Jam Digital Radio Amatir Raspberry Pi: 8 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Gambaran

Operator Radio Amatir (alias Radio HAM) menggunakan 24 jam UTC (Waktu Terkoordinasi Universal) untuk sebagian besar operasi mereka. Saya memutuskan untuk membuat jam digital menggunakan tampilan 4 digit TM1637 berbiaya rendah dan Raspberry Pi Zero W, bukan hanya jam GUI. (Perangkat keras itu menyenangkan!)

Layar yang digerakkan TM1637 memiliki empat led 7 segmen dengan titik dua tengah “:” di antara dua set angka. Dibutuhkan dua kabel untuk menggerakkan layar plus 5V + dan Ground untuk total 4 kabel.

Untuk proyek khusus ini, saya ingin Raspi mendapatkan waktunya dari server NTP (Network Time Protocol) melalui Internet. Saya merencanakan versi lain dari jam ini untuk dijalankan pada Arduino Uno dan modul Jam Real-Time, ketika tidak ada WiFi tersedia dan untuk operasi yang lebih portabel.

Saya juga ingin jam menunjukkan Waktu Lokal dalam format 12 jam dan 24 jam serta UTC dalam format 12 jam dan 24 jam. Perangkat lunak ini dirancang untuk memungkinkan Anda menggunakan hanya UTC 24 jam (ham biasa) atau waktu yang berbeda pada hingga 4 tampilan berbeda.

Anda juga dapat mengatur ZONA WAKTU yang ingin Anda gunakan sebagai ganti waktu Lokal default. Jadi masing-masing dari empat tampilan dapat menunjukkan zona waktu yang berbeda dan dalam format 12 jam atau 24 jam.

Proyek ini memang membutuhkan konektor atau kabel solder ke modul Pi dan/atau tm1637.

Instruksi lengkap juga tersedia di GITHUB:

Langkah 1: Persyaratan

• Raspberry Pi2, 3, atau Zero W. (yaitu semua pi dengan header 40 pin dan Ethernet/Wifi)

• 4 - TM1637 4 digit Modul tampilan

Dan/atau

CATATAN: Anda dapat menggunakan yang lebih besar atau lebih kecil, asalkan kompatibel dengan TM1637.

• Kawat harness dengan 16 kabel (setiap TM1637 membutuhkan 4 kabel)

• Papan tempat memotong roti dan kabel tanpa solder Atau

• Papan tempat memotong roti yang dapat disolder & berbagai konektor pin.

• MicroSD 8GB atau lebih besar untuk Pi

• Catu daya 5v untuk Pi.

Langkah 2: Instalasi Perangkat Lunak

Aplikasi ini menggunakan library python TM1637.py yang mudah digunakan yang ditulis oleh Tim Waizenegger. (Jika Anda ingin detail tentang perpustakaan, lihat:

Tahukah kamu?

Jika Anda menginstal Raspbian pada kartu SD menggunakan PC, Anda dapat membuat dua file pada kartu untuk mengkonfigurasi akses WiFi dan SSH sebelum Anda mem-bootnya di Raspberry?

Untuk ini, anggap kartu SD Anda saat ini terpasang sebagai K: di PC Anda:

1) Instal gambar Raspbian Lite ke SD.

www.raspberrypi.org/software/operating-systems/#raspberry-pi-os-32-bit

2) Dengan notepad, buat file bernama "ssh" dan gunakan Save As "All files" ke K:\ssh

File dapat berisi apa saja. Itu nama file yang penting. TIDAK BOLEH “ssh.txt”!!!

3) Dengan notepad, buat file kedua bernama "wpa_supplicant.conf" dengan mengikuti:

ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdevupdate_config=1 network={ ssid="mySSID" psk="mypassword" key_mgmt=WPA-PSK }

Gunakan Simpan Sebagai “Semua file” ke K:\wpa_supplicant.conf

Sekali lagi, jangan sampai Notepad mengubahnya menjadi “wpa_supplicant.conf.txt”!!

Saat Anda mem-boot Raspberry pertama kali, Raspbian akan mencari ini dan terhubung ke Wifi Anda. Anda harus melihat pada Router Anda untuk alamat IP, karena sudah ditetapkan secara otomatis.

Langkah 3: Instalasi Perangkat Lunak - Pt.2

1. Jika Anda belum melakukannya, instal versi Raspbian Lite ke kartu microSD 8GB atau lebih besar. Anda TIDAK memerlukan versi GUI, karena proyek ini tidak menggunakan monitor atau keyboard.

CATATAN!: Proyek ini membutuhkan Python2.7!

www.raspberrypi.org/software/operating-systems/#raspberry-pi-os-32-bit

2. Anda perlu mengakses Raspberry dari jarak jauh melalui SSH. Di Windows, Anda dapat menggunakan program terminal PUTTY SSH. Di Mac, cukup buka jendela terminal perintah.

3. Masukkan kartu microSD ke Pi dan colokkan daya sekarang. Ini akan memakan waktu beberapa menit untuk boot.

4. Untuk masuk dari jarak jauh ke Raspberry Pi Anda, Anda harus menemukan alamat IP-nya. Anda dapat mencoba: $ ssh [email protected] (Atau dari Putty, masukkan nama host [email protected] Jika tidak, Anda perlu melihat apakah Router Anda akan menampilkan alamat IP perangkat lokal Anda. ID/passwd default adalah “pi /frambos"

Setelah masuk sebagai pengguna pi:

5. Perbarui Raspbian Anda: $ sudo apt update $ sudo apt upgrade

6. Konfigurasi Raspberry: $ sudo raspi-config a. Ubah Kata Sandi Pengguna b. Pilihan Lokalisasi -> Ubah Zona Waktu Pilih Zona Waktu Lokal Anda c. Tab untuk Menyelesaikan

7. Instal software RaspiDigiHamClock: $cd /home/pi $sudo apt update $sudo apt install git $git clone

8. Matikan Pi Anda untuk mengatur perangkat keras $ shutdown sekarang Setelah LED padam cabut daya

Langkah 4: Pengkabelan Perangkat Keras

Anda dapat menyolder konektor ke modul TM1637 dan Raspberry Pi (jika belum memiliki konektor). Sebelum memulai, putuskan bagaimana Anda ingin memasang layar dan apakah Anda akan menggunakan papan tempat memotong roti atau kabel solder langsung ke modul Pi dan layar.

Pin Modul TM1637

Pengkabelan Catatan: Beberapa modul tm1637 membalik pin +5v dan GND! Jadi mungkin tidak tampak sama dengan foto.

Modul TM1637 adalah modul tampilan led 4 digit yang menggunakan chip driver TM1637. Hanya perlu dua koneksi untuk mengontrol tampilan 8-segmen 4-digit. Dua kabel lain memberi makan daya 5+ volt dan ground.

PIN DESC CLK Jam DIO Data Dalam GND Ground 5V +5 volt

Beberapa modul tm1637 membalik pin +5v dan GND, jadi periksa tanda modul Anda

Uji setiap ModulSaya sarankan mulai dengan kabel konektor perempuan 4 kawat tunggal dengan konektor laki-laki disolder ke salah satu modul dan Pi. Kemudian sambungkan sementara modul pertama ke pin yang ditunjukkan di bawah ini.

UJI SEMENTARA MODULETM1637 Pin Modul Pi Pin Fisik# 5V 2 GND 6 CLK 40 DIO 38 Lihat Diagram GPIO lebih jauh ke bawah untuk menemukan tata letak pin.

Foto kedua menunjukkan dua layar yang disambungkan sementara ke Raspberry Pi 3 dengan perangkat lunak berjalan.

1. Setelah Anda memasang modul untuk sementara dan memeriksa kabel Anda

2. Nyalakan Raspberry Pi. LED merah pada Modul seharusnya menyala, tetapi TIDAK ADA TAMPILAN.

3. SSH ke Pi Anda lagi seperti sebelumnya.

$ cd RaspiDigiHamClock

$ python test.py

Anda akan melihat siklus tampilan melalui berbagai pesan singkat. Jika tidak, periksa dulu kabel Anda lagi! Sangat mudah untuk membalik kabel atau mencolokkan ke Pin GPIO yang salah di Pi. Jika Anda mendapatkan pesan kesalahan Python, verifikasi versi Python Anda menggunakan:

$ python -V (huruf besar "V")

Python 2.7. X

Saya belum menguji terhadap Python 3, jadi tidak yakin apakah perpustakaannya kompatibel.

Salin pesan kesalahan (biasanya baris terakhir kesalahan) dan Tempel ke pencarian Google. Ini mungkin memberi petunjuk tentang apa yang terjadi.

Jika modul Anda berfungsi, Selamat! Anda tahu modul dan Pi berfungsi. Sekarang ulangi untuk setiap modul untuk mengujinya. (Saya sarankan mematikan Pi dan matikan SEBELUM mencolokkan/mencabut modul!!)

$ sudo matikan sekarang

Langkah 5: Pin GPIO di Raspi

Proyek ini menggunakan id PAPAN fisik GPIO untuk Pin.

Yaitu Pin 1 hingga Pin 40. Bukan penomoran pin GPIO “BCM”. (Ya, agak membingungkan, tetapi BOARD hanyalah jumlah pin dari kiri atas ke kanan bawah.)

Modul Tampilan TM1637 Modul Pin Pi Pin Fisik # Daya 5V 2 Ground GND 6

Modul #1 CLK 33

DIO 31

Modul #2 CLK 36

DIO 32

Modul #3 CLK 37

DIO 35

Modul #4 CLK 40

DIO 38

Catatan: Anda tidak perlu menambahkan semua 4 modul jika diinginkan. Anda dapat memiliki antara 1 dan 4 modul. (Ya, dimungkinkan untuk membuka lebih banyak modul, tetapi Anda perlu mengubah kode untuk mendukung lebih banyak.)

TAPI, Anda HARUS mencolokkan modul secara berurutan mulai dari Modul #1

Ini karena perpustakaan TM1637 mengharapkan ACK dari modul sehingga tampaknya hang menunggu sebaliknya.

Contoh foto papan tempat memotong roti yang disolderAnda harus mengikuti pola pengkabelan Anda sendiri agar sesuai dengan pin GPIO yang ditunjukkan sebelumnya, karena konektor dan modul yang saya gunakan mungkin tidak cocok dengan milik Anda.

Langkah 6: Pengujian

Wow, itu sedikit kabel! Sekarang saatnya untuk pengujian asap …

Karena Anda sudah mengetahui masing-masing modul dan Pi bekerja (Anda sudah menguji modul seperti yang dijelaskan sebelumnya?), maka langkah selanjutnya adalah mengatur file. INI dan menjalankan program jam:

1. Edit file raspiclock.ini

$ cd /home/pi/RaspiDigiHamClock

$ nano raspiclock.ini

2. Ubah num_modules menjadi berapa banyak yang telah Anda sambungkan. Ini penting karena perpustakaan akan menunggu ACK jika tidak dapat berbicara dengan modul. Pastikan untuk memasukkan jumlah modul, DALAM ORDER YANG DITAMPILKAN di. INI Catatan: TZ ekstra dan PIN HR dan GPIO diabaikan jika num_modules kurang dari 4.

3. Tambahkan Zona Waktu untuk setiap modul.

Ini adalah Nama TZ Linux, seperti 'America/New_York', EST5EDT, UTC, atau 'Local' untuk zona waktu lokal Anda sebagaimana diatur melalui raspi-config. Standarnya adalah UTC

4. Atur apakah akan menampilkan mode 12 jam atau 24 jam untuk setiap modul

[JAM]; Jumlah Modul TM1637 (antara 1 dan 4) num_modules = 2

; Zona Waktu untuk setiap Modul

; Gunakan raspi-config untuk mengatur zona waktu lokal; Standarnya adalah UTC; Formatnya adalah nama TZ Linux atau 'Lokal' untuk waktu lokal; 'Amerika/New_York', EST5EDT, UTC, 'Lokal' TZ1 = Lokal TZ2 = UTC TZ3 = TZ4 =

; 12/24 Jam untuk setiap Modul

HR1 = 12 HR2 = 24 HR3 = 12 HR4 = 24

; KECERAHAN (kisaran 1..7)

LU = 1

5. Anda tidak perlu mengedit pin GPIO kecuali Anda mencolokkannya ke pin yang berbeda # pada Pi.

6. Simpan perubahan dan kemudian jalankan jam:

$ python raspiclock.py

Jika semuanya baik-baik saja, semua modul tampilan Anda akan menyala sesuai waktu yang diatur dalam file. INI.

Selamat! Lewati pemecahan masalah dan pergi ke Instalasi Akhir…

Langkah 7: Pemecahan Masalah

Anda akan melihat beberapa pesan debug sederhana muncul:

Inisialisasi…Jumlah modul = 4 Memulai loop jam… Modul#1 displayTM() Modul#2 displayTM() Modul#3 displayTM() Modul#4 displayTM() (berulang…)

Jika Anda menguji modul sebelumnya dan semuanya berfungsi, maka Anda tahu modul dan Raspberry bagus.

A) HANG – Jika pesan debug tampak hang di satu tempat, program sedang menunggu ACK dari modul tersebut#.

Pertama periksa kabel Anda! Sangat mudah untuk membalik kabel atau mencolokkan ke Pin GPIO yang salah di Pi.

Kedua, tukar modul untuk melihat apakah modul tiba-tiba rusak.

Ketiga, periksa file raspiclock.ini untuk kesalahan. Jika perlu, hapus seluruh direktori dan lakukan lagi GIT CLONE untuk mengambil kembali.

Keempat, periksa kembali kabel Anda!;-)

B) Jika Anda mendapatkan pesan kesalahan Python, verifikasi versi Python Anda menggunakan:

$ python -V (huruf besar "V")

Python 2.7. X

Saya belum menguji terhadap Python 3, jadi tidak yakin apakah perpustakaannya kompatibel. Salin pesan kesalahan (biasanya baris terakhir kesalahan) dan Tempel ke pencarian Google. Ini mungkin memberi petunjuk tentang apa yang terjadi.

Langkah 8: Instalasi Akhir

1. Edit lagi file. INI dan atur debug = 0.$ cd /home/pi/RaspiDigiHamClock

$ nano raspiclock.ini

2. Verifikasi juga zona waktu TZ dan pengaturan HR 12/24 jam sesuai keinginan Anda.

3. Atur Kecerahan sesuai keinginan antara 1 dan 7.

4. Jalankan skrip install.sh untuk menambahkan ke pi crontab untuk startup otomatis saat boot.

$sh install.sh

5. Mulai ulang

$ sudo reboot

6. Ini harus reboot dan kemudian berjalan.

SELESAI!