RaspberryPi IR-LCD module動作確認方法

RaspberryPiでLCDとIR受光モジュールを動作させるためのサンプルプログラムと配線を紹介します。

今回はイメージファイルの配布のみとし、ライブラリの設定などは後日記載予定。


1. 事前に必要なもの

A.RaspberryPi model B+ / Pi 2 model B 本体

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Raspberry Pi 2 Model B (1) Raspberry Pi 2 Model B (1)


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B.microSDカード(買うなら8~16GBくらいが容量比でお得)

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もし、キット以外で試作するなら以下の2つも。※ご連絡いただければ部品のみでも安価にお分けします。

C.16×2行 LCDモジュール (秋月SC1602系互換でもOK)

LCDキャラクタディスプレイモジュール(16x2行白色バックライト付)HD44780準拠 LCDキャラクタディスプレイモジュール(16x2行白色バックライト付)HD44780準拠


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D.IR受光モジュール

赤外線リモコン受光モジュール レシーバモジュール 10個入り LF0038G 45度の範囲 10M IR 赤外線リモコン受光モジュール レシーバモジュール 10個入り LF0038G 45度の範囲 10M IR


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2. イメージファイル(各イメージはRaspberry Pi model B+ / Pi 2 model Bに対応)

  ※8GB以上のマイクロSDカードが必要です。

組み立てキット、完成品(DDC無し)をお使いの方はこちら。(パラレル接続LCD版)

volumio-Parallel-1551-20150331.exe(Ver.1.55.1)自己解凍7zip圧縮

OLD volumio155withIRLCD-20150218.exe (Ver.1.5.5)自己解凍7zip圧縮

完成品(DDC内蔵版)をお使いの方はこちら。(i2c接続LCD版)

volumio-i2c-1551-20150331.exe(Ver.1.55.1)自己解凍7zip圧縮

※修正履歴:

2015/03/31 Apple remote使用時に曲送り、ボリューム変更が2重送信される点を修正。中華カードリモコン用コードを追加。

         テキスト変化時のみ画面を更新することでチラツキとCPU負荷を低減しました。rootfsの容量を拡張。

         簡易アップデート機能の実装。

2015/02/18 Raspberry Pi 2に対応したイメージに差し替え。i2c接続DAC使用時にi2c液晶と共存できるようにvolumioを修正。

サンプルのイメージファイルにはVolumioに加え、IR受光モジュールライブラリ(Lirc)、GPIO制御ライブラリ(WiringPi)を追加しています。

microSDへの書き込みにはWin32DiskImagerを使用してください。

①でダウンロードして展開したimgファイルを選択

②で書き込みたいSDカードを選択

③writeで書き込み

※②のドライブがちゃんとSDカードになっていることをよく確認してください。

win32diskimager.jpg

以上でSDカードをRaspberryPiに挿入するだけでVolumioが動作するはずです。

下記と同じ配線を行うことで、サンプルプログラムが動作します。

起動時に動作するのは

① Volumio(mpd、mpc、shairport) ミュージックサーバー機能、AirPlay受信機能

② Lirc(IR信号受光ライブラリ)リモコン受信機能(初期状態ではapple remote A1156のみ対応)

③ Sample program: Volumioとネットワークの状態を監視し、LCDに表示

以上の3つ。なお、LCDとIR受光モジュールは接続しなくてもVolumio単体として動作します。

一度SDカード単体で起動するかどうかを確認してから配線することをお勧めします。


3. RaspberryPi model B+のGPIO

RaspberryPiのGPIOのレイアウトは以下の通り。+5V、+3.3V、GNDは複数あるので任意の場所でOK。

Raspberrypi.jpg


4. 16×2行LCDモジュール(1602)のpin配置

以下の通り。バックライトがある場合はバックライトの明るさを事前に調整。コントラストも可変抵抗もしくは任意の抵抗を介してGNDに接続し、文字が見えるようにしておく。

秋月SC1602系のピン配置

SC1602.jpg

キット付属の中華LCD(1602A)のピン配置。1,2番の電源、GNDピンが秋月と逆なので注意。

ChinaLCD.jpg


5. IR受光モジュールのpin配置

受光部に向かって左から、1:信号、2:GND、3:+3.3V 。+3.3Vなので注意。

IRmodule.jpg


6. 結線 (番号はそれぞれのPin番号。GPIOの番号ではない

LCDの配線には付属のケーブルを使用。配線色は任意です。

Kit付属のケーブル接続済みIR受光モジュールには部材調達上、配線色が数種類あります。

各モジュールごとに同じアルファベットの色別に表の通りに配線してください。

PinAssign.png

LCD側で電源やGNDを1本ずつにまとめると8本。IRモジュール3本の計11本を結線。

分解が面倒なので組立前に一度通電し、LCDとIR受光モジュールの動作を確認すること。


6.5. 結線(Type Bケース,I2C接続LCDの場合)

Type B(Rev.2)では4番ピンを5V電源として使えないため、GPIOが足りません。そのため、キットには拡張用の基板を添付しています。拡張基板はRaspberry Piの1-6番ピンに刺さるようにしてください。それぞれの端子を4つずつ拡張します。拡張基板のピン配置は以下の通りです。

GPIOEXPANDER.png


7. 組み立て

RaspberryPiとLCD、IR受光モジュールを接続後組み立て。

フロントパネルとLCDパネルでLCDとIR受光モジュールをサンドイッチしネジで仮止め。

ネジはLCDパネルと面一で止めておく。ケースの内径はLCDパネルの外形と一緒のため

ケーブルは切り欠き部に逃がすように配線。

P1100019.JPG


8. 動作確認

LCDへの配線が正しく、かつイメージファイルが正常に書き込めている場合には以下のように動作する。

この時、音声出力は可能なヘッドホンやアンプへの接続をしておくと起動を音で確認できる。

また初回起動時はLANケーブル接続が必須。(Volumio上で無線LAN設定が可能)

8-1.電源接続直後~1,2分

P1100073.JPG

8-2.プライマリの音声出力端子(初期状態ではオーディオジャック)からVolumioの起動音が鳴る。

 前後してLCDにプログラム起動画面が表示される。

P1100074.JPG

8-3.ネットワーク接続状態が表示される。有線LAN、無線LANそれぞれの状態表示。

P1100075.JPG

8-4.ネットワークから取得した時刻と、各ネットワークへの接続状態、IPアドレスが数秒おきに交互に表示される。

このIPアドレスのどちらかをPCやスマホに打ち込むことでVolumioのWebUIにアクセスできる。

P1100078.JPG

P1100080.JPG

8-5.Volumio音声出力時は再生曲の現在位置/曲長 ボリュームを表示。(頒布にお付き合いいただいた方のみ、曲名表示機能を実装しています)

 再生を停止すると8-4に戻る。

P1100079.JPG

8-6. IR Remote制御

リモコンコードの学習が必要になるため、イメージファイルではapple remote(A1156)のコードで動作します。

上下がボリューム、左右で曲戻し/送り、センターが再生/一時停止、MENUボタンはDBの再構築ボタンに割り当て。

VolumioのWebUIとリモコンによる操作は等価で連動しているのでちょっと音量を変えたいときは便利かも。

A1156.jpg

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