Simple+and+Compact iRadio/iTV

 

22.08.2021

der Titel sollte eigentlich lauten: Simple+and+Compact+Raspberry+Pi+Touchscreen+Desktop+Enclosure

das wäre aber zu lang geworden. Der seltsame Name deshalb, weil unter dieser Bezeichnung bei thingiverse ein nettes Gehäuse zu finden ist:

Aber was ist das überhaupt?

blättert man durch die readme's kommt man dahinter: das ist etwas sehr spezielles, nämlich ein Google Assistant SDK Smart Screen

Irgendwas mit Navigation und Sprachsteuerung. Nee brauche ich nicht. Aber als Fernsehgerät wäre es doch wirklich hübsch. Ich druckte also erst mal die Frontplatte aus und schaute welches Display man dort einsetzen kann. Von meinen 7" Displays passte mal nichts. Die Front ist für das "offizielle Raspberry Pi Display mit Touchscreen 7 Zoll" konstruiert. Das geht allerdings ins Geld. Aber es hat mich so sehr gereizt daß ich zu einem Preis von knapp 70 Euro ein solches erwarb. Ich versprach mir vor allem eine bessere Bildqualität als mit meinen sonstigen Billig-Display's und wurde auch nicht enttäuscht.

Ein Raspberry 3 wurde direkt am Display befestigt. Die Verbindung zwischen den beiden Teilen geschieht mit einem kurzen Stück Flachbahnkabel. HDMI-Port und gpios bleiben also komplett frei. Die Front machte sich also schon mal ganz gut.

Die Haube habe ich für meine Zwecke umkonstruiert.

- statt der vorgesehenen seitlich eingeklebten Miniaturlautsprecher nahm ich lieber einen größeren der nach hinten abstrahlt und abschraubbar ist.

- Steuerelemente sind ursprünglich nicht vorgesehen, nur eine Bedienung per touchscreen. Ich setzte 4 Taster auf die Oberseite.

- Front und Haube sollten mit kleinen runden Magneten zusammenhalten. Ich druckte lieber für die Ecken vier Zentrierzylinder und verschraubte Front und Haube mit Klammern.

- da das Gehäuse nun nicht mehr von vorne zugänglich ist, weil Front und Haube von innen verschraubt werden, trennte ich mit tinkercad Haube und Rückseite in 2 Teile.

das war es im groben. Aber wo ist nun die Innovation? Ich hatte doch schon öfters iRadio/iTV Geräte gebaut. Warum zeige ich ein weiteres?

Da wäre erst mal das Display zu nennen welches wirklich ein kontrastreiches Bild liefert. Desweiteren das Audioteil. Bisher waren alle meine Raspberry-Konstruktionen mit mehr oder weniger starken Störgeräuschen überlagert. Hier setzte ich nun einen PAM8403-Baustein ein, wie ich ihn auch für die ESP32-Projekte nutze. Und genau wie dort führte ich die Signalmasse über einen Elko zum Vref-Pin des IC, die Signale selbst verkoppelte ich mit 2 Widerständen 100K zu einem Monosignal. Und der Trick wie man das ESP-Radio ruhig bekommt funktioniert auch hier. Es gibt nicht das geringste Störgeräusch!

Und dann gibt es noch einen Trick bei der Konstuktion der Volume-Steuerung. Hier baute ich nicht einen extra daemon wie bei den Encoder-Steuerungen, sondern nahm den vorhandenen Tasten-gpiod und ersetzte die nicht benötigten Befehle "stop" und "play" mit den Befehlen "volup 2" und "voldown 2".

Die Pin-Deklaration in der gpiod.c ändert sich also nicht:

Code:

// Tasteranschluesse
#define PIN_PRG_HOCH RPI_GPIO_P1_11
#define PIN_PRG_RUNTER RPI_GPIO_P1_12
#define PIN_PRG_HALT RPI_GPIO_P1_08
#define PIN_PRG_WEITER RPI_GPIO_P1_10

hier der Eintrag von "volup 2" und "voldown 2":

Code:

if (val_prg_hoch == 0)
               system("echo \"next\" | nc 127.0.0.1 9294 -N");

       if (val_prg_runter == 0)
               system("echo \"prev\" | nc 127.0.0.1 9294 -N");

       if (val_prg_halt == 0)
               system("echo \"volup 2\" | nc 127.0.0.1 9294 -N");

       if (val_prg_weiter == 0)
               system("echo \"voldown 2\" | nc 127.0.0.1 9294 -N");

Zusammenfassung der gpio-Belegung:

Prog+ - Pin 11
Prog- - Pin 12

Vol+  - Pin 8
Vol-  - Pin 10

GND für Taster: Pin 39

Abgriff 5V für Display - Pin 2
Abgriff GND für Display - Pin 9

NF über die Klinkenbuchse (Jack)

kommen wir zur Bilderserie:

Anbringen der Bedientasten:

die Zentrierzylinder zwischen Haube und Front. Die Vertiefungen sind ursprünglich zum einkleben von Magneten konstruiert:

Ausdruck des modifizierten hinteren Gehäuseteils und der Verriegelungen für die Front:
 

Blick auf die Raspberry/Display-Einheit. Die gpio-Belegung ist noch nicht endgültig:

auch die NF ist noch im Experimentierstadium:

Die Frontseite:

weitere Ansichten:

 

ich hatte noch einiges nachgelesen wegen dem Display, weil das Bildformat nicht stimmt. Man soll also ein sudo apt-get update und ein sudo apt-get dist-upgrade durchführen. Das hatte aber nichts gebracht. Es fehlt immer noch ein Stück vom Bild.

Dort steht aber auch dass man das Netzteil nicht in den Mikro-USB Port des Raspberry einstecken soll, sondern in den Mikro-USB Port des Display. Der Raspberry wäre nicht stark genug abgesichert um die Spannung für das Display an den gpio's abzunehmen. Jetzt war aber der Mikro-USB Port des Display nicht zugänglich, und ich musste erst in Front und Haube eine Aussparung schneiden:

Das hat nun den Effekt dass der gelbe Unterspannungsblitz auf dem Bildschirm erscheint. Nun gut, den kann man wegkonfigurieren. Oder mal andere Netzteile probieren.

An der Rückseite hatte ich mit mehreren kleinen Formteilen an der NF noch Kulturarbeit gemacht :

 

die Bilder haben einen kleinen zeitlichen Versatz. Man sieht aber an den Einblendungen wie das obere Bild beschnitten ist. Bei dem gleichgroßen HDMI-Display passt es, das offizielle Raspberry Display mit DSI-Anschluss zeigt nur einen Ausschnitt:

um den Y-Verteiler einzubauen waren Ausschnitte In Frontteil und Haube notwendig. Aber an der Unterseite sieht man es nicht.

Der Erfolg blieb aus. Die Ursache der Unterspannungsanzeige liegt einfach an der Leistungsaufnahme des Rapsberry kombiniert mit dem 7 Zoll-Display. Das Display alleine ist mit 400mA Stromaufnahme angegeben. Selbst ein 3A-Netzteil liefert dabei nicht mehr ganz 5V.

 

Frank brachte mich auf die Lösung des Spannungsproblems:

Das gleich Problem mit Unterspannung am Raspberry hatte mein Sohn auch. Ein original Netzteil mit 5.1V und der Blitz ist weg.
Die Spannung ist zu niedrig, bzw. bricht zu weit ein. Evtl. einen regelbaren Spannungswandler vorschalten was aber eine höhere
Trafospannung voraussetzt.

 ein originales Netzteil hat hat wirklich 5,1V und es gibt damit keine Unterversorgung mehr. Danke für den Tipp!