Nasz werdykt
Łatwe w użyciu i przyjemne wprowadzenie do wyświetlaczy HUB75. Świetne dla nowych w temacie. Doświadczeni użytkownicy wymagający Wi-Fi będą musieli zajrzeć do Matrix Portal M4 firmy Adafruit.
Do
+ Dobrze zaprojektowany
+ Biblioteka MicroPython jest łatwa w użyciu
+ Złącze Stemma QT/Qwiic
+ Zaciski śrubowe do zasilania panelu
Przeciwko
– Brak połączenia z internetem
– Obsługa CircuitPythona jest kłopotliwa
Matryce LED są wszędzie wokół nas. W terminalach autobusowych, na lotniskach, w salonach gier, a nawet w windach te proste ekrany dostarczają nam krótkich, ostrych informacji. Powszechną matrycą jest HUB75, a przez lata twórcy hakowali różne mikrokontrolery, aby naginać te urządzenia do swojej woli.
Teraz przyszła kolej na Raspberry Pi RP2040, w postaci Interstate 75 firmy Pimoroni. Za 14 USD otrzymujemy specjalnie zaprojektowaną płytę zasilaną RP2040, której jedynym celem jest rozświetlenie wielu matryc LED 32 x 32 i 64 x 64. Interstate 75 współpracuje z językami programowania C, MicroPython i CircuitPython, chociaż ten ostatni język miał kilka poważnych problemów podczas naszych testów.
Specyfikacje międzystanowe 75
SoC
RP2040 (Dual Arm Cortex M0+ działający z częstotliwością do 133 MHz z 264 kB pamięci SRAM)
Przechowywanie
2 MB pamięci flash QSPI obsługującej XiP
Zgodność
32 x 32, 32 x 64, 64 x 64 matryce HUB75 LED.
GPIO
3 x analogowe
I2C
QW/ST (Stemma QT / Qwiic)
1 x przycisk użytkownika
Zacisk śrubowy 5V do zasilania matryc
Moc
5V przez USB C lub GPIO
Wymiary
1,9 x 1,2 x 0,66 cala (48,5 x 31 x 17 mm)
Korzystanie z autostrady międzystanowej 75
Interstate 75 jest przeznaczony do wyświetlaczy HUB75 RGB, które są używane, gdy potrzebujemy dużej ilości danych w dużym formacie. Pomyśl o terminalach autobusowych, sklepach spożywczych i centrach handlowych. Działają inaczej niż matryce NeoPixel, które mają adresowalne diody LED. HUB75 współpracuje z szeregiem rejestrów przesuwnych, które kontrolują jednocześnie dwie linie wyświetlacza.
Aktualizacja tylko niewielkiej części ekranu wymaga pełnego odświeżenia. Interstate 75 łączy się ze złączem wejściowym HUB75 i dostarcza zasilanie do panelu za pomocą dwóch zacisków śrubowych. Twój HUB75 powinien być dostarczany z odpowiednim przewodem zasilającym.
Panele HUB75 są przeznaczone do łączenia ze sobą w celu utworzenia większych paneli, dlatego są dostarczane z kablami taśmowymi i przewodami zasilającymi w kształcie litery Y do wyświetlaczy typu „daisy chain”. Testowaliśmy z dwoma wyświetlaczami i widzieliśmy około 1A (500mA na panel) przy 5,22V podczas uruchamiania wyświetlaczy z jednolitymi kolorami. Oznacza to, że możemy z łatwością obsługiwać Interstate 75 i panele z baterii USB.
Ile paneli można przejechać z jednej autostrady międzystanowej 75? Zadaliśmy to pytanie Philowi Howardowi, głównemu deweloperowi w Pimoroni w ostatnim odcinku The Pi Cast i wygląda na to, że cztery panele 32 x 32 to Twój limit. To nie jest dużo paneli, ale dużo dla większości projektów.
Pimoroni Interstate 75 jest szersza niż typowa płyta Raspberry Pi Pico, co jest konieczne, biorąc pod uwagę rozmiar interfejsu HUB75 i dodatkowe porty, jakie zapewnia Interstate 75. Mamy pojedyncze złącze Stemma QT / Qwiic, które Pimoroni nazywa QW/ST (Quest). Za pomocą tego złącza możemy dodawać czujniki, przyciski, potencjometry, które mogą sterować wyświetlaczem i służyć jako źródło danych do eksperymentów. Mamy kilka pinów GPIO, w zasadzie wszystkie piny, które nie są używane do wyświetlania. I2C, wejścia analogowe i piny debugowania oprogramowania są obecne.
Zasilanie i dane są dostarczane do Pimoroni Interstate 75 za pomocą pojedynczego kabla USB C, ale przerwanie GPIO ma pin 5 V, który można wykorzystać do zasilania urządzenia. 2 MB miejsca może wydawać się marne, a wraz z instalacją oprogramowania sprzętowego tracimy 1 MB, ale wciąż mamy wystarczająco dużo miejsca na dodatkowe biblioteki, a nawet obrazy. Plik BMP o wymiarach 32 x 32 piksele waży około 3 KB, więc możemy mieć wiele obrazów; nawet obrazy 64 x 64 zajmują zaledwie ~12 KB.
Ponieważ Interstate 75 jest płytą opartą na RP2040, mamy do wyboru szereg języków programowania. Najpierw przetestowaliśmy własne wydanie MicroPython firmy Pimoroni, z których najnowsze obsługuje Interstate 75. Podążaliśmy za przykładami znalezionymi w repozytorium GitHub i w ciągu 20 minut mieliśmy przewijany tekst na dwóch panelach HUB75.
Moduł MicroPython firmy Pimoroni nazywa się hub75 i eliminuje wiele złożoności, takich jak ustawianie koloru pikseli na podstawie wartości RGB lub HSV. Jedna abstrakcja, której brakuje w module, to tekst. Chcielibyśmy zobaczyć funkcję lub klasę, do której moglibyśmy przekazać ciąg. Ale to nie jest zerwanie umowy. Udało nam się napisać prosty skrypt wyświetlający liczby całkowite na macierzy; wprawdzie kod będzie wymagał refaktoryzacji, ale spełnił swój cel.
Złącze QW/ST to miejsce, w którym możemy dodać dodatkowe funkcje do Pimoroni Interstate 75. Używając komponentów Stemma QT / Qwiic, możemy dodać czujniki temperatury, akcelerometry, magnetometry i wykrywanie światła UV przy bardzo małej liczbie przewodów. Oprogramowanie układowe MicroPython firmy Pimoroni działa z niektórymi, ale nie ze wszystkimi dodatkami. Z naszej kolekcji pozyskaliśmy czujnik temperatury BME688 i szybko przepisaliśmy nasz prosty skrypt, aby uzyskać aktualną temperaturę i wyświetlić ją na matrycy. Działało dobrze i skłoniło nas do myślenia o wsparciu CircuitPython.
Alternatywą dla MicroPythona jest CircuitPython, a Interstate 75 ma swój własny oficjalny port. Podłączyliśmy jeden panel HUB75, sflashowaliśmy najnowszą stabilną wersję CircuitPython, a następnie zmodyfikowaliśmy przykład macierzy RGB, aby użyć mapowania pinów GPIO Interstate 75, a następnie osiągnęliśmy martwy punkt. Tablica wyglądała na martwą. Nie byliśmy w stanie wgrać CircuitPythona z powrotem na płytę, więc byliśmy zmuszeni „nuke” pamięci masowej za pomocą niestandardowego oprogramowania układowego uf2.
Powtórzyliśmy proces instalacji i błąd nie ustąpił. Wymagając niewielkiej pomocy, skontaktowaliśmy się z Pimoroni i wspólnie pracowaliśmy nad rozwiązaniem problemu. Robocze założenie jest takie, że CircuitPython wykonuje operację „za kulisami”, co powoduje, że Interstate 75 wydaje się „martwy”. Po około 90 sekundach Windows informuje nas, że „dysk USB nie jest rozpoznawany”, ale po wciśnięciu resetu wracamy do działania i nasz kod działa.
Spędziliśmy dużo czasu na tym procesie debugowania, pracując ze współzałożycielem Pimoroni Paulem Beechem i głównym programistą Philem Howardem. Czasami nasz proces debugowania był podobny do procesu uruchamiania używanego do pomyślnego uruchomienia modułu poleceń Apollo 13. CircuitPython współpracuje z Interstate 75, ale jeśli potrzebujesz dostępu do biblioteki oprogramowania Adafruit, zwłaszcza dla komponentów Stemma QT, najlepiej jest pobrać wersję MicroPython firmy Pimoroni z obsługą biblioteki Adafruit.
Alternatywy dla autostrady międzystanowej 75
Interstate 75 sprzedaje za nieco ponad 14 USD, a za tę cenę masz solidną, choć ograniczoną deskę. Nie mamy żadnej łączności Wi-Fi, ale można ją dodać przez GPIO. Matrix Portal M4 Adafruita to bestia z planszy. W cenie 25 USD procesor Arm Cortex M4 i koprocesor ESP32 zapewniają nam niesamowitą prędkość i łączność Wi-Fi. Jest w pełni obsługiwany przez CircuitPython i Arduino IDE. Za dodatkowe 10 USD zyskujemy możliwość tworzenia projektów IoT HUB75 z bardzo małym okablowaniem, co dla niektórych jest pożądane.
Jeśli używasz Adafruit Feather RP2040, jednej z najlepszych płyt RP2040, możesz dodać zestaw Adafruit RGB Matrix Featherwing Kit, który kosztuje 7,50 USD i oferuje podobną funkcjonalność jak HUB75. Jeśli dodasz koszt samego Feather RP2040, 11,95 USD, wydasz blisko 20 USD na kombinację. Możesz jednak użyć nagłówków do układania w stos i kupić Adafruit AirLift FeatherWing za 12,95 USD, co zapewniłoby Ci możliwość Wi-Fi.
Jeśli koszt jest problemem, Brian Lough za 14 USD D1 Mini Matrix Breakout i ESP32 Matrix Shield to projekty społeczności, które rozwiązały wiele problemów twórców, w tym nasz. Wemos D1 Mini to płytka rozwojowa za 2 USD dla ESP8266, a dzięki płytom Lough możemy ich używać do sterowania matrycami HUB75 i podłączania ich do Internetu.
Dolna linia
Pimoroni Interstate 75 to świetna zabawa. Tablica jest mała, dobrze zaprojektowana i łatwa w obsłudze. Jeśli chcesz tylko prostego przewijania tekstu i obrazów, wiele z tego uzyskasz. Jeśli Internet of Things jest bardziej twoją sprawą, wydanie kolejnych 10 USD na Matrix Portal M4 firmy Adafruit to mądre posunięcie.