คำตัดสินของเรา
บทนำที่ใช้งานง่ายและสนุกสนานสำหรับจอแสดงผล HUB75 เหมาะสำหรับผู้ที่ยังใหม่กับหัวข้อ ผู้ใช้ที่มีประสบการณ์ซึ่งต้องการ Wi-Fi จะต้องดูที่ Matrix Portal M4 ของ Adafruit
สำหรับ
+ ออกแบบมาอย่างดี
+ ห้องสมุด MicroPython ใช้งานง่าย
+ ขั้วต่อ Stemma QT / Qwiic
+ ขั้วเกลียวสำหรับการจ่ายไฟที่แผง
ขัดต่อ
– ไม่มีการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต
– การสนับสนุน CircuitPython นั้นลำบาก
เมทริกซ์ LED อยู่รอบตัวเรา ในสถานีขนส่ง สนามบิน ทางเดิน หรือแม้แต่ลิฟต์ หน้าจอที่เรียบง่ายเหล่านี้ให้ข้อมูลสั้น ๆ ที่เฉียบคมแก่เรา เมทริกซ์ทั่วไปคือ HUB75 และเป็นเวลาหลายปีที่ผู้ผลิตแฮ็กไมโครคอนโทรลเลอร์หลายตัวเพื่อทำให้อุปกรณ์เหล่านี้โค้งงอได้ตามต้องการ
ตอนนี้เป็นช่วงเปลี่ยนของ RP2040 ของ Raspberry Pi ในรูปแบบของ Interstate 75 ของ Pimoroni ด้วยราคา 14 เหรียญสหรัฐ เราได้รับบอร์ดขับเคลื่อน RP2040 ที่ออกแบบเองซึ่งมีจุดประสงค์เพียงอย่างเดียวคือทำให้ไฟ LED แผงเมทริกซ์ขนาด 32 x 32 และ 64 x 64 จำนวนหนึ่งส่องแสง Interstate 75 ใช้งานได้กับภาษาโปรแกรม C, MicroPython และ CircuitPython แม้ว่าภาษาหลังจะมีปัญหาร้ายแรงบางอย่างในระหว่างการทดสอบของเรา
Interstate 75 Specifications
SoC
RP2040 (Dual Arm Cortex M0+ ทำงานที่ความเร็วสูงสุด 133Mhz พร้อม SRAM 264kB)
พื้นที่จัดเก็บ
แฟลช QSPI 2MB รองรับ XiP
ความเข้ากันได้
32 x 32, 32 x 64, 64 x 64 HUB75 เมทริกซ์ LED
GPIO
3 x อะนาล็อก
I2C
QW/ST (ต้นกำเนิด QT / Qwiic)
1 x ปุ่มผู้ใช้
ขั้วต่อสกรู 5V สำหรับจ่ายไฟให้กับเมทริกซ์
พลัง
5V ผ่าน USB C หรือ GPIO
ขนาด
1.9 x 1.2 x 0.66 นิ้ว (48.5 x 31 x 17 มม.)
ใช้อินเตอร์สเตต 75
Interstate 75 ออกแบบมาสำหรับจอแสดงผล HUB75 RGB ซึ่งใช้เมื่อเราต้องการข้อมูลจำนวนมากในรูปแบบขนาดใหญ่ นึกถึงสถานีขนส่ง ร้านขายของชำ และห้างสรรพสินค้า พวกมันทำงานต่างจากเมทริกซ์ NeoPixel ซึ่งมีไฟ LED ที่สามารถระบุตำแหน่งได้ HUB75 ทำงานร่วมกับชุด shift register ซึ่งควบคุมการแสดงผลสองบรรทัดในแต่ละครั้ง
การอัปเดตเพียงส่วนเล็ก ๆ ของหน้าจอต้องมีการรีเฟรชแบบเต็ม Interstate 75 เชื่อมต่อกับส่วนหัวอินพุตของ HUB75 และจ่ายไฟให้กับแผงควบคุมผ่านขั้วต่อสกรูสองขั้ว HUB75 ของคุณควรมาพร้อมกับสายไฟที่เหมาะสม
แผง HUB75 ได้รับการออกแบบให้เชื่อมต่อเข้าด้วยกันเพื่อสร้างแผงขนาดใหญ่ขึ้น และมาพร้อมกับสายแพและสายไฟรูปตัว y เพื่อแสดงผล “เดซี่เชน” เราทดสอบกับจอแสดงผลสองจอและเห็นค่าประมาณ 1A (500mA ต่อแผง) ที่ 5.22V เมื่อเรียกใช้จอแสดงผลด้วยสีทึบ ซึ่งหมายความว่าเราสามารถเรียกใช้ Interstate 75 และแผงควบคุมจากแบตเตอรี่ USB ได้อย่างง่ายดาย
คุณสามารถขับรถจาก Interstate 75 ได้กี่แผง เราถามคำถามนั้นกับ Phil Howard หัวหน้านักพัฒนาที่ Pimoroni ในตอนล่าสุดของ The Pi Cast และดูเหมือนว่าแผงขนาด 32 x 32 สี่แผงจะเป็นขีดจำกัดของคุณ นั่นไม่ใช่แผงจำนวนมาก แต่มีมากมายสำหรับโครงการส่วนใหญ่
Pimoroni Interstate 75 กว้างกว่าบอร์ด Raspberry Pi Pico ทั่วไป ซึ่งจำเป็นเมื่อพิจารณาจากฟอร์มแฟกเตอร์ของอินเทอร์เฟซ HUB75 และพอร์ตพิเศษที่ Interstate 75 มีให้ เรามีตัวเชื่อมต่อ Stemma QT / Qwiic เพียงตัวเดียว ซึ่ง Pimoroni เรียกว่า QW/ST (Quest) การใช้ตัวเชื่อมต่อนี้ เราสามารถเพิ่มเซ็นเซอร์ ปุ่ม โพเทนชิโอมิเตอร์ ซึ่งสามารถควบคุมการแสดงผลและใช้เป็นแหล่งข้อมูลสำหรับการทดลองได้ เรามีหมุด GPIO เพียงเล็กน้อย โดยพื้นฐานแล้วหมุดทั้งหมดที่ไม่ได้ใช้สำหรับการแสดงผล มี I2C อินพุตแบบอะนาล็อกและหมุดดีบั๊กของซอฟต์แวร์
พลังงานและข้อมูลถูกจ่ายให้กับ Pimoroni Interstate 75 ผ่านสาย USB C เส้นเดียว แต่ตัวแยก GPIO มีพิน 5V ซึ่งสามารถใช้เพื่อจ่ายไฟให้กับเครื่องได้ พื้นที่เก็บข้อมูล 2MB อาจดูเล็กน้อย และเราสูญเสีย 1MB เมื่อติดตั้งเฟิร์มแวร์ แต่เรายังมีที่เก็บข้อมูลเพียงพอสำหรับไลบรารีเพิ่มเติมและแม้แต่รูปภาพ ไฟล์ BMP ขนาด 32 x 32 พิกเซลมีน้ำหนักประมาณ 3KB ดังนั้นเราจึงมีภาพจำนวนมาก แม้แต่รูปภาพ 64 x 64 ก็ยังมีขนาดเพียง ~12KB
เนื่องจาก Interstate 75 เป็นบอร์ดที่ใช้ RP2040 เราจึงมีภาษาโปรแกรมให้เลือกมากมาย ก่อนอื่นเราทดสอบกับรุ่น MicroPython ของ Pimoroni ซึ่งล่าสุดรองรับ Interstate 75 เราทำตามตัวอย่างที่พบในที่เก็บ GitHub และภายใน 20 นาที เรามีข้อความเลื่อนผ่านแผง HUB75 สองแผง
โมดูล MicroPython ของ Pimoroni เรียกว่า hub75 และขจัดความซับซ้อนหลายอย่างออกไป เช่น การตั้งค่าสีพิกเซลตามค่า RGB หรือ HSV สิ่งที่เป็นนามธรรมที่ขาดหายไปจากโมดูลคือข้อความ เราอยากเห็นฟังก์ชันหรือคลาสที่เราสามารถส่งสตริงไปให้ได้ แต่นี่ไม่ใช่ตัวทำลายข้อตกลง เราสามารถเขียนสคริปต์ง่ายๆ ที่จะแสดงจำนวนเต็มบนเมทริกซ์ ยอมรับว่าโค้ดจะต้องมีการปรับโครงสร้างใหม่ แต่ใช้งานได้ตามวัตถุประสงค์
ตัวเชื่อมต่อ QW/ST คือที่ที่เราสามารถเพิ่มคุณสมบัติพิเศษให้กับ Pimoroni Interstate 75 โดยใช้ส่วนประกอบ Stemma QT / Qwiic เราสามารถเพิ่มเซ็นเซอร์สำหรับอุณหภูมิ เฟิร์มแวร์ MicroPython ของ Pimoroni ใช้งานได้กับบางตัว แต่ไม่ใช่ส่วนเสริมทั้งหมด จากคอลเล็กชันของเรา เราได้จัดหาเซ็นเซอร์อุณหภูมิ BME688 และเขียนสคริปต์ง่ายๆ ของเราใหม่อย่างรวดเร็วเพื่อรับอุณหภูมิปัจจุบันและแสดงบนเมทริกซ์ มันใช้งานได้ดีและทำให้เรานึกถึงการสนับสนุน CircuitPython
ทางเลือกอื่นสำหรับ MicroPython คือ CircuitPython และ Interstate 75 มีพอร์ตอย่างเป็นทางการของตัวเอง เราเชื่อมต่อพาเนล HUB75 อันเดียว แฟลช CircuitPython ที่เสถียรล่าสุด จากนั้นแก้ไขตัวอย่างเมทริกซ์ RGB เพื่อใช้การแมปพิน GPIO ของ Interstate 75 จากนั้นเราก็พบกับจุดบอด คณะกรรมการดูเหมือนจะตาย เราไม่สามารถแฟลช CircuitPython กลับเข้าไปในบอร์ดได้ ดังนั้นเราจึงต้อง “ล้างข้อมูล” ที่เก็บข้อมูลโดยใช้เฟิร์มแวร์ uf2 ที่กำหนดเอง
เราทำซ้ำขั้นตอนการติดตั้งและข้อผิดพลาดยังคงมีอยู่ ต้องการความช่วยเหลือเล็กน้อย เราติดต่อ Pimoroni และทำงานร่วมกันเพื่อแก้ไขปัญหา ข้อสันนิษฐานที่ใช้งานได้คือ CircuitPython กำลังดำเนินการ “เบื้องหลัง” และทำให้ Interstate 75 ปรากฏว่า “ตาย” หลังจากผ่านไปประมาณ 90 วินาที Windows จะแจ้งเราว่า “ไม่รู้จักไดรฟ์ USB” แต่หลังจากกดรีเซ็ต เราจะกลับมาทำธุรกิจและรหัสของเราใช้งานได้
เราใช้เวลาส่วนใหญ่ไปกับกระบวนการแก้ไขข้อบกพร่องนี้ โดยทำงานร่วมกับ Paul Beech ผู้ร่วมก่อตั้ง Pimoroni และหัวหน้านักพัฒนาซอฟต์แวร์ Phil Howard ในบางครั้ง กระบวนการดีบักของเราคล้ายกับกระบวนการเริ่มต้นที่ใช้ในการเพิ่มพลังให้กับโมดูลคำสั่งของ Apollo 13 CircuitPython ใช้งานได้กับ Interstate 75 แต่ถ้าคุณต้องการเข้าถึงไลบรารีซอฟต์แวร์ของ Adafruit โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับส่วนประกอบ Stemma QT จะเป็นการดีที่สุดที่จะดาวน์โหลดรุ่น MicroPython ของ Pimoroni โดยรองรับไลบรารี Adafruit
ทางเลือกแทนรัฐ 75
Interstate 75 ขายปลีกในราคาเพียง 14 ดอลลาร์และสำหรับราคานั้น คุณมีบอร์ดที่มั่นคง หากมีบอร์ดจำกัด เราไม่มีการเชื่อมต่อ Wi-Fi แต่สามารถเพิ่มได้ผ่าน GPIO Matrix Portal M4 ของ Adafruit เป็นสัตว์ร้ายของกระดาน มาในราคา $25 โปรเซสเซอร์ Arm Cortex M4 และโปรเซสเซอร์ร่วม ESP32 ให้ความเร็วและการเชื่อมต่อ Wi-Fi แก่เรา รองรับโดย CircuitPython และ Arduino IDE อย่างสมบูรณ์ สำหรับเงินเพิ่มอีก $10 เราได้รับความสามารถในการสร้างโครงการ IoT HUB75 โดยมีการเดินสายเพียงเล็กน้อย และนี่เป็นสิ่งที่พึงปรารถนาสำหรับบางคน
หากคุณใช้ Adafruit Feather RP2040 ซึ่งเป็นหนึ่งในบอร์ด RP2040 ที่ดีที่สุด คุณสามารถเพิ่ม Adafruit RGB Matrix Featherwing Kit ซึ่งมีราคา $7.50 และมีฟังก์ชันการทำงานที่คล้ายคลึงกันกับ HUB75 หากคุณบวกราคาของ Feather RP2040 ด้วยตัวมันเองที่ 11.95 ดอลลาร์ แสดงว่าคุณกำลังใช้จ่ายเกือบ 20 ดอลลาร์สำหรับชุดค่าผสมนี้ อย่างไรก็ตาม คุณยังสามารถใช้ส่วนหัวที่ซ้อนกันได้ และซื้อ Adafruit AirLift FeatherWing ในราคา $12.95 ซึ่งจะทำให้คุณใช้ Wi-Fi ได้
หากปัญหาคือต้นทุน ราคา 14 เหรียญ D1 Mini Matrix Breakout และ ESP32 Matrix Shield ของ Brian Lough เป็นโปรเจ็กต์ที่สร้างโดยชุมชน ซึ่งช่วยแก้ปัญหาต่างๆ ของผู้ผลิตได้ รวมถึงปัญหาของเราด้วย Wemos D1 Mini เป็นบอร์ดพัฒนาราคา $2 สำหรับ ESP8266 และด้วยบอร์ดของ Lough เราสามารถใช้บอร์ดเหล่านี้เพื่อควบคุมเมทริกซ์ HUB75 และเชื่อมต่อเข้ากับอินเทอร์เน็ต
บรรทัดล่าง
Pimoroni Interstate 75 สนุกมาก บอร์ดมีขนาดเล็ก ออกแบบอย่างดี และใช้งานง่าย หากคุณต้องการเพียงแค่เลื่อนข้อความและรูปภาพธรรมดาๆ คุณก็จะได้ประโยชน์มากมายจากมัน หาก Internet of Things เป็นของคุณมากกว่า การใช้จ่ายอีก 10 ดอลลาร์สำหรับ Matrix Portal M4 ของ Adafruit ถือเป็นการดำเนินการที่ชาญฉลาด