发光板 Pi
发布时间: 2025-06-14 15:35:41 | 
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LED
灯
Ledboard Pi屏幕由任何计算机控制，能够运行VNC Viewer，因为VNC 服务器也安装在 Raspberry Pi 4 的 Rasbian Buster Lite 上。
准备工作:
材料:
硬件
- 一台 Raspberry Pi 3 或更高版本，Raspberry Pi 4 及其 5V 2.5 A 电源
- 一块适用于 Raspberry Pi 的 Electrodragon RGB LED 矩阵面板驱动板
- Sparkfun 的六个32x32 RGB LED 面板
- 一个40A 5V电源
- 一个3 米铝制矩形框架 82.5 毫米 x 38 毫米
- 一块亚克力切割件，尺寸为宽 576 毫米 x 高 384 毫米
- 一片偏光膜
软件
- hezeller rpi-rgb-led-matrix库
- Adafruit rpi-fb-matrix库
- Raspbian buster lite或realtimepi-buster-lite 图像
- 开放盒子
- 用于控制 PC/笔记本电脑/Raspberry Pi 3 或 4，适用于Windows或Linux或Raspbian 的Real VNC Viewer
- 适用于 raspbian buster lite 的 Lazarus IDE
- Leboard Pi 应用程序
1
设置 Raspberry Pi 3/4 操作系统
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一旦我们有了硬件部件，我们就需要获取操作系统部件：
首先，我们必须获取适用于 Raspbian 3/4 的操作系统。就我而言，我决定使用实时 buster lite；但您也可以使用Raspbian Buster Lite 版本。然后您需要使用 balenaEtcher将此图像传输到 micro SD卡中。
然后，我们需要连接一个 HDMI 显示器和一个 USB 键盘以及一条连接到
Raspberry Pi 3/4 RJ45；因此，我们可以搜索 Raspberry Pi 3/4 IP 以进行初始设置：网络 IP、有线和无线。我使用了高级 IP 扫描器。现在，通过 raspi-config，激活 SSH 服务器以使用Putty进行远程连接，以完成 Ledboard Pi 设置的其余部分。
现在，在精简版上，我们将使用 openbox 安装一个精简桌面环境
sudo apt-get install --no-install-recommends xserver-xorg x11-xserver-utils xinit openbox
然后，安装lightdm（登录管理器）
sudo apt-get install lightdm
从 raspi-config激活realvncserver
sudo raspi-config > Interface options > vncserver > activate vncserver
在这里，一旦激活了 vnceserver，我们将使用 VNC Viewer。在这里，连接中要配置的桌面是 0，例如，如果 IP 是 192.168.100.61，则连接为“192.168.100.61:0”。
我们需要控制计算机/笔记本电脑和Ledboard Pi之间的连接，因此需要安装samba来传输源代码、文件、图片、视频等。
sudo apt-get install samba samba-common-bin -y
确保您的用户是您尝试通过 Samba 共享的路径的所有者
sudo chown -R pi:pi /home/pi/share
复制原始 samba 共享文件
sudo cp /etc/samba/smb.conf /etc/samba/smb.bak
编辑 samba 配置文件
sudo nano /etc/samba/smb.conf
将工作组保留为 WORKGROUP（或按您的意愿命名）
#wins support = no
to
wins support = yes
然后 ....
#This is the name of the share folder it will show up as when you browse
[ledboardpi]
comment = ledboardPi share folder
path = /home/pi/Share
create mask = 0775
directory mask = 0775
read only = no
browseable = yes
public = yes
force user = pi
only guest = no
现在，我们可以从其他计算机访问 /home/pi 路径中的“home/pi/share”文件夹。
为了使用 GUI 应用程序管理文件系统，我们将安装 pcmanfm
sudo apt-get install pcmanfm
2
下载、设置和运行 RGB LED 面板所需库
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首先，安装先决条件
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y build-essential git libconfig++-dev
sudo apt-get install libgraphicsmagick++-dev libwebp-dev -y
sudo apt-get install python2.7-dev python-pillow -y
- 然后，下载并编译 hzeller rpi-rgb-led-matrix
wget https://github.com/hzeller/rpi-rgb-led-matrix/archive/master.zip
unzip master.zip
cd rpi-rgb-led-matrix-master/ && make
- 另外，下载并安装 rpi-fb-matrix
您必须使用递归选项克隆此存储库，以便必要的子模块也被克隆。运行以下命令：
git clone --recursive https://github.com/adafruit/rpi-fb-matrix.git
make
注意：将之前下载的rpi-rgb-led-matrix库替换到rpi-fb-matrix文件夹中
- 现在，我们将测试这些库，记住，rpi-fb-matrix 依赖于 rpi-rgb-led-matrix。
cd rpi-fb-matrix
cd rpi-rgb-led-matrix
sudo ./demo --led-chain=3 --led-parallel=2 --led-slowdown-gpio=4 --led-gpio-mapping="regular" --led-no-hardware-pulse --led-pwm-lsb-nanoseconds=180 --led-show-refresh --led-brightness=80 -D 0
sudo ./demo --led-chain=3 --led-parallel=2 --led-slowdown-gpio=4 --led-gpio-mapping="regular" --led-no-hardware-pulse --led-pwm-lsb-nanoseconds=180 --led-show-refresh --led-brightness=80 -D 1 runtext.ppm
sudo ./demo --led-chain=3 --led-parallel=2 --led-slowdown-gpio=4 --led-gpio-mapping="regular" --led-no-hardware-pulse --led-pwm-lsb-nanoseconds=180 --led-show-refresh --led-brightness=80 -D 2 runtext.ppm
sudo ./demo --led-chain=3 --led-parallel=2 --led-slowdown-gpio=4 --led-gpio-mapping="regular" --led-no-hardware-pulse --led-pwm-lsb-nanoseconds=180 --led-show-refresh --led-brightness=80 -D 3
sudo ./demo --led-chain=3 --led-parallel=2 --led-slowdown-gpio=4 --led-gpio-mapping="regular" --led-no-hardware-pulse --led-pwm-lsb-nanoseconds=180 --led-show-refresh --led-brightness=80 -D 4
sudo ./demo --led-chain=3 --led-parallel=2 --led-slowdown-gpio=4 --led-gpio-mapping="regular" --led-no-hardware-pulse --led-pwm-lsb-nanoseconds=180 --led-show-refresh --led-brightness=80 -D 5
sudo ./demo --led-chain=3 --led-parallel=2 --led-slowdown-gpio=4 --led-gpio-mapping="regular" --led-no-hardware-pulse --led-pwm-lsb-nanoseconds=180 --led-show-refresh --led-brightness=80 -D 6
sudo ./demo --led-chain=3 --led-parallel=2 --led-slowdown-gpio=4 --led-gpio-mapping="regular" --led-no-hardware-pulse --led-pwm-lsb-nanoseconds=180 --led-show-refresh --led-brightness=80 -D 7
sudo ./demo --led-chain=3 --led-parallel=2 --led-slowdown-gpio=4 --led-gpio-mapping="regular" --led-no-hardware-pulse --led-pwm-lsb-nanoseconds=180 --led-show-refresh --led-brightness=80 -D 8
sudo ./demo --led-chain=3 --led-parallel=2 --led-slowdown-gpio=4 --led-gpio-mapping="regular" --led-no-hardware-pulse --led-pwm-lsb-nanoseconds=180 --led-show-refresh --led-brightness=80 -D 9
sudo ./demo --led-chain=3 --led-parallel=2 --led-slowdown-gpio=4 --led-gpio-mapping="regular" --led-no-hardware-pulse --led-pwm-lsb-nanoseconds=180 --led-show-refresh --led-brightness=80 -D 10
sudo ./demo --led-chain=3 --led-parallel=2 --led-slowdown-gpio=4 --led-gpio-mapping="regular" --led-no-hardware-pulse --led-pwm-lsb-nanoseconds=180 --led-show-refresh --led-brightness=80 -D 11<br>
一切运行良好。
- 现在，rpi-fb-matrix 库。这将在基于 Ledboard Pi 的 RGB LED 面板中显示屏幕的一部分（96x64）
cd /home/pi/rpi-fb-matrix
请记住，将 rpi-rgb-led-matrix 库的最新版本复制到 rpi-fb-matrix 文件夹中。非常重要
make clean
make all
这些最后的命令，适用于 rpi-fb-matrix 和 rpi-rgb-led-matrix 库.....
对于 rpi-fb-matrix，需要正确配置 matrix.cfg（我为此指导重命名了 davenew.cfg），读取、分析具有不同数量 RGB LED 面板的定制项目...
LED Matrix Display Configuration<br>
// Define the entire width and height of the display in pixels.
// This is the _total_ width and height of the rectangle defined by all the
// chained panels. The width should be a multiple of the panel pixel width (32),
// and the height should be a multiple of the panel pixel height (8, 16, or 32).
display_width = 96;
display_height = 64;
// Define the width of each panel in pixels. This should always be 32 (but can
// in theory be changed).
panel_width = 32;
// Define the height of each panel in pixels. This is typically 8, 16, or 32.
// NOTE: Each panel in the display _must_ be the same height! You cannot mix
// 16 and 32 pixel high panels for example.
panel_height = 32;
// Define the total number of panels in each chain. Count up however many
// panels are connected together and put that value here. If you're using
// multiple parallel chains count each one up separately and pick the largest
// value for this configuration.
chain_length = 3;
// Define the total number of parallel chains. If using the Adafruit HAT you
// can only have one chain so stick with the value 1. The Pi 2 can support up
// to 3 parallel chains, see the rpi-rgb-led-matrix library for more information:
// https://github.com/hzeller/rpi-rgb-led-matrix#chaining-parallel-chains-and-coordinate-system
parallel_count = 2;
// Configure each LED matrix panel.
// This is a two-dimensional array with an entry for each panel. The array
// defines the grid that will subdivide the display, so for example a 64x64 size
// display with 32x32 pixel panels would be a 2x2 array of panel configurations.
//
// For each panel you must set the order that it is within its chain, i.e. the
// first panel in a chain is order = 0, the next one is order = 1, etc. You can
// also set a rotation for each panel to account for changes in panel orientation
// (like when 'snaking' a series of panels end to end for shorter wire runs).
//
// For example the configuration below defines this grid display of panels and
// their wiring (starting from the upper right panel and snaking left, down, and
// right to the bottom right panel):
// ______________ ______________ ______________
// | Panel | | Panel | | Panel |
// | order = 2 |<=| order = 1 |<=| order = 0 |<= Chain 1 (from Pi)
// | rotate = 0 | | rotate = 0 | | rotate = 0 |
// |______________| |______________| |______________|
// ______________ ______________ ______________
// | Panel | | Panel | | Panel |
// | order = 2 |<=| order = 1 |<=| order = 0 |<= Chain 2 (from Pi)
// | rotate = 0 | | rotate = 0 | | rotate = 0 |
// |______________| |______________| |______________|
//
// Notice the chain starts in the upper right and snakes around to the bottom
// right. The order of each panel is set as its position along the chain,
// and rotation is applied to the lower panels that are flipped around relative
// to the panels above them.
//
// Not shown but if you're using parallel chains you can specify for each entry
// in the panels list a 'parallel = x;' option where x is the ID of a parallel
// chain (0, 1, or 2).
panels = ( ( { order = 2; rotate = 0; parallel=0; }, { order = 1; rotate = 0; parallel=0;} , { order = 0; rotate = 0; parallel=0;},
{ order = 2; rotate = 0; parallel=1; }, { order = 1; rotate = 0; parallel=1;} , { order = 0; rotate = 0; parallel=1;} )
)
// By default the rpi-fb-matrix tool will resize and scale down the screen
// to fit the resolution of the display panels. However you can instead grab
// a specific pixel-perfect copy of a region of the screen by setting the x, y
// screen pixel coordinates below. A rectangle of the exact size of the display
// (i.e. display_width x display_height pixels) will be copied from the screen
// starting at the provided x, y coordinates. Comment this out to disable
// this crop behavior and instead resize the screen down to the matrix display.
crop_origin = (0, 0)
3
编译、设置和测试 Ledboard Pi GUI 应用程序
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- 我们需要一个编程 IDE 来创建 GUI 应用程序 (Ledboard Pi)。然后，我选择“Lazarus IDE”，它与我在 Windows 操作系统中使用的 Delphi/C++ Builder 非常相似。
sudo apt-get install lazarus-ide
- 安装后，只需执行：
lazarus-ide
- 打开 Ledboard Pi 项目，然后编译以获取Ledboard Pi 应用程序。打开此应用程序之前，在路径 /home/pi 中创建一个名为 LEDBOARD_APP 的目录，然后将 Ledboard Pi 应用程序复制到此目录中。
- 现在，我们要在 openbox 的右键菜单中添加一个链接。我们需要 obmenu，也需要 xterm 使用 Putty 链接，因此：
sudo apt-get install obmenu xterm
- 现在，我们可以在 vncviewer 窗口中使用终端和菜单：
- 从右键菜单调用 xterm
- 从 xterm 打开 obmenu
- 添加新项目：Ledboard Pi
- 选择新商品
- 将其命名为 Ledboard Pi
- 执行 sudo nice -n -15 /home/pi/LEDBOARD_APP/LEDBOARD
- 下载“ horn.WAV ”，然后使用网络连接的 samba 位置“\\ledboardpi\ledboardpi\”复制此文件并将其重命名为“horn.wav”，放入 realtimePi 环境中。重命名后，必须将此文件复制到 /home/pi 文件夹。
- 完成后，您必须能够运行 Ledboard Pi，就像您在视频和图片中看到的那样。
4
安装和设置 WiFi 热点
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该项目设计为使用 realvnc viewer 从无线连接到 Raspberry Pi 3/4 的笔记本电脑运行。所以，这是让它运行的最后一步，对有线噩梦说“hasta la vista baby”吧。
软件设置
sudo apt-get update
sudo apt-get install hostapd isc-dhcp-server
DHCP 服务器
- 明智一点，始终备份默认配置
sudo cp /etc/dhcp/dhcpd.conf /etc/dhcp/dhcpd.conf.default
- 编辑默认配置文件
sudo nano /etc/dhcp/dhcpd.conf
- 注释以下几行...
option domain-name "example.org";
option domain-name-servers ns1.example.org, ns2.example.org;
- 阅读：
#option domain-name "example.org";
#option domain-name-servers ns1.example.org, ns2.example.org;
- ...并取消注释此行
#authoritative;
- ...阅读：
authoritative;
- ... 向下滚动文件底部并写入以下行：
subnet 192.168.42.0 netmask 255.255.255.0 {
range 192.168.42.10 192.168.42.50;
option broadcast-address 192.168.42.255;
option routers 192.168.42.1;
default-lease-time 600;
max-lease-time 7200;
option domain-name "local";
option domain-name-servers 8.8.8.8, 8.8.4.4;
}
让我们将 wlan0 设置为静态 IP
- 首先，将其关闭...
sudo ifdown wlan0
- ...保持安全并制作备份文件：
sudo cp /etc/network/interfaces /etc/network/interfaces.backup
- ...编辑网络接口文件：
sudo nano /etc/network/interfaces
- ... 相应编辑如下：
source-directory /etc/network/interfaces.d
auto lo
iface lo inet loopback
iface eth0 inet dhcp
allow-hotplug wlan0
iface wlan0 inet static
address 192.168.42.1
netmask 255.255.255.0
post-up iw dev $IFACE set power_save off
- ...关闭文件并立即分配静态 IP
sudo ifconfig wlan0 192.168.42.1
完毕...
主机
- 创建文件并编辑：
sudo nano /etc/hostapd/hostapd.conf
- 将 ssid 修改为您选择的名称，并将 wpa_passphrase 修改为 WiFi 身份验证
interface=wlan0
ssid=LedboardPi
hw_mode=g
channel=6
macaddr_acl=0
auth_algs=1
ignore_broadcast_ssid=0
wpa=2
wpa_passphrase=davewarePi
wpa_key_mgmt=WPA-PSK
wpa_pairwise=TKIP
rsn_pairwise=CCMP
让我们配置网络地址转换
- 创建备份文件
sudo cp /etc/sysctl.conf /etc/sysctl.conf.backup
- 编辑配置文件
sudo nano /etc/sysctl.conf
- ...取消注释或者添加到底部：
net.ipv4.ip_forward=1
- #...并立即激活它：
sudo sh -c“echo 1> /proc/sys/net/ipv4/ip_forward”
- ...修改 iptables 以在 eth0 和 wifi 端口 wlan0 之间创建网络转换
sudo iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE
sudo iptables -A FORWARD -i eth0 -o wlan0 -m state --state RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPT
sudo iptables -A FORWARD -i wlan0 -o eth0 -j ACCEPT
- ...通过运行使此操作在重启时发生
sudo sh -c “iptables-save > /etc/iptables.ipv4.nat”
- ...并再次编辑
sudo nano /etc/network/interfaces
- ...附加到结尾：
up iptables-restore < /etc/iptables.ipv4.nat
- 我们的 /etc/network/interfaces 文件现在看起来像这样：
source-directory /etc/network/interfaces.d
auto lo
iface lo inet loopback
allow-hotplug eth0
iface eth0 inet static
address 192.168.100.61
netmask 255.255.255.0
gateway 192.168.100.1
allow-hotplug wlan0
iface wlan0 inet static
address 192.168.42.1
netmask 255.255.255.0
network 192.168.42.0
broadcast 192.168.42.255
source-directory /etc/network/interfaces.d
让我们通过运行以下命令来测试我们的接入点：
sudo /usr/sbin/hostapd /etc/hostapd/hostapd.conf
- 您的热点已启动并运行：尝试从计算机或智能手机连接到它。当您这样做时，您还应该在终端上看到一些日志活动。如果您满意，请使用 CTRL+C 停止它
- 让我们清理一切： sudo service hostapd start sudo service isc-dhcp-server start
- ...并确保我们已启动并运行：
sudo service hostapd status
sudo service isc-dhcp-server status
- ...让我们配置我们的守护进程在启动时启动：
sudo update-rc.d hostapd enable
sudo update-rc.d isc-dhcp-server enable
sudo systemctl unmask hostapd
sudo systemctl unmask isc-dhcp-server
- ...重新启动 pi。
sudo reboot
现在您应该能够看到您的 pi WiFi，连接到它并访问互联网。作为快速比较，流式传输 4k 视频将消耗大约 10% 的 pi CPU，因此……请相应地使用它。
另外，如果您想检查 WiFi 热点上发生的情况，请检查日志文件：
tail -f /var/log/syslog
5
设计
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案件。
设计
对于这部分，我使用了 Sketchup 3D 设计程序。Ledboard Pi 铝制外壳 3D 设计
为此，我使用了常见的矩形 82.5 毫米 x 38 毫米铝型材、一些角和一些螺丝。支架是我妈妈在街上建立的，浪费了。它有轮子，如图所示。
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