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Raspberry Piの小型操作画面を簡単に実現するモジュール発売!!
Raspberry Piのスタンドアロンアプリケーションを開発する際、HDMI対応の大型液晶モニタなどではなく、小型のタッチパネルにしたいと思うときがありますよね。汎用のLCDを使ってもよいのですが、Raspberry Pi用のドライバを開発したり、スライダーやドロップダウンリストなどのGUIを開発するのも一苦労です。そこでお勧めしたいのが4D Systems社の 4.3インチ小型タッチLCD開発キット「uLCD-43PT-PI」 (790-5716) です。本製品は、4.3インチLCDパネル・Raspberry Pi用アダプタ・GUI開発ツールがセットになった開発キットで、非常に簡単にタッチインタフェースを実現できます。同社からは、他にも 2.8インチ版 (790-5707) やArduino対応版( 4.3インチ (790-5703) 、 2.8インチ (790-5700 ) などもリリースされています。 (790-5700)
今回は、フルカラーLEDの各色の明るさをRaspberry Piから制御するようなタッチパネルを開発してみました。同社から提供されているアプリケーションノートを参考にし、GUIインタフェースは、開発ツール上でスライダーなどのウィジェットを貼り付け、いくつかの設定値を変更するだけで完了しました。
uLCD-43PTスターターキット
今回は、4.3インチのパネル uLCD-43PT-PI (790-5716) ( メーカーサイト )を使って作成しましたが、同社では様々なサイズのパネルがラインナップされています。パネル部分は、特に組立てる部分もなく、PC接続で簡単に動作できる状態になっていました。
付属品としては、①Raspberry Pi用アダプタ、②接続用のケーブル、③PC接続用のシリアルUSB変換アダプタ、④uSDカード ⑤簡単なクイックスタートガイド がありました。43PT版のLCDスクリーンは抵抗式の4.3インチTFT(480x272)タッチスクリーンとなっています。
印字やケーブルの色などに注意して、LCDパネルとUSBシリアル変換アダプタを接続します。最後に、uSDが挿入されているか確認して、アダプタをPCにつなぐとLCDに電源が入ります。
次のようなデモスクリーンが開始されるはずです。
動画再生、音楽再生(ボードにスピーカがついています)、インジケータ、スライダー、キーボード(デモにはないですが、通常のアルファベットの入力もできるキーボードも用意されています)などのデモが動作するようになっていて、 uLCD-43PT-PI (790-5716) が幅広いアプリケーションに対応できることがうかがえます。
フルカラーLEDの明るさ変更ができるアプリケーションをつくってみる
Application Note: 4D-AN-P4024 ( サンプルプログラム )を参考に、フルカラーLEDのそれぞれの色がコントロールできるアプリケーションを作成しました。詳しい作り方は、アプリケーションノートをご参照ください。ただ、アプリケーションノートではLCDパネルのサイズが異なって表記されています。使用するパネルを正しく選択するようにしてください。
このようなGPIOを使うアプリケーション開発では、LCDモジュール側とRaspberry Pi側でそれぞれプログラムを用意する必要があります。LCD側のプログラムには、4D Systems社から無償提供されている Workshop4 という統合開発環境を利用します。開発環境では、4つの開発レベルが用意されおり、本格的にプログラムを記述することもできますが、今回は非常に簡易的に開発が行えるViSi-Genieというモードで開発しました。画面にスライダーや7セグのウィジェットを配置し、それぞれの設定値を変更するだけです。ウィジェットとしては、ボタンやスライダーが既に用意されているので、タッチスクリーンであることを意識する必要はまったくありません。プログラムや画像ファイルを本体のuSDにダウンロードすることでLCD側のプログラミングは完了します。アプリケーションノートの画面にさらに画像を追加して、位置を変更しましたが、Raspberry Pi側のプログラムを変更する必要はありませんでした。
Raspberry Pi側の設定に少し慣れが必要な部分がありますが、アプリケーションノートの手順に沿えばさほど困難ではありません。今回の開発にむけCのライブラリを２つ利用しました。ひとつはGPIO操作用に一般的に利用されている「WiringPi」というライブラリです。もうひとつは、Raspberry PiからLCDに通信するために、4D Systems社から提供されているライブラリです。これらのライブラリとアプリケーションノート上のサンプルプログラムを使うことで、Cのプログラムに慣れていない方でも簡単に動作を確認できると思います。LCDとの通信部分は数行で書かれていますのでその部分を変更することでいろいろなアプリケーションに対応できます。
このプログラムでは、左のスライダーの値が右側の数字部に反映され、各色のLEDに入力する電圧の大きさ(正確にはPWM出力のデューティ比)が変更されます。また、Powerボタンを押すと、LEDをON/OFFできるようになっています。
Raspberry Piを設定変更し、自動でログインとプログラム起動を行うようにするだけで、スタンドアロンのアプリケーションとしても使うことができます。ぜひRaspberry Piなど、独自の操作画面の開発に uLCD-43PT-PI (790-5716) キットをご活用ください。