SavePearlHarbor

Подключение M5Stack к телевизору

—

от автора

admin

Привет! Сегодня мы научимся подключать телевизор к M5STACK и выводить на него изображения и текст посредством аналогового видеосигнала (рис. 1).

Рисунок 1

Необходимо сделать так, чтобы шлюз M5Stack BLACK периодически получал информацию о погоде на текущий момент с сайта https://openweathermap.org и передавал её по радиоканалу 433 МГц, а M5Stack GRAY принимал эту информацию и выводил в графическом виде на телевизор.
В M5Stack BLACK установлена TF-карта с параметрами Wi-Fi сетей и параметрами сервиса openweathermap.org.

При включении устройства пользователю будет предложено вставить карту памяти. На карте памяти будут находиться следующие файлы (рис. 1.1):

  • файл с известными Wi-Fi-сетями (system/wifi.ini);
  • файл стилей (system/openweather.ini) (рис. 1.2).

Рисунок 1.1. Содержимое папки system

Рисунок 1.2. Содержимое файла openweather.ini

Краткая справка

Под видеосигналом понимается электрический сигнал специальной формы (рис. 2), посредством которого передается телевизионное изображение.
Понятие видеосигнала применимо как к аналоговому, так и к цифровому телевидению, а также к системам отображения информации компьютеров, основанных на электронно-лучевых трубках.
Мгновенное значение освещенности на фоточувствительной поверхности телевизионного фотоприемника преобразуется в мгновенное значение напряжения на выходе этого фотоприемника. Таким образом, в видеосигнале напряжение пропорционально яркости в данной точке изображения. Эта часть видеосигнала носит название сигнала яркости и используется для передачи черно-белого видеосигнала или сигнала яркости в цветном видеосигнале. Диапазон передаваемых значений яркости определяется уровнем черного и уровнем белого в видеосигнале. Уровень черного является минимальным сигналом яркости и соответствует уровню синхроимпульсов. Он же одновременно является и опорным сигналом. Уровень белого соответствует максимальному уровню передаваемой яркости. Кроме сигнала яркости в видеосигнале присутствуют служебные составляющие, обеспечивающие синхронизацию сигнала между источником и приемником. Существуют два типа сигналов синхронизации – строчные и кадровые. Сигналы кадровой синхронизации обеспечивают передачу информации о времени начала каждого поля телевизионного изображения в видеосигнале, а также информацию о типе этого поля (четное или нечетное).

Рисунок 2. Осциллограмма видеосигнала: 4 мкс — гасящий импульс, 8 мкс — информация о цвете, 52 мкс — сигнал яркости

Перечень компонентов для урока

  • M5STACK (2 шт.);
  • кабель USB-C из стандартного набора;
  • карта памяти MicroSD на 4 ГБайт;
  • цветные провода из стандартного набора (тип розетка-вилка);
  • радиоприёмник MX-JS-05V;
  • радиопередатчик FS1000A;
  • телевизор с поддержкой видеосигнала PAL;
  • RCA-вилка;
  • паяльник и припой;
  • термоусадка.

Начнём!

Шаг 1. Зарегистрируемся на сайте openweathermap.org

Для того, чтобы получать информацию о погоде необходимо зарегистрироваться на данном ресурсе. Регистрация абсолютно бесплатна и не займёт много времени (рис. 3).

Рисунок 3. Регистрация на сайте

После регистрации в своем личном кабинете на сайте перейдите в раздел API keys и получите Key доступа к сервису.

Рисунок 3.1. Получение API-ключа

На этом регистрация на сайте завершена.

Шаг 2. Сделаем переходник для подключения к ТВ

Здесь без лишних слов — просто возьмите и сделайте. Главное, помните — цветной провод припаяйте к центральному контакту RCA-штекера (рис. 4 — 4.2).

Рисунок 4.

Рисунок 4.1

Рисунок 4.2

Шаг 3. Напишем скетч для шлюза на m5 black

Для того, чтобы получить информацию с сайта с помощью GET-запроса напишем несложную функцию. В качестве аргумента функция принимает строку GET-запроса, и возвращает ответ сервера в качестве строки:

String GET(String url) {   while (true)   {     if ((wifiMulti.run() == WL_CONNECTED))     {       HTTPClient http;       http.begin(url);       int httpCode = http.GET();       if (httpCode > 0)       {           if (httpCode == HTTP_CODE_OK)           {             return http.getString();           }       }       else       {         return (httpCode + "");       }       http.end();     }   }     return "";  }

Вся конфигурационная информация для сервиса openweathermap, как было сказано ранее, будет храниться на TF-карте. Поэтому нам необходимо написать функцию, для формирования GET-запроса:

Обратите внимание — сервис nl.sxgeo.city — возвращает информацию о Вашем расположении на основании IP-адреса, который нет необходимости передавать в GET-запросе.

String configOpenWeather() {   String file = TFReadFile("/system/openweather.ini");   if (file != "")   {       String city = "&q=" + parseString(1, '\"', parseString(1, ':', parseString(5, ',', GET("http://nl.sxgeo.city/?"))));      String api_key = "&APPID=" + parseString(0, ' ', file);     String app_id = "&id=" + parseString(1, ' ', file);     String lang = "&lang=" + parseString(2, ' ', file);     String units = "&units=" + parseString(3, ' ', file);     String host = "http://api.openweathermap.org/data/2.5/weather?";     String url_ = host + city + api_key + app_id + lang + units;     return url_;   }   return ""; }

В одном из прошлых уроков мы рассматривали функцию, настраивающую Wi-Fi с помощью параметров полученных с TF-карты. В этот раз мы несколько модифицируем тело функции. Добавим возможность сохранения конфигурационного файла под операционной системой MacOS X. Дело в том, что Mac добавляет один спец. символ в конце строки, не как Windows — два.

bool configWifiMulti() {   /* Get WiFi SSID & password from wifi.ini from TF-card */   String file = TFReadFile("/system/wifi.ini");   if (file != "")   {     for (int i = 0; i < cntChrs(file, '\n'); i++)     {       String wifi = parseString(i, '\n', file);       wifi = wifi.substring(0, (wifi.length()));       if (wifi[wifi.length() - 1] == '\r') wifi = wifi.substring(0, (wifi.length() - 1));       String ssid = parseString(0, ' ', wifi);       String pswd = parseString(1, ' ', wifi);       char* ssid_ = strToChar(ssid);       char* pswd_ = strToChar(pswd);       if (wifiMulti.addAP(ssid_, pswd_))       {         return true;       }     }   }   return false; }

С помощью следующих строк кода будем извлекать необходимые нам данные из ответа сервера:

temp = parseString(2, ':', parseString(7, ',', weather)); pres = parseString(1, ':', parseString(8, ',', weather)); hum = parseString(1, ':', parseString(9, ',', weather)); desc = parseString(1, '"', parseString(1, ':', parseString(4, ',', weather)));  weatherIcon = parseString(1, '"', parseString(1, ':', parseString(5, ',', weather)));

Далее будем разделять данные при помощи спецсимвола и отправлять в радиоэфир:

sendString("1" + String((char)0x1d) + temp); delay(1); sendString("2" + String((char)0x1d) + String(round(pres.toInt() * 0.75))); delay(1); sendString("3" + String((char)0x1d) + hum); delay(1); sendString("4" + String((char)0x1d) + desc); delay(1); sendString("5" + String((char)0x1d) + weatherIcon); delay(1);

На этом написание скетча для шлюза-передатчика закончено.

Шаг 4. Теперь напишем скетч для приёмника на m5 gray

Для вывода изображения на ТВ мы будем использовать библиотеку автора http://bitluni.net/esp32-composite-video/. Поскольку библиотека использует оба канала ЦАП, то пришлось несколько изменить библиотеку, чтобы отключить левый канал. Я упростил процедуру использования библиотеки, поместив всё самое главное в заголовочный файл m5stack_tv.h:

namespace m5stack_tv {   #include "CompositeGraphics.h"   #include "Image.h"   #include "CompositeOutput.h"   #include <soc/rtc.h>   #include "font6x8.h"    const int XRES = 320;   const int YRES = 200;    CompositeGraphics graphics(XRES, YRES);   CompositeOutput composite(CompositeOutput::NTSC, XRES * 2, YRES * 2);   Font<CompositeGraphics> font(6, 8, font6x8::pixels);    char* strToChar(String str) {     int len = str.length() + 1;     char* buf = new char[len];     strcpy(buf, str.c_str());     return buf;   }    void compositeCore(void *data) {       while (true)     {       composite.sendFrameHalfResolution(&graphics.frame);     }   }    void begin() {     rtc_clk_cpu_freq_set(RTC_CPU_FREQ_240M);     composite.init();     graphics.init();     graphics.setFont(font);     xTaskCreatePinnedToCore(compositeCore, "c", 2048, NULL, 1, NULL, 0);   }    void setTextColor(int c) {     graphics.setTextColor(c);   }    void setCursor(int x, int y) {     graphics.setCursor(x, y);   }    void print(String str) {     graphics.print(strToChar(str));   }    void drawBitmap(int x, int y, int w, int h, const unsigned char* img) {        Image<CompositeGraphics> img_(w, h, img);     img_.draw(graphics, x, y);   }    void fillRect(int x, int y, int w, int h, int color = 0) {     graphics.fillRect(x, y, w, h, color);   }    void drawDot(int x, int y, int color) {     graphics.dotFast(x, y, color);   }    void clearScreen(int color = 0) {     fillRect(0, 0, XRES, YRES, color);   } }

Обратите внимание: формат изображений отличается от того, что мы рассматривали в уроках по работе со встроенным дисплеем. Для того, чтобы конвертировать изображение для вывода его на ТВ необходимо воспользоваться программой конвертер из пункта "Downloads".

Напишем функцию, которая в зависимости от кода иконки погоды будет выводить изображение на экран:

void drawWeatherIcon(int x, int y, String str) {   if (str == "01d") m5stack_tv::drawBitmap(x, y, _01d::xres, _01d::yres, _01d::pixels);   else if (str == "01n") m5stack_tv::drawBitmap(x, y, _01n::xres, _01n::yres, _01n::pixels);   else if (str == "02d") m5stack_tv::drawBitmap(x, y, _02d::xres, _02d::yres, _02d::pixels);   else if (str == "02n") m5stack_tv::drawBitmap(x, y, _02n::xres, _02n::yres, _02n::pixels);   else if (str == "03d") m5stack_tv::drawBitmap(x, y, _03d::xres, _03d::yres, _03d::pixels);   else if (str == "03n") m5stack_tv::drawBitmap(x, y, _03n::xres, _03n::yres, _03n::pixels);   else if (str == "04d") m5stack_tv::drawBitmap(x, y, _04d::xres, _04d::yres, _04d::pixels);   else if (str == "04n") m5stack_tv::drawBitmap(x, y, _04n::xres, _04n::yres, _04n::pixels);   else if (str == "09d") m5stack_tv::drawBitmap(x, y, _09d::xres, _09d::yres, _09d::pixels);   else if (str == "09n") m5stack_tv::drawBitmap(x, y, _09n::xres, _09n::yres, _09n::pixels);   else if (str == "10d") m5stack_tv::drawBitmap(x, y, _10d::xres, _10d::yres, _10d::pixels);   else if (str == "10n") m5stack_tv::drawBitmap(x, y, _10n::xres, _10n::yres, _10n::pixels);   else if (str == "11d") m5stack_tv::drawBitmap(x, y, _11d::xres, _11d::yres, _11d::pixels);   else if (str == "11n") m5stack_tv::drawBitmap(x, y, _11n::xres, _11n::yres, _11n::pixels);   else if (str == "13d") m5stack_tv::drawBitmap(x, y, _13d::xres, _13d::yres, _13d::pixels);   else if (str == "13n") m5stack_tv::drawBitmap(x, y, _13n::xres, _13n::yres, _13n::pixels);   else if (str == "50d") m5stack_tv::drawBitmap(x, y, _50d::xres, _50d::yres, _50d::pixels);   else if (str == "50n") m5stack_tv::drawBitmap(x, y, _50n::xres, _50n::yres, _50n::pixels); }

Сами изображения подключим заголовочным файлом:

#include "weatherIcons/main.h"

Запуск осуществляется вызовом метода:

m5stack_tv::begin();

Таким образом при получении информация о погоде будет немедленно отображаться на ТВ:

void loop() {    if (radioRX.available(&k))   {     message("data accepted");     radioRX.read(&j, sizeof(j));     delay(1);     message(j);     int type = (parseString(0, (char)0x1d, j)).toInt();     String data = parseString(1, (char)0x1d, j);     if (type == 1) temp = data;     else if (type == 2) pres = data;     else if (type == 3) hum = data;     else if (type == 4) desc = data;      else if (type == 5) icon = data;      if (type > 0)     {       m5stack_tv::setTextColor(0);       m5stack_tv::clearScreen(54);       message("drawing on TV");         m5stack_tv::setCursor(140, 60);       m5stack_tv::print("Temperature, C: " + temp);       m5stack_tv::setCursor(140, 80);       m5stack_tv::print("Humidity, %: " + hum);       m5stack_tv::setCursor(140, 100);       m5stack_tv::print("Pressure, mm Hg: " + pres);       m5stack_tv::setCursor(140, 120);       m5stack_tv::print(desc);       drawWeatherIcon(30, 45, icon);     }   } }

Шаг 5. Запуск!

В разделе "Download" прилагается видео с демонстрацией работы. На этом урок завершён.

Downloads \ Ссылки

ссылка на оригинал статьи https://habr.com/ru/post/492838/

Комментарии

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *