Wskazówki dotyczące korzystania z ekranu dotykowego w systemie operacyjnym Raspberry Pi

Jeśli rozważasz użycie ekranu dotykowego z Raspberry Pi, oto kompletny i prosty przewodnik, który pomoże Ci sprawić, by wszystko działało jak należy w systemie Raspberry Pi OS. Od modeli 7-calowych po 3,5-calowe panele GPIO, w tym konfiguracje z dwoma monitorami i z możliwością obrotu – podpowiemy Ci, jak uniknąć typowych problemów i jak dopracować wrażenia z użytkowania. gesty, wirtualna klawiatura i dostrajanie dotykiem.

Oprócz podstawowej konfiguracji, zobaczysz sztuczki, które rzadko są wyjaśniane: mapowanie dotyku podczas obracania ekranu, podział obszaru dotykowego na dwa pionowo ustawione wyświetlacze, instalację sterowników dla paneli 3,5-calowych i oczywiście praktyczne pomysły na użytkowanie. Celem jest, aby Twój Raspberry Pi reagował na dotyk, gdy go stukniesz, a interfejs wyglądał i działał dobrze. brak migotania, opóźnień i impulsów błądzących.

Czym jest pojemnościowy ekran dotykowy w Raspberry Pi i jak działa?

Pojemnościowy ekran dotykowy wykrywa dotyk poprzez właściwości elektryczne ciała, więc nie trzeba naciskać, jak w przypadku ekranów rezystancyjnych. Pozwala to gesty wielodotykowe i wielopalcowe, idealny do kiosków, paneli sterowania i centrów multimedialnych.

Na Raspberry Pi można używać dwóch głównych typów paneli: tych z wejściem HDMI (wideo) i USB lub GPIO (dotyk) oraz oficjalnych/kompatybilnych z DSI. Te pierwsze są bardzo popularne i elastyczne; drugie zostały zaprojektowane z myślą o bezproblemowej integracji z systemem operacyjnym Raspberry Pi. zapewniają czysty montaż z tyłu i minimalną ilość okablowania.

Dla porównania, wiele 7-calowych wyświetlaczy dostępnych na rynku reklamuje typowe rozdzielczości, takie jak 1024x600 z wejściem HDMI i zasilaniem 5 V, podczas gdy nowszy, oficjalny panel oferuje rozdzielczość pionową do 720x1280. W każdym przypadku ważne jest, Sprawdź zgodność z modelem Raspberry Pi i metodą połączenia.

Kluczowe cechy ekranów dotykowych dla Raspberry Pi

• tamañoWiele popularnych rozwiązań ma 7 cali, co jest wygodne w przypadku kompaktowych interfejsów i lekkich kiosków. Typowy 7-calowy panel HDMI reklamuje 1024×600 pikseli i zasilanie 5 V.
• technologia:Powierzchnia pojemnościowa obsługuje wielokrotne dotknięcia. Dzięki temu możliwe jest gesty takie jak przesuwanie, szczypanie lub obracanie i bardziej naturalną nawigację w aplikacjach do tego przeznaczonych.
• ConectividadOpcje HDMI+USB/GPIO współistnieją z panelami DSI. HDMI jest uniwersalne; DSI wyróżnia się natywną integracją z systemem operacyjnym Raspberry Pi i okablowaniem. organizer do uchwytów tabletów.
• Rozdzielczość i ostrośćDostępne są modele HD i wyższe. Nowy oficjalny panel 7′ (Touch Display 2) podnosi rozdzielczość do 720×1280 i obsługuje do pięciu palców jednocześnie, co stanowi znaczną poprawę w stosunku do modelu z 2015 roku.

Czego potrzebujesz, aby zacząć

• Raspberry Pi z wyjściem HDMI lub portem DSI, w zależności od panelu. Upewnij się, że masz stabilne zasilanie. Dobry zasilacz zapewnia… omdlenia, migotanie lub nieregularne stukanie.
• Kompatybilny ekran dotykowy (7′ pojemnościowy przez HDMI/DSI lub 3,5′ przez GPIO). Sprawdź, czy ma płyta sterująca, kabel taśmowy i osprzęt.
• Kabel HDMI (do paneli HDMI) i przewody połączeniowe, jeśli ekran dotykowy lub zasilanie jest dostarczane przez GPIO. Jeśli kontroler tego wymaga, pamiętaj: 5 V do pinu 2 i GND do pinu 6 z nagłówka GPIO.
• Karta MicroSD z systemem operacyjnym Raspberry Pi i dostępem do klawiatury/myszy do wstępnej konfiguracji. Pomocny może okazać się zewnętrzny monitor. aktualizuj system i debuguj bez konieczności korzystania z ekranu dotykowego.

Instrukcja konfiguracji krok po kroku

1) Przygotuj system operacyjny Raspberry Pi

Uruchom komputer z monitorem i urządzeniami peryferyjnymi, zaloguj się i uruchom aktualizacje. Utrzymywanie systemu na bieżąco minimalizuje Niezgodności sterowników i problemy z wykrywaniem:

sudo apt update && sudo apt full-upgrade -y
sudo reboot

Po powrocie do pulpitu możesz podłączyć wyświetlacz. Ten krok jest kluczowy dla prawidłowego rozpoznania urządzenia przez Raspberry Pi. zarówno urządzenie wideo, jak i dotykowe.

2) Złóż ekran

– Z panelem z płytką sterującą: Połóż ekran ekranem do dołu, znajdź kontroler i podłącz pasek z niebieską wypustką w odpowiedniej pozycji. Upewnij się, że złącze jest wyrównane. dobrze włożony i z mocnym zamknięciem.

– Zasilanie GPIO: Za pomocą przewodów połączeniowych doprowadź napięcie 5 V do pinu 2 (czerwony) i GND do pinu 6 (czarny) Raspberry Pi. Używaj krótkich, wysokiej jakości przewodów, aby uniknąć spadki napięcia przy szczytowym poborze.

– Montaż fizyczny: Wiele zestawów zawiera dystanse i śruby mocujące Raspberry Pi do kontrolera. Dokręć je na tyle, aby uniknąć naprężeń na płytce i pozostawić. przestrzeń wentylacyjna.

3) Podłącz wideo i włącz

– Wideo: Podłącz Raspberry Pi do wyświetlacza przez HDMI, jeśli Twój model tego wymaga. Jeśli korzystasz z DSI, podłącz listwę DSI, upewniając się, że jest prawidłowo zorientowana. Do wstępnych testów użyj kabla HDMI. dobrej jakości, aby wykluczyć usterki kabli.

– Włącz: Podłącz Raspberry Pi do zasilacza lub innego odpowiedniego zasilacza. Jeśli wszystko jest w porządku, na ekranie dotykowym powinien pojawić się pulpit systemu operacyjnego Raspberry Pi, a system powinien… wykryj urządzenie wejściowe dotykowe.

4) Dostosuj wyświetlacz i orientację

Jeśli obraz jest odwrócony lub nierówny, popraw jego orientację. Na pulpicie: Raspberry Pi → Preferencje → Konfiguracja ekranu. Możesz tam obrócić obraz o 90°, 180° itd. Zapisz zmiany, aby zachować ustawienia. Jeśli wolisz zrobić to ręcznie, w pliku /boot/config.txt możesz wymusić tryby wideo i obroty, co jest przydatne, gdy panel jest wyłączony. montuje się pionowo lub poziomo.

Ważne: Podczas obracania ekranu touchpad nie zawsze obraca się automatycznie. Poniżej dowiesz się, jak ustawić touchpad tak, aby palec i kursor były zbieżne. do piksela.

5) Przydatne oprogramowanie: klawiatura wirtualna

W przypadku małych ekranów lub konfiguracji bez klawiatury, klawiatura wirtualna to prawdziwy skarb. Możesz zainstalować takie opcje jak: klawiatura pokładowa lub typu „matchbox” aby pisać bezpośrednio palcem:

sudo apt install onboard

Po zainstalowaniu dodaj go do systemu, jeśli jest to konieczne. Ułatwia to wpisywanie loginów, Wi-Fi i wszelkich aplikacji, w których musisz wpisać tekst.

Zaawansowane ustawienia dotykowe: obrót i dokładne mapowanie

Podczas obracania wyświetlaczy lub pracy z wieloma monitorami, mapowanie dotykowe często wymaga pewnych modyfikacji. Najpierw sporządź listę urządzeń wejściowych, aby zlokalizować identyfikatory dotykowe. xinput:

xinput list

Aby obrócić matrycę dotykową w prawo (np. synchronicznie z ekranem obróconym o 90°), edytuj plik /usr/share/X11/xorg.conf.d/40-libinput.conf w odpowiedniej sekcji (libinput touchpad catchall) i dodaj macierz kalibracji. Praktyczny przykład:

Section "InputClass"
  Identifier "libinput touchpad catchall"
  MatchIsTouchscreen "on"
  Option "CalibrationMatrix" "0 1 0 -1 0 1 0 0 1"
  MatchDevicePath "/dev/input/event*"
  Driver "libinput"
EndSection

Po zapisaniu uruchom ponownie środowisko graficzne lub Raspberry Pi, aby zastosować zmiany. Jeśli używasz dwóch monitorów ustawionych jeden na drugim (jeden na drugim), możesz podzielić obszar dotykowy, tak aby każdy monitor reagował tylko na swoją połowę. Dodaj /home/pi/.profile (załaduje się przy uruchomieniu):

xinput set-prop "6" --type=float "Coordinate Transformation Matrix" 1 0 0 0 0.5 0 0 0 1
xinput set-prop "7" --type=float "Coordinate Transformation Matrix" 1 0 0 0 0.5 0.5 0 0 1

W powyższym przykładzie identyfikatory „6” i „7” odpowiadają każdemu digitizerowi; zastąp je swoimi. W ten sposób dotknięcie górnego ekranu zostanie przypisane do górnej połowy, a dotknięcie dolnego ekranu do dolnej połowy, co pozwoli uniknąć duża, pojedyncza powierzchnia dotykowa łącząca oba monitory.

Wyświetlacze GPIO 3,5′: instalacja sterowników i zalecenia

L Panele 3,5-calowe na każdy GPIO Są bardzo kompaktowe i przykręcane bezpośrednio do Raspberry Pi. Instalacja zazwyczaj wymaga specjalnych sterowników. Typowa procedura korzystania z paneli GoodTFT jest następująca:

sudo rm -rf LCD-show
git clone https://github.com/goodtft/LCD-show.git
chmod -R 755 LCD-show
cd LCD-show/
sudo ./MHS35-show

Po ponownym uruchomieniu na ekranie powinien pojawić się pulpit. Należy pamiętać, że temperatura może wzrosnąć, a wentylator może pracować głośniej. radiatory i upewnij się, że obudowa dobrze wentyluje aby nie obniżać wydajności.

Wskazówki dotyczące montażu fizycznego: jeśli Twój model tego wymaga, zostaw 7 pinów w pobliżu portów USB wolnych i sprawdź przestrzeń między panelem a SoC; niektóre zestawy są bardzo blisko siebie i zaleca się użycie podkładek w celu poprawy przepływ powietrza i unikanie tarcia.

Praktyczne zastosowanie: Jako minitablet może nie sprawdzić się w aplikacjach z gęstymi interfejsami (np. GIMP), gdzie ikony i menu są niewielkie. Doskonale sprawdza się jednak jako panele automatyki domowej, pulpity nawigacyjne lub proste selektory pełnoekranowe, gdzie przyciski są duże i wyraźne.

Oficjalny wyświetlacz dotykowy Raspberry Pi 2 (7′, DSI)

Nowa oficjalna 7-calowa wersja oferuje rozdzielczość 720x1280 pikseli, pojemnościowy ekran dotykowy z obsługą gestów do pięciu palców oraz integrację z systemem operacyjnym Raspberry Pi. Zawiera kable, tylne uchwyty do przykręcania Pi i jest kompatybilna z praktycznie wszystkimi modelami z wyjątkiem Pi Zero, które nie posiada wbudowanego modułu. Złącze DSI.

Jego cena wynosi około 60 dolarów i jest idealny, jeśli szukasz czystego, solidnego tabletu z systemem Linux, który nie wymaga dodatkowych portów USB do obsługi dotyku. W porównaniu z modelem z 2015 roku (480x840), skok w rozdzielczości i responsywności sprawiają, że jest to świetna opcja. bardzo wygodny do interfejsów pionowych.

Projektowanie interfejsu i gesty: jak poprawić doświadczenie

• Niestandardowy interfejs użytkownika:tworzy interfejsy z Qt lub GTK Zaprojektowany z myślą o palcach, z dużymi przyciskami, wysokim kontrastem i dużymi odstępami. Na ekranach o przekątnej 7′ lub 3,5′ ważniejsza jest przejrzystość niż upchanie mnóstwa informacji.
• Przydatne gesty: Przesuń palcem, aby poruszać się między ekranami, szczyp, aby powiększać galerie lub mapy, i dotknij długo, aby otwierać opcje. Jeśli Twoja platforma to obsługuje, dodaj sprzężenie zwrotne wizualne i dotykowe aby wzmocnić gest.
• Zintegrowany dźwiękJeśli projekt tego wymaga, dodaj głośniki USB lub moduły audio HAT. Dźwięk zapewnia kontekst w kioskach i centrach multimedialnych oraz sprawia, że ​​interakcja jest bardziej angażująca. bardziej wciągające.

Scenariusze z życia wzięte: przełączanie wyświetlaczy, klonowanie i odwracanie w pionie

• Przełączanie między ekranem dotykowym a telewizorem/monitoremW systemie Raspberry Pi OS możesz przełączać wyjścia za pomocą narzędzia do konfiguracji wyświetlacza lub xrandr. Jeśli zależy Ci na oszczędności energii, unikaj trwałego klonowania i aktywuj tylko używane wyjście. Klasyczną konfiguracją jest ustawienie ekranu dotykowego jako głównego i włączenie złącza HDMI telewizora, gdy chcesz wyświetlić obraz w pełnym rozmiarze. odłączając drugie wyjście, jeśli go nie potrzebujesz.
• Dwa monitory ustawione jeden na drugim i obrócone o 90° w prawo: skonfiguruj je w Raspberry → Preferencje → Konfiguracja ekranu; obróć oba i umieść je jeden na drugim. Następnie wyrównaj dotyk z metodą KalibracjaMacierz i podział powierzchni za pomocą xinput, który widziałeś wcześniej, dzięki czemu każdy panel odpowiada w swojej części.
• Sklonowano w obu- Przydatne w demonstracjach, ale może powodować skalowanie ostrości lub zwiększone zużycie energii. Jeśli celem jest wydłużenie żywotności ekranu dotykowego, lepiej przełączyć się na tryb pojedyncze wyjście w zależności od zastosowania.

Rozwiązywanie typowych problemów

• Ekran się nie włącza: Sprawdź zasilanie i połączenia. Wymień kabel HDMI i upewnij się, że źródło dostarcza odpowiedni prąd. Jeśli używasz GPIO dla 5 V i GND, sprawdź, czy osiągają one pin 2 i pin 6Odpowiednio.
• Dotyk nie reaguje- Upewnij się, że kabel wejściowy USB/dotykowy jest podłączony. Niektóre modele wymagają dodatkowych sterowników; zapoznaj się z repozytorium producenta (np. GoodTFT dla 3,5'). Po instalacji zrestartuj urządzenie i sprawdź. Lista xinput że pojawi się urządzenie dotykowe.
• Po obróceniu dotyk jest nieprawidłowo ustawiony: stosuje Matryca kalibracyjna w 40-libinput.conf i dostosuj „Macierz transformacji współrzędnych” za pomocą xinput tak, aby dotyk obejmował rzeczywisty obszar.
• Migotanie lub niestabilny obraz- Używaj wysokiej jakości kabli HDMI, ustaw tryb w pliku /boot/config.txt, jeśli EDID się nie powiedzie, i unikaj przedłużaczy niskiej jakości. Jeśli zasilasz Raspberry Pi, rozważ użycie mocniejszego zasilacza lub… niezależne zasilanie z ekranu.
• Przegrzanie i hałas- Dodaj radiatory i popraw przepływ powietrza. Obudowy z otworami wentylacyjnymi mogą okazać się pomocne, choć niektóre wentylatory mogą powodować gwizd; poeksperymentuj z krzywą obrotów na minutę lub użyj wentylatora. więcej ciszy.

Dzięki dobremu wyborowi paneli, regulacji obrazu i właściwemu mapowaniu dotyku, Twój Raspberry Pi może stać się niezawodnym kioskiem, inteligentnym panelem domowym lub gotowym do użycia centrum multimedialnym. Dokonując precyzyjnej kalibracji matrycy, instalując wirtualną klawiaturę i dbając o wentylację, uzyskasz płynne i precyzyjne wrażenia dotykowe. gotowe do użycia i łatwe w utrzymaniu.