The Prototype Electronics 4545 The Prototype Electronics

Proto Inventionธีรวุธจิตพรมมา

Embedded PC

จอแสดงผล LCD แบบสัมผัสส�ำหรับ

Raspberry Pi2รู้จักและต่อใช้งำน

ล่าสุดกับอุปกรณ์ต่อพ่วงส�าหรับบอร์ดคอมพิวเตอร์ตัวเก่ง จอภาพจากผู้ผลิต Raspberry Pi อย่างเป็นทางการ  ขนาด 7 นิ้ว ที่เชื่อมต่อผ่านพอร์ต DSI มาพร้อมกับระบบสัมผัสแบบคาปาซิตีฟ

เมื่อบอร์ดคอมพิวเตอร์ Raspberry Pi แจ้งเกิดบนโลกใบนี้มันมาพร้อมกับจุดต่อพอร์ตพิเศษ 3 ตัวคือ พอร์ต HDMI ส�าหรับต่อจอโทรทัศน์หรือมอนิเตอร์ท่ีรองรับท้ังระบบภาพและเสียง,CSI(CameraSerialInterface)เป็นพอร์ตส�าหรับเชื่อมต่อโมดูลกล้องซึ่งก็ได้มีการออกอุปกรณ์นี้มาแล้วสุดท้ายคือDSI (DisplaySerialInrterface) เป็นพอร์ตต่ออุปกรณ์แสดงผลซึ่งยังไม่มีการผลิตจอแสดงผลหรืออุปกรณ์ใดๆที่ใช้งานพอร์ตน้ีจนกระทั่งล่าสุดในกลางเดือนกันยายน2558ที่ผ่านมาทางผู้ผลิตRaspberryPiได้ประกาศเปิดตัวจอแสดงผลที่ใช้งานกับRaspberryPiผ่านทางพอร์ตDSIนี้อย่างเป็นทางการนับเป็นครั้งแรกของโลก

ชื่ออย่างเป็นทางการของจอแสดงผลนี้คือRaspberryPiTouchDisplayโดยจุดประสงค์ส�าคัญในการพัฒนาจอแสดงผลแบบนี้ขึ้นมาก็เพื่อขยายการใช้งานให้แก่ Raspberry Pi โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับ Raspberry Pi 2 เมื่อมีจอแสดงผลที่ไม่ต้องเชื่อมต่อผ่านGPIOหรือHDMIก็จะท�าให้RaspberryPi2ลดภาระในการจัดการแสดงผลลงรวมถึงไม่ต้องเสียขาพอร์ตGPIOไปกับการเชี่อมต่อกับบอร์ดจอแสดงผลกอปรกับจอแสดงผลตัวนี้มีขนาด7นิ้วและมาพร้อมกับระบบสัมผัสแบบคาปาซิตีฟจึงท�าให้น�าRaspberryPi2 ไปสร้างเป็นแท็บเล็ตได้ รวมถึงน�าไปใช้ในแอปพลิเคชั่นด้านความบันเทิงหรือด้านอื่นๆที่ต้องการอุปกรณ์ท่ีท�างานได้โดยล�าพังและมีความสมบูรณ์พร้อมทั้งระบบปฏิบัติการและจอสีท่ีมีระบบสัมผัสในขนาดใหญ่พอสมควร เช่น เครื่องเล่นสื่อผสม, ระบบควบคุมในรถยนต์, เครื่องเล่นเกม, จอภาพแบบอินเตอร์แอกตีฟที่เชี่อมต่อกับเครือข่ายได้,อุปกรณ์IoT(InternetofThings)ที่ต้องการจอสัมผัสฯลฯ

•เป็นจอสัมผัสแบบคาปาซิตีฟหลายจุดสัมผัสรองรับสูงสุด10จุดสัมผัส •ขนาดจอแสดงผล7นิ้ว(วัดในแนวทะแยงมุม) •ความละเอียด800x480พิกเซลที่ความเร็วในการแสดงผล60เฟรมต่อวินาที(fps) •แสดงผลข้อมูลสีRGB24บิต •มุมมอง70องศา •ต้องการจุดเชื่อมต่อกับRaspberryPi2เพียง2จุด •ใช้ไฟเลี้ยงได้ทั้งจากบอร์ดRaspberryPi2และจากภายนอกหากใช้จากบอร์ดRaspberryPi2ควรเลือกใช้อะแดปเตอร์ที่ให้แรงดัน+5Vหากใช้จากภายนอกต้องการไฟเลี้ยง+5Vกระแสไฟฟ้าอย่างน้อย1A(ปกติจอแสดงผลนี้ต้องการกระแสไฟฟ้า500mA) •ท�างานกับระบบปฏิบัติการRaspbianได้โดยไม่ต้องเชื่อมต่อเมาส์และคีย์บอร์ด •ซอฟต์แวร์ส�าหรับพัฒนาระบบจอสัมผัสKivytouchscreendevelopmentดาวน์โหลดได้ที่http://kivy.org/docs/installation/installation-rpi.html

คุณสมบัติทำงเทคนิคที่ส�ำคัญของจอสัมผัส Raspberry Pi

46 The Prototype Electronics The Prototype Electronics 46

รูปที่ 1 อุปกรณ์ทั้งหมดของจอสัมผัส Raspberry Pi

ขั้นตอนกำรประกอบ (1)ต่อสายแผงวงจรอ่อนของจอภาพ(สีน�้าตาล)และสายแพเชื่อมต่อสัญญาณ(สีขาว)ต่อเข้ากับบอร์ดแปลงสัญญาณดังรูปที่2

รูปท่ี 2 ต่อสายแผงวงจรอ่อน (flex PCB) ของจอภาพเข้กับบอร์ดแปลงสัญญาณ และต่อสายแพสีขาวเข้าที่คอนเน็กเตอร์ DSI บนบอร์ดแปลงสัญญาณ

(2)พลิกบอร์ดแปลงสัญญาณข้ึนมาวางให้ตรงกับรูยึดด้านหลังจอภาพ จากนั้นใช้สกรูเสารองโลหะ 2.5 x 11 มม. ขันยึดบอร์ดแปลงสัญณาณให้แน่น

รูปที่ 3 ยึดบอร์ดแปลงสัญญาณที่ด้านหลังของจอสัมผัส

(3) น�าสายแพอีกเส้นที่เหลือต่อเข้ากับบอร์ดแปลงสัญณาณ สายแพเส้นนี้จะเป็นส่วนของระบบสัมผัสที่หน้าจอดังรูปที่4

รูปที่ 4 ต่อสายสัญญาณของระบบสัมผัสเข้ากับบอร์ดแปลงสัญญาณ

(4) เสียบสายสัญญาณหัวต่อแบบIDCเข้าที่ขาไฟเลี้ยงง+5VและGNDของบอร์ดแปลงสัญญาณดังรูปที่5

รูปที่ 5 ต่อสายไฟเลี้ยงให้กับบอร์ดแปลงสัญญาณ

(5)น�าบอร์ดRaspberryPi2มาติดตั้งไว้บนสกรูเสารองโลหะขันยึดด้วยสกรู2.5x6มม.ให้แน่นดังรูปที่6

รูปที่ 6 ติดตั้งบอร์เด Raspberry Pi 2

The Prototype Electronics 47

www.tpemagazine.com

(6)ต่อสายแพหมายเลข3ด้านที่เหลือเข้ากับบอร์ดRaspberryPi2ที่จุดต่อDSIดังรูปที่7

รูปที่ 7 ต่อสายจากบอร์ดแปลงสัญญาณเข้าท่ีจุดต่อ DSI ของบอร์ด Raspberry Pi 2

(7)ต่อสายไฟเลี้ยงด้านที่เหลือเข้ากับขาไฟเลี้ยง+5VและGNDบนบอร์ดRaspberryPi2ดังรูปที่8เป็นอั้นเสร็จสิ้นขั้นตอนการประกอบ

ทดสอบขั้นต้น เมื่อประกอบจอสัมผัสเข้ากับบอร์ดRaspberryPi2แล้วขั้นตอนต่อไปคือการทดสอบการท�างานขั้นต้น

(1)ต่อเมาส์และคีย์บอร์ดให้กับบอร์ดRaspberryPi2

(2) จ่ายไฟเลี้ยงให้กับบอร์ด Raspberry Pi 2 หากทุกอย่างถูกต้องRaspberryPi2จะต้องบูตระบบขึ้นมาได้อย่างสมบูรณ์ดังรูปที่9

รูปที่ 9 จอสัมผัสแสดงการบูตระบบปฏิบัติการได้อย่างสมบูรณ์

(3)ทดสอบเข้าสู่โหมดกราฟิกโดยพิมพ์sudo startx หน้าจอจะแสดงหน้าต่าง Desktop ของระบบปฏิบัติการเหมือนกับการใช้งานจอภาพผ่านจุดต่อ HDMI ทว่าในตอนเริ่มต้นใช้งานครั้งแรกนี้ระบบสัมผัสที่จอภาพยังใช้งานไม่ได้จะต้องท�าการอัปเดตระบบปฏิบัติการเสียก่อน

กำรอัปเดตบอร์ด Raspberry Pi 2 เพื่อให้ใช้งำนจอสัมผัสได้เต็มประสิทธิภำพ เป็นขั้นตอนท่ีต้องกระท�าหลังจากเชื่อมต่อจอสัมผัสเข้ากับบอร์ดRaspberryPi2หากไม่ด�าเนินการจอสัมผัสยังคงใช้ในการแสดงผลได้แต่ไม่ตอบสนองต่อการสัมผัสหน้าจอขั้นตอนการอัปเดตมีดังนี้

(1)เชื่อมต่อบอร์ดRaspberryPi2ที่ต่อกับจอสัมผัสแล้วเข้ากับเครือข่ยอินเทอร์เน็ตผ่านสายLANหรือใช้USBWiFiดองเกิลก็ได้

(2)พิมพ์ค�าสั่งดังต่อไปนี้

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

sudo reboot

เมื่อรีสตาร์ตเสร็จแล้วให้ท�าการเข้าสู่โหมดกราฟิกโดยพิมพ์ค�าสั่ง

sudo startx

เมื่อเข้าสู่หน้าจอDesktopของโหมดกราฟิกเรียบร้อยให้ใช้นิ้วสัมผัสที่ปุ่มต่างๆหน้าจอจะพบว่ามีการตอบสนองนั่นหมายความว่านับจากนี้RaspberryPi2และจอสัมผัสพร้อมท�างานแล้ว

รูปที่ 10 จอสัมผัส Raspberry แสดงหน้าจอของโหมดกราฟิกที่พร้อมท�างาน

นบัเป็นพฒันาการทีส่�าคญัของบอร์ดคอมพิวเตอร์ Raspberry Pi 2ทีมี่จอแสดงผลแบบสมัผสัเป็นส่วนหน่ึงของระบบ ท�าใหข้นาดโดยรวมทางฮาร์ดแวร์มีขนาดที่พอเหมาะส�าหรับการน�าไปสร้างช้ินงานที่ต้องการการท�างานแบบล�าพงัและมีจอแสดงผลทีส่มัผสัเพือ่สัง่งานได้อาจกล่าวไดว่้านี่คือการติดปีกติดอาวธุครัง้ส�าคญัของRaspberryPi2เลยทีเดียว

สนใจสั่งซื้อจอสัมผัส Raspberry Pi นี้พร้อมเอกสารการประกอบใช้งาน ดูข้อมูลเพิ่มเติมหน้า New for Makers หรือ www.inex.co.th