USB kl. Raspberry Pi

Raspberry Pi v aute

V mojom projekte som sa venoval integrácii Raspberry Pi do osobného auta, ktoré je od série vybavené multimediálnym centrom s rôznymi funkciami počínajúc rádiom, cd meničom, tv tunerom, navigáciou, palubným počitačom atď.

Vzhľadom na vyšší vek vozidla, takmer všetky vyššie spomenuté periférie multimediálneho centra nedosahujú dnešný štandard, prípadne niektoré funkcie vôbec neobsahujú.

Cieľom projektu je zachovať čo najviac sériový vzhľad auta bez nutnosti veľkých zásahov tzv. "plug and play", použiť pri tom existujúce vybavenie, doplniť chýbajúce funkcie a existujúce aktualizovať.

Čo všetko budem používať:

       - Raspberry Pi 3
       - dve rozširovacie dosky: 1. na pripojenie až do 8 analógových vstupov na Raspberry
                                 2. na pripojenie Raspberry na zbernicu I-Bus 
       - 2.4A USB meničku napätia do auta ako zdroj pre Raspberry
       - AV kábel na pripojenie audio video výstupu do auta
       - externú klávesnicu na ovládanie Raspberry vyrobenú na tomto predmete

Pohľad do interiéru auta

Interier

Bordmonitor

Na predchádzajúcich obrázkoch je hlavná jednotka, ktorá bude slúžiť ako audio video výstup Raspberry Pi. Pripojiť sa dá dvomi rôznymi spôsobmi.

   - 1. použijeme existujúcu AV prípojku a cez hlavné menu si zvolíme jej kanál
   - 2. pripojíme sa priamo na videomodul a vstup zapíname spájaním dvoch pinov na videomodule (napr. vypínač alebo priamo cez Raspberry)

AV input output

V mojom projekte som použil prvú variantu kvôli jednoduchosti a ľahšiemu prístupu, pre dlhodobú aplikáciu je rozhodne lepšia druhá varianta.

V hlavnom menu zvolíme TV tuner a naladíme kanál AV vstupu, teraz už na obrazovke vidíme video výstup z Raspberry a zvuk sa prehráva cez reproduktory v aute.

Rozširovacie dosky plnia následujúce funkcie:

1. Slúži na pripojenie až do 8 analógových vstupov, ktorých signál zmení na digitálny a ďalej s nimi vie Raspberry pracovať. 
   Použil som ich na doplnenie prevádzkových senzorov, ktoré autu chýbajú, napr.: teplota oleja, 
   teplota chladiacej kvapaliny v zadnej časti motora medzi hlavami, tlak paliva, bohatosť zmesi a ďalšie. 
   Tieto hodnoty môžu byť neskôr pridané k ostatným v palubnom počítači.
2. Slúži na pripojenie Raspberry Pi na zbernicu I-Bus, z ktorej môže čítať a aj na ňu vysielať.
   Umožňuje prístup a ovládanie všetkých častí autá, ktoré sú pripojené na I-Bus, čítanie hodnôt v reálnom ćase, 
   mapovanie funkcií tlačidiel atď.
   Zatiaľ úplne nefunguje v praxi.

Software, ktorý použijeme na Raspberry by mal byť ľahko ovládateľný a priehľadný, určite nebudeme za jazdy obsluhovať myš alebo klávesnicu. Existuje viacero distribúcii Kodi - OS dizajnovaný ako multimediálne centrum, umožňuje prehrávať hudbu, videá, dá sa doplniť inými aplikáciami a ovláda sa pár klávesami. Pre ukážku priložím môj prototyp programu, ktorý by mohol neskôr slúžiť ako "OS". Dizajnovo sa snaží podobať na pôvodný vzhľad multimediálneho centra, ovláda sa klávesami LEFT, RIGHT, ENTER a HOME, neobsahuje všetky plánované funkcie a slúži prevažne na demonštračné účely, pretože je vytvorený v jazyku Pascal a spustiteľný iba na Windowse. Aktuálnejší program je v štádiu vývoja.

Aplikácia môjho menu

Celý projekt

Sériový vzhľad menu

OEM Bordmonitor menu

Vzhľad menu v mojom programe

menu

Ovládanie Raspberry

Samotné Raspberry budeme ovládať iba pár klávesami, na to nám poslúži akákoľvek USB klávesnica, ktorej dáme nový vzhľad. Na tento účel som prerobil pôvodný popolník, ktorý sa nachádza na dosah ruky, je nevyužitý a dá sa jednoducho vybrať a vymeniť.

ashtray

Aby sa čo najviac zachoval sériový vzhľad, tlačidlá s podsvietením som použil z prvku výbavy rovnakého modelu auta.

Multi Information Display

Táto klávesnica bude mať dokopy iba 11 tlačidiel, avšak to bude bohate stačiť. Tlačidlá som nakábloval na numerickú časť klávesnice. Jedno tlačidlo je nakáblované na NumLock a vedľa neho je signalizačná led-ka, slúži na prepínanie funkcií zvyšných 10-tich tlačidiel. Každé z týchto tlačidiel má dve funkcie podľa toho či je NumLock zapnutý alebo vypnutý. Na 3D tlačiarni som vytlačil "rámik", ktorým tlačidlá s doskou z klávesnice do popolníku upevním. Model rámiku som robil v programe FreeCad a Slic3r.