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
- Приобрести M5Stack можно здесь
- Скетчи и библиотека (GitHub)
- Конвертер изображений для ТВ
- Видео с демонстрацией работы (YouTube)
IronHead
Вас держат в рабстве и заставляют писать нелепые статьи за еду?
dsiberia9s Автор
А вас в него до сих пор пристроить всё не могут?