Pixelpuff

Übersicht

Pixelpuff ist eine LED-Matrix mit 128x96 Pixeln, angesteuert von einem BeagleBone Black.

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  Vorderseite, 128x96 LED Matrix
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  Rückseite und Innenleben
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  Detailansicht des Beaglebone, beschriftete Anschlüsse
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  Vorderseite, LED Matrix mit laufendem Demo-Video
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  Am 10.09.2021 haben wir einen WiFi-fähigen Strommschalter nachgerüstet

Hardware

• 12 einzelne LED-Panel, je 4 in Serie
• 2 PSUs, je 5V 40A DC
• BeagleBone Black mit aufgestecktem µC zur Ansteuerung der 3 Panel-Serien
• Sonoff Basic R2 zum bequemEin-/Ausschalten

Betriebsmodi

Ein- und Ausschalten:

• Via OpenHAB
• Direkt am Gerät (einen Stift o.Ä. in das Loch an der Unterseite des Gehäuses einführen)

Unabhängige Videoanzeige

• USB-Stick mit Demo-Videos im BeagleBone
• Auf dem BeagleBone laufen:
  • Xvfb: X11 Virtual Frame Buffer, ein virtueller X11-Server mit in-memory Framebuffer
  • LEDscape: Treiber für die LED-Matrix, nimmt Frames via TCP-Port 7890 entgegen
  • getfb: Nimmt den Xvfb-Framebuffer und sendet den Inhalt an LEDscape
  • mplayer zum Videos abspielen innerhalb des Xvfb

Externe Videoquellen

• Man kann an den LEDscape-Server auch von "aussen" Daten schicken
  • Dazu muss erst auf dem Beaglebone der getfb Prozess (z.B. mit pkill getfb) beendet werden.
• TCP Port 7890, Frame-Format:
  1. 32bit Big Endian Frame Size (bei diesem Display immer 0x00009000)
  2. 24bit-GRB-Pixel, Row-major order (= Zeile für Zeile, von links nach rechts, von oben nach unten)

Beispiel: ffmpeg X11 Stream

Folgenden Helper kompilieren (<code.gcc -o pixelpuff-convert pixelpuff-convert.c):

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdint.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

uint8_t frame[0x9004];

int main() {
  frame[0] = 0;
  frame[1] = 0;
  frame[2] = 0x90;
  frame[3] = 0;
  int i = 0;
  ssize_t to_read, r;
  while (!feof(stdin)) {
    to_read = 0x9000;
    while (to_read > 0) {
      r = read(0, frame+0x9004-to_read, to_read);
      if (r > 0) {
        to_read -= r;
      } else if (r < 0) {
        perror("read");
        exit(1);
      }
    }
    write(1, frame, 0x9004);
    fflush(stdout);
  }
  memset(frame+4, 0, 0x9000);
  write(1, frame, 0x9004);
  fflush(stdout);
}

Und dann mit folgenden Befehl den Stream starten:

ffmpeg -re -f x11grab -i :0.0 -map 0:0 -vf scale=128:96,eq=brightness=0.01:contrast=1.1 -c:v rawvideo -pix_fmt bgr24 -f rawvideo - | ./pixelpuff-convert | nc 10.20.0.85 7890

Notizen

• LEDscape auf dem Beaglebone startet erst mit dem network-online.target, der Ethernet-Link sollte daher up sein, wenn Videos angezeigt werden sollen.
• Gemäss LEDscape-README sollten die Anschlusskabel der LED-Panel nicht im laufenden Betrieb ein- oder ausgesteckt werden.