Raspberry Pi：六角塑膠柱組合四塊Model B+

之前曾以4塊Model B+板子，玩玩distcc與MPICH，但只用紙盒裝著板子，相當陽春；到電子材料行找找適當的組具，讓4塊板子合體吧。

Model B+與更新的rpi板子，其孔洞大小、板子高度，應該都差不多，所以皆可適用。

原裝紙盒。

Sense HAT的六角柱與螺絲，拿來試試看。

不行，高度不夠，因為Sense HAT並不會在USB埠和RJ-45網路埠之上。兩塊板子之間大約需相隔2公分。

到電子材料行，購買適當的塑膠六角柱，須注意其大小與高度，最簡便的做法是拿板子去實際試試。注意，Pi 1的孔洞較大，B+之後的孔洞較小一點。

比較，Sense HAT的螺絲較細，我買的較粗。

裝上4個底部，與1個位於中間的隔離柱。六角柱的螺絲部分，其粗細恰恰可符合Pi板子的孔洞，但有時因為誤差，需要以旋轉方式才能穿過，或是稍微施加推力。

疊上第2塊板子。

依樣畫葫蘆，裝上隔離柱與其他板子。

最後鎖上短短的、算是螺帽吧；圖中還有兩個沒鎖。

完成囉，躺下來看看。

立起來，側面照。

跟原本的比較。

Arduino擴充板：Adafruit的2.8吋觸控式TFT螢幕擴充板

買了Adafruit的Adafruit的2.8吋觸控式TFT螢幕擴充板，開箱並簡單介紹，詳細設定步驟請看Adafruit的文件；我買的是Arduino擴充板形式，另外也有分線板形式。

我的環境：Windows 10、Arduino IDE 1.8.1、Arduino Uno板子。

這款產品主要有三個部分，都是SPI介面：

• TFT LCD，對角線長2.8吋，解析度240x340像素，18-bit顏色（262000個色彩），不過Adafruit的程式庫使用16-bit色彩模式，背光是4個白光LED，驅動器是ILI9341。LCD有8-bit模式與SPI模式，前者需要的腳位較多、速度較快，後者需要的腳位較少、速度較慢。
• 觸控螢幕，屬於電阻式觸控技術，只能感測一個接觸點，控制器是STMPE610。
• microSD插槽，SPI介面。

既然是SPI介面，共同所需腳位有13(SCLK)、12(MISO)、11(MOSI)，然後LCD的CS是腳位10，且還需要一條DC線路是腳位9（控制要傳資料Data、還是命令Command）；觸控螢幕的CS是腳位8；microSD的CS是腳位4。

因為已經是Arduino擴充板了，硬體方面直接插上即可。

軟體方面需要的程式庫：
Adafruit_ILI9341，LCD低階操作動作的程式庫，附帶許多範例。
Adafruit-GFX-Library，高階的泛用圖形繪製程式庫，API參考文件。
Adafruit_STMPE610，觸控螢幕的程式庫。

先執行Adafruit_STMPE610程式庫的測試範例TouchTest，然後用手指按一按觸控螢幕，應可在序列埠監控視窗看到類似下列的訊息。

注意：這支範例程式預設使用I2C介面，需要修改，拿掉I2C的部分，加上底下這兩行使用SPI：
#define STMPE_CS 8
Adafruit_STMPE610 touch = Adafruit_STMPE610(STMPE_CS);

然後執行Adafruit_ILI9341程式庫的測試範例graphicstest，會輸出各種不同圖形畫面，影片在YouTube，38秒。

然後執行Adafruit_ILI9341程式庫的範例touchpaint，從左邊選擇顏色，當個小畫家吧。

另外還有範例是從microSD卡讀出圖檔，顯示在螢幕上。

板子的正面就是螢幕，背面如下圖：

• 左下方，可看到TFT LCD與觸控螢幕（touchscreen） 的控制器晶片型號與介面。
• 左邊中間，microSD卡插槽。
• 右邊中間，可看到腳位編號。
• 右下方，backlite控制要不要從腳位3控制背光（預設為開）；TS int控制要不要接收觸控螢幕的中斷訊號；右邊的六個，控制SPI的腳位要不要連到13、12、11與ICSP排針，Leonardo與Mega板子需要修改。

板子上有個3.3V / 300mA的LDO穩壓器，TFT LCD與觸控螢幕應該只會耗用100mA的電。


參考資料：

• Resistive vs Capacitive Touchscreen | Tech Explainer，觸控技術簡易說明與比較。
• 2.8 TFT Touch Shield for Arduino with Resistive Touch Screen ID: 1651 - $34.95 : Adafruit。
• 2.8 TFT LCD with Touchscreen Breakout Board w/MicroSD Socket [ILI9341] ID: 1770 - $29.95 : Adafruit。
• 2.8 TFT Touch Shield for Arduino w/Capacitive Touch ID: 1947 - $44.95 : Adafruit，電容式觸控技術，控制器是FT6206，I2C介面。
• 2.8 TFT LCD with Cap Touch Breakout Board w/MicroSD Socket ID: 2090 - $39.95 : Adafruit。
• Downloads | Adafruit 2.8" TFT Touch Shield v2 - Capacitive or Resistive | Adafruit Learning System，資料規格表、電路設計圖。

Raspberry Pi：RTC即時時鐘PCF8523

簡單記錄一下設定作業：Adafruit的RTC即時時鐘PCF8523電路板模組。其實這篇的內容，幾乎都是來自Adafruit的文件。

PCF8523屬於便宜的RTC，若想要更好的，請選用DS1307（一般）或DS3231（很好）。

我的環境：Raspberry Pi 3，Raspbian  2017-03-02。

硬體線路，參看https://pinout.xyz/的腳位功能圖：

• 實體腳位1（3.3V），接到PCF8523模組的VCC。
• 實體腳位6（GND），接到PCF8523模組的GND。
• 實體腳位3（SDA），接到PCF8523模組的SDA。
• 實體腳位5（SCL），接到PCF8523模組的SCL。

照片。

然後執行raspi-config，進入選單5 Interfacing Options - P5 I2C，開啟I2C介面。

安裝所需模組：
$ sudo apt-get install python-smbus i2c-tools

執行i2cdetect測試，PCF8523模組的I2C位址是0x68。
$ sudo i2cdetect -y 1
     0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f
00:          -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
60: -- -- -- -- -- -- -- -- 68 -- -- -- -- -- -- --
70: -- -- -- -- -- -- -- --

編輯 /boot/config，加入底下這行：
dtoverlay=i2c-rtc,pcf8523

重開機，再次執行，此時不會看到68，因為被系統拿去了。
$ sudo i2cdetect -y 1
     0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f
00:          -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
60: -- -- -- -- -- -- -- -- UU -- -- -- -- -- -- --
70: -- -- -- -- -- -- -- --

移除原本的虛擬硬體時鐘套件，註：之後我不知道怎麼恢復。
$ sudo apt-get -y remove fake-hwclock
$ sudo update-rc.d -f fake-hwclock remove

修改/lib/udev/hwclock-set，註解掉底下這三行：
#if [ -e /run/systemd/system ] ; then
# exit 0
#fi

執行raspi-config，進入選單4 Localisation Options - I2 Change Timezone，設定時區。
Current default time zone: 'Asia/Taipei'
Local time is now:      Sun Mar 19 11:15:30 CST 2017.
Universal Time is now:  Sun Mar 19 03:15:30 UTC 2017.

執行hwclock，讀取即時時鐘的資訊：
$ sudo hwclock -D -r
hwclock from util-linux 2.25.2
Using the /dev interface to the clock.
Assuming hardware clock is kept in UTC time.
Waiting for clock tick...
/dev/rtc does not have interrupt functions. Waiting in loop for time from /dev/rtc to change
...got clock tick
Time read from Hardware Clock: 2017/03/19 03:13:31
Hw clock time : 2017/03/19 03:13:31 = 1489893211 seconds since 1969
Sun 19 Mar 2017 11:13:31 AM CST  -0.431869 seconds

rpi應會上網抓取時間日期，下指令date看看是否正確。
$ date
Sun Mar 19 11:16:04 CST 2017

把日期時間、寫入即時時鐘。
$ sudo hwclock -w

看看對不對。
$ sudo hwclock -r
Sun 19 Mar 2017 11:17:38 AM CST  -0.588629 seconds

之後重開機，就會從即時時鐘抓日期時間。


參考資料：

• Configuring I2C | Adafruit's Raspberry Pi Lesson 4. GPIO Setup | Adafruit Learning System。
• Adding a Real Time Clock to Raspberry Pi | Adafruit Learning System。

Arduino練習：RTC即時時鐘PCF8523

之前曾用過RTC即時時鐘DS1307，自買零件組裝，這篇則購買Adafruit的RTC即時時鐘PCF8523電路板模組。

我的環境：Windows 10，Arduino IDE 1.8.1，Arduino Uno板子。

這款PCF8523模組的基本資料：

• 工作電壓：3.3V或5V
• 電池：CR1220
• 精確度：不高，一天可能誤差2秒
• 介面：I2C，位址0x68

正面照，左邊有5個腳位，右邊要裝電池CR1220。

背面照。

準備一顆CR1220電池。

線路很簡單：
Arduino Uno的5V，接到這款產品的VCC。
Arduino Uno的GND，接到這款產品的GND。
Arduino Uno的A4，接到這款產品的SDA。
Arduino Uno的A5，接到這款產品的SCL。

這款產品的SQW，不接。

近照。

以上是硬體部分，軟體部分要安裝Adafruit的程式庫RTClib。到Arduino IDE選單-草稿碼-匯入程式庫-管理程式庫...，開啟程式庫管理員，找到「RTClib by Adafruit」，安裝。

便可在Arduino IDE選單-檔案-範例-RTClib-pcf8523找到範例程式。

編譯並燒錄，開啟序列埠監控視窗，出現如下畫面。

這支範例程式，會把草稿碼編譯的日期時間，設定到RTC裡，所以第一行會出現正確的日期時間，後兩行則是測試用，計算7天又12小時又30分又6秒之後的日期時間。

參考資料：
DS1307 Real Time Clock Breakout Board Kit | Adafruit Learning System。