Raspberry Pi met XBMC en LCD scherm

Introductie

Toen de Raspberry Pi, een kleine computer voor $35 (voor het luxe model!) die 1080p video kan afspelen en geschikt is om Linux te draaien en programma’s zoals XBMC of MAME, werd aangekondigd, kon ik gewoon niet wachten om er een te pakken te krijgen. Maar zoals velen met mij ontdekten; dat was niet eenvoudig omdat de eerste lading al verkocht was op de eerste dag.

Het mooie van de RPi is dat ze zelfs goedkoper zijn dan de beperkte Arduino en Basic Stamp microcontrollers.

Voor mij was dat in eerste instantie een goed alternatief op een volledige computer om XBMC te draaien.

Toen ik XBMC eindelijk lekker had draaien met OpenELEC, wilde ik een HD44780 gebaseerd 20×4 display met LCD2USB adapter aansluiten (ik vond dit model op eBay: LCD display). Ik heb al eens eerder een HD44780 aan een BasicStamp 2 aangesloten (in de dagen dat een pentium 75 bijzonder was); dus ik dacht dat het net al te moeilijk kon zijn.

Maar sinds die dagen is het aansturen met grote sprongen vooruit gegaan. Linux, d.m.v. LCDproc, ondersteund allerlei LCD’s op een erg eenvoudige manier. Geen geknoei meer met parallel poorten, en gerommel met eigen code (zie een van mijn oudere LCD projecten).

Raspberry Pi met OpenELEC XBMC en een HD44780

De Basics

We gaan LCDproc gebruiken, een client/server setup waarbij de server het LCD specifieke deel afhandelt. De LCD’s kunnen aangestuurd/aangesloten worden via verschillende poorten (zoals USB, serieel poort, I2C, GPIO, etc). Nieuwe LCD’s worden simpel toegevoegd en er zijn al behoorlijk wat drivers beschikbaar.

De client applicatie praat met de server via TCP sockets. LCDproc heeft een demo client standaard meegeleverd welke o.a. CPU load, system load, geheugen gebruik, uptime, etc weergeeft.

Een andere client applicatie is XBMC … om echter LCDproc correct te laten werken hebben we dus een HD44780 driver nodig en die vindt je standaard niet in OpenELEC om ruimte te besparen (erg goed argument  overigens). We moeten de driver toevoegen en dat kan alleen maar door zelf een image te maken.

Ik zal meteen toegeven dat ik geen expert ben … (zie een aantal posts hier) maar na veel lezen en testen besloot ik de moeite te nemen om mijn ervaringen in een artikel te zetten – hopelijk heb je er wat aan …

Build een OpenELEC image

Deels gebaseerd op de erg informatieve OpenELEC Wiki pagina: Building and Installing OpenELEC for Raspberry Pi. Ik heb de tekst ingekort en natuurlijk is het e.e.a. gedaan met een LCD aansturing in gedachten. Ik heb dit allemaal gedaan onder Ubuntu 12.04 als een virtual machine onder VMWare Fusion op een Apple Mac. Windows gebruikers: VMWare heeft een gratis VMWare Player waar je dit ook mee kunt doen!

Stap 1. De tools die we nodig hebben voor een OpenElec image

Als eerste ga je naar jouw “home” directory en met apt-get installeren we de tools die we nodig hebben om een image te maken.

1
2
cd ~

sudo apt-get install g++ nasm flex bison gawk gperf autoconf automake m4 cvs libtool byacc texinfo gettext zlib1g-dev libncurses5-dev git-core build-essential xsltproc libexpat1-dev libusb-dev lcdproc git-core autopoint libxml-parser-perl xfonts-utils zip

Stap 2. Download de meest recente OpenElec source

We kunnen de source code downloaden van github als volgt:

1
2
cd ~

git clone git://github.com/OpenELEC/OpenELEC.tv.git

Stap 3. Initiële Project instellingen voor een building

Zodat de Raspberry Pi OpenELEC image de HD44780 LCD display ondersteund moeten we een aantal instellingen doen:

1
2
cd projects/RPi/

nano options

Ga naar de regel met LCD_DRIVER en verander het naar:

1
LCD_DRIVER="all"

Sluit nano met CTRL+O (save file) en CTRL+X (sluit nano).

Stap 4. Maak de initiële build

De initiele build zal de nodige files downloaden en kan enkele uren duren (afhankelijk van jouw computer) – volgende builds zullen vlotter gaan, zeker als je kleine wijzigingen maakt.

1
PROJECT=RPi ARCH=arm make

Stap 5. Settings.xml: LCD instellingen

Edit settings.xml:

1
2
cd ~/OpenELEC.tv/packages/mediacenter/xbmc-addon-settings/source/resources/

nano settings.xml

Zoek de regel met LCD_DRIVER en voeg aan het einde “|hd44780” toe (zodat het selecteerbaar wordt in OpenELEC settings onder XBMC):

1
<setting id="LCD_DRIVER" type="labelenum" label="2051" values="none|irtrans|imon|imonlcd|mdm166a|MtxOrb|hd44780" sort="yes" default="none" />

Stap 6. lcdproc server configuratie

Nu kunnen we de default LCD instellingen doen in LCDd.conf, het configuratie bestand van LCDproc.

1
2
cd ~/OpenELEC.tv/packages/sysutils/lcdproc/config

nano LCDd.conf

Verander de regel met: Driver=irtrans naar: Driver=hd44780

Pas ook het [hd44780] deel aan naar:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
## Hitachi HD44780 driver ##

[hd44780]

ConnectionType=lcd2usb

Contrast=850

Brightness=800

OffBrightness=0

Keypad=no

Backlight=yes

Size=20x4

Je kunt ook het initiële welkom bericht aanpassen (Hello=””) – Let wel op dat je het aantal karakters beperkt tot wat jouw display kan weergeven. Er is ook een GoodBye bericht maar het lijkt erop dat dit niet gebruikt wordt in XBMC

Aanvullende standaard instellingen

Zet de hd44780 als standaard:

1
cd ~/OpenELEC.tv/packages/mediacenter/xbmc-addon-settings/config

Edit het bestand default_settings.xml:

1
nano default_settings.xml

Pas de regel met LCD_DRIVER aan:

1
<setting id="LCD_DRIVER" value="hd44780" />

Je kunt hier ook de standaard machine naam aanpassen (standaard is OPENELEC), b.v.:

1
<setting id="NET_HOSTNAME" value="RPiXBMC" />

Stap 7. Maak weer een nieuwe build

Dit gaat AANZIENLIJK sneller:

1
PROJECT=RPi ARCH=arm make

Aanmaken van de SD kaart

Dit is een snelle beschrijving om een SD kaart te maken waarvan de Raspberry Pi kan opstarten – als je dit al eerder hebt gedaan en je een nieuwe build op de kaart wilt zetten dan hoef je alleen maar kernel.img en SYSTEM opnieuw te kopiëren. Bedenk wel dat in dat geval de voorgaande instellingen blijven staan …

Stap 1. Bepaal de device naam van de SD kaart (lezer).

Ik vond zelf dat het snelste werkt als je dmesg gebruikt. Steek de SD kaart in de computer, type dmesg en kijk wel device als laatste is toegevoegd. Op mijn computer was dit /dev/sdb.

Stap 2. Maak mount points voor de partities

1
2
3
mkdir /media

mkdir /media/System

mkdir /media/Storage

Stap 3. Maak partities op de SD kaart

Ben voorzichtig; Als /dev/sdb niet jouw SD kaart device is, gebruik dan het device wat je in stap 1 gevonden hebt.
Note: In onderstaande uitleg ga ik uit van maximaal 2 partities die zouden kunnen bestaan op jouw SD kaart, als je er meer hebt, dan moet je die ook verwijderen.

1
2
3
4
5
6
7
8
sudo umount /dev/sdb

sudo umount /dev/sdb1

sudo umount /dev/sdb2

sudo parted -s /dev/sdb mklabel msdos

sudo parted -s /dev/sdb unit cyl mkpart primary fat32 -- 0 16

sudo parted -s /dev/sdb set 1 boot on

sudo parted -s /dev/sdb unit cyl mkpart primary ext2 -- 16 -2

sudo parted -s /dev/sdb print all

De output zou er ongeveer uit moeten zien als onderstaande output:

1
2
3
4
5
6
7
Model: Generic- Multi-Card (scsi)

Disk /dev/sdb: 7965MB

Sector size (logical/physical): 512B/512B

Partition Table: msdos

Number Start End Size Type File system Flags

1 1049kB 132MB 131MB primary boot, lba

2 132MB 7948MB 7816MB primary

Stap 4. Formateer de partities

1
2
3
sudo mkfs.vfat -n System /dev/sdb1

sudo mkfs.ext4 -L Storage /dev/sdb2

sudo partprobe

Stap 5. Mount de partities

1
2
sudo mount /dev/sdb1 /media/System

sudo mount /dev/sdb2 /media/Storage

Stap 6. Kopieer de bestanden

1
2
3
4
cd ~/OpenELEC.tv

sudo cp build.OpenELEC-RPi.arm-devel/bcm2835-bootloader-*/arm128_start.elf /media/System/start.elf

sudo cp build.OpenELEC-RPi.arm-devel/bcm2835-bootloader-*/bootcode.bin /media/System/

sudo cp build.OpenELEC-RPi.arm-devel/bcm2835-bootloader-*/loader.bin /media/System/

Merk op: het lijkt erop dat het bestand “loader.bin” niet meer bestaat in recente OpenElec distributies (bron).

Kopieer SYSTEM en kernel, merk op dat * vervangen worden door de correcte versie nummers van de build die je wilt gebruiken, bijvoorbeeld:
Vervang * door “20120902221901-r11850” als jouw build
OpenELEC-RPi.arm-devel-20120902221901-r11850.kernel heet.

1
2
sudo cp target/OpenELEC-RPi.arm-devel-*.system /media/System/SYSTEM

sudo cp target/OpenELEC-RPi.arm-devel-*.kernel /media/System/kernel.img

We moeten nu ook nog smdline.txt aanmaken:

1
echo "boot=/dev/mmcblk0p1 disk=/dev/mmcblk0p2 ssh quiet" | sudo tee /media/System/cmdline.txt

Stap 7. Unmount de SD kaart voor je het verwijderd …

1
2
sudo umount /dev/sdb1

sudo umount /dev/sdb2

Stap 8. Steek de SD kaart in de Raspberry Pi en boot …

De eerste keer dat je van een nieuwe SD kaart start gaat wat slomer omdat OpenELEC verschillende zaken aanmaakt zoals SSH key, swap, en de XBMC folder structuur. Volgende boots gaan sneller.

Stap 9. Nog meer instellingen

LCD support aanzetten:

Ga naar de gedeelde network folder “userdata” en bewerk het guisettings.xml bestand. Verander:

1
<haslcd>false</haslcd>

naar:

1
<haslcd>true</haslcd>

Verifieer vervolgens in de OpenELEC instellingen (als je OpenELEC op de TV ziet) dat de “hd44780” is geselecteerd als het LCD display. De OpenELEC instellingen vindt je onder het Programs menu.

Scrolling gaat te snel?

Het gebeurde met mijn display – het scrollen van regeles langer dan 20 karakters ging zo snel dat ik niet eens kon lezen wat het bericht was. je kunt dit vertragen door het bestand advancedsettings.xml in het netwerk gedeelde “userdata” folder te bewerken. Voeg aan advanced settings toe:

1
2
3
<lcd>

<scrolldelay>8</scrolldelay>

</lcd>

Hoe hoger dit nummer (0 – 10), hoe trager het scrollen gaat.

LCD berichten

In het bestand LCD.xml (in de netwerk gedeelde folder “userdata“) kun je instellen wat de verschillende display situaties weer gaat geven – let wel op de lengte van de regels.

Een goede bron voor welke informatie beschikbaar is zie: XBMC LCD.xml, XBMC Infolabels. Zie hieronder wat ik (tot nog toe) gebruik:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
<lcd>

   <!-- set this to video,music to disable the LCD on playback of music and video-->

   <disableonplay>video</disableonplay>

   <navigation>

      <line>$INFO[System.CurrentWindow]</line>

      <line>$INFO[System.CurrentControl]</line>

      <line>$INFO[System.Date(ddd mmm d)] - $INFO[System.time(hh:mm xx)]</line>

      <line>IP:  $INFO[Network.IPAddress]</line>

   </navigation>

   <music>

      <line>$INFO[MusicPlayer.Title]</line>

      <line>$INFO[MusicPlayer.Artist]</line>

      <line>$INFO[Player.Time]/$INFO[Player.Duration]</line>

      <line>$INFO[LCD.ProgressBar]</line>

   </music>

   <video>

      <line>$INFO[VideoPlayer.Title]</line>

      <line>$INFO[VideoPlayer.Genre] </line>

      <line>$INFO[Player.Time]/$INFO[Player.Duration]</line>

      <line>$INFO[LCD.ProgressBar]</line>

   </video>

   <general>

      <line>Hansie OpenELEC XBMC</line>

      <line>$INFO[System.Date(ddd mmm d)] - $INFO[System.time(hh:mm xx)]</line>

      <line>$INFO[System.ScreenWidth]x$INFO[System.ScreenHeight]</line>

      <line>IP:  $INFO[Network.IPAddress]</line>

   </general>

   <screensaver>

      <line>$INFO[System.CurrentWindow]</line>

      <line>$INFO[System.Date(ddd mmm d)] - $INFO[System.time(hh:mm xx)]</line>

      <line>$INFO[Player.Time]/$INFO[Player.Duration]</line>

      <line>$INFO[LCD.ProgressBar]</line>

   </screensaver>

   <xbelaunch>

      <line></line>

      <line>Playing</line>

      <line>$INFO[System.LaunchXBE]</line>

      <line></line>

   </xbelaunch>

</lcd>

Raspberry Pi OpenELEC XBMC en een HD44780 LCD display

Mounting Squashfs

Het SYSTEM bestand is in principe een heel filesysteem in een bestand in het squashfs formaat. Je kunt het mounten alsof het een gewone drive is (alleen maar lezen – geen schrijven). Ik gebruikte het om te controleren of  /usr/lib/lcdproc/hd44780.so inderdaad aangemaakt was zonder dat ik door de hele SD kaart aanmaken en Raspberry Pi booten procedure hoefde te gaan. In volgend voorbeeld mount ik het tijdelijk naar /media/System (onder de veronderstelling dat je deze natuurlijk niet al gebruikt voor een andere mount):

1
sudo mount ~/OpenELEC.tv/target/OpenELEC-RPi.arm-devel-20120903133050-r11850.system /media/System/ -t squashfs -o loop

Het versie nummer zal voor jouw build natuurlijk anders zijn, maar je kunt nu in /media/System rond kijken.

Als je klaar bent: niet vergeten te unmounten:

1
sudo umount /media/System