Listing 3
Touch-Konfiguration
# Match on all types of devices but joysticks # [...] Section "InputClass" Identifier "libinput touchscreen catchall" MatchIsTouchscreen "on" Option "CalibrationMatrix" "0 -1 1 1 0 0 0 0 1" MatchDevicePath "/dev/input/event*" Driver "libinput" EndSection [...]
Für die Soundausgabe bietet ein RasPi 4 drei Möglichkeiten: den analogen Ausgang über die Klinkenbuchse und zwei digitale Ausgänge über HDMI. Die Befehle aus Listing 4 sorgen für die richtige Konfiguration unter dem von Pi OS standardmäßig genutzten Pulseaudio. Das klappt auch über die grafische Oberfläche (Kommando pavucontrol), aber das ist per Touch gar nicht so einfach. Dummerweise merken sich viele Anwendungsprogramme den verwendeten Ausgabekanal, deshalb ist es wichtig, die Konfiguration so früh wie möglich einzurichten.
Listing 4
Soundkonfiguration
$ pactl set-default-sink 1 $ pactl set-card-profile 0 off $ pactl set-card-profile 2 off
Mit funktionierendem Bildschirm und Soundausgabe wäre die rein technische Inbetriebnahme nun erledigt, aber ein schöner Schirm mit Kabelgewirr ist für das Wohnzimmer nicht akzeptabel.
Ab in die Kiste
Ein Ziel des Projekts war, wie beschrieben, ein wohnzimmertaugliches Gerät. Dafür muss ein Gehäuse her – dank verfügbarem 3D-Drucker eigentlich kein prinzipielles Problem. Allerdings lauert hier im Vergleich zur Basiseinrichtung des Betriebssystems eine gewisse Hürde, wie man in Abbildung 3 ganz gut sieht: Dort ragen Stromanschluss und das HDMI-Kabel für die Soundausgabe senkrecht zum Bildschirm heraus.
Am besten wäre es, wenn alle Anschlüsse des Pi auf der hinteren Gehäuseseite liegen würden. Da allerdings ein USB-Anschluss und ein HDMI-Anschluss sowieso “innen” am Display verbaut werden müssen, ist das prinzipbedingt nicht möglich. Das Problem existiert allerdings seit dem allerersten Raspberry Pi unabhängig vom Waveshare-Display. Ein RasPi in einem größeren Gehäuse macht den Einbau immer kniffelig, da sich die wichtigen Anschlüsse (wenn man die SD-Karte mitzählt) über drei Seiten verteilen.
Zum Glück gibt es einfache Lösungen, von der MicroSD-Karte einmal abgesehen. Beim Autor hat allerdings noch nie eine MicroSD-Karte den Geist aufgegeben – einmal verbaut, tut sie treu ihren Dienst und muss deshalb auch nicht von außen zugänglich sein. Auch das LAN ist für das Webradio nicht nötig. Falls Sie den Anschluss jedoch brauchen, kaufen Sie einfach für wenig Geld eine Netzwerkkupplung. Innen kommt dann ein kurzes Patch-Kabel bis zur Kupplung zum Einsatz.
Die Stromversorgung lässt sich einfach lösen, denn einen RasPi kann man auch über die Pins 2 und 4 (5V) sowie 6 (GND) mit Spannung versorgen. Das umgeht allerdings die eingebauten Schutzmechanismen, aber das Risiko ist vertretbar. An die Gehäuserückseite kommt dann je nach Vorliebe eine Micro-USB-, USB-C- oder Hohlbuchse, die Sie innen per Kabel mit den Pins verbinden.
In Sachen USB fiel die Entscheidung, eine Buchse per Mini-Verlängerung (Stecker auf Buchse) ebenfalls an die Gehäuserückseite zu legen. Dank der vier USB-Anschlüsse wären danach immer noch zwei für weitere Zwecke frei, etwa für eine interne Festplatte. Eine Buchse vorn wäre zwar auch nicht schlecht, aber der verfügbare 3D-Drucker bietet hier nicht genug Spielraum; der Schirm selbst ist 19 Zentimeter breit, und mit jeweils 3 Zentimeter Rand auf beiden Seiten schöpft das die verfügbare Breite des Druckers voll aus. In Abbildung 5 sehen Sie die Gehäusegrundplatte mit (hinten von links nach rechts) den Anschlüssen für USB, HDMI und Strom.
Abbildung 5: Die Gehäusebasis mit der Verkabelung für (hinten von links nach rechts) USB, HDMI und Strom.
Der zweite HDMI-Anschluss entpuppte sich letztlich als größte Herausforderung. Hier gelingt es erst mit einem passenden Winkelstecker, das Kabel sauber nach hinten zu führen. Dank Bluetooth-fähigem Receiver erfordert die Musikübertragung den Anschluss eigentlich nicht. Allerdings glänzte der RasPi noch nie mit einer stabilen, automatischen Bluetooth-Verbindung, weshalb diese Lösung bestenfalls als Backup infrage kommt.
Zu guter Letzt wurde der Autor bei BerryBase [3] fündig. Dort gibt es selbst konfektionierbare HDMI-Kabel samt Buchsen und Stecker, auch gewinkelt (Abbildung 6). An die andere Seite des Flachbandkabels kam eine reguläre Buchse, der allerdings Montagelöcher fehlen. Exakte Druckmaße ohne Spiel sorgen dann für den Halt der Buchse an der Gehäuserückseite. Die Konstruktion sieht zwar ein wenig windig aus, weil das Flachbandkabel überhaupt nicht geschirmt ist. Der Denon-Receiver des Autors, der sonst extrem empfindlich ist und bei verschiedensten Kabeln die Mitarbeit verweigert, hatte damit zum Glück dennoch kein Problem.
Abbildung 6: HDMI-Flachbandkabel von BerryBase.
Letzte Feinheiten
Ein Taster als Ein- und Ausschalter am Gehäuse wäre ebenfalls nicht schlecht und macht in einer Basisversion auch nicht viel Mühe. Die Lösung aus einer früheren Ausgabe [4] verbindet dazu einfach einen Button mit GPIO3 und GND und fügt die Zeile dtoverlay=gpio-shutdown in die /boot/config.txt ein. Diese Minimalversion löst allerdings nicht das Problem des Standby-Verbrauchs, aber mit einer sowieso vorhandenen schaltbaren Steckdosenleiste lässt sich auch diese Klippe umschiffen.
Zusätzlich zum Taster erhält das Gehäuse noch einen Infrarot-Empfänger sowie eine Betriebs-LED. Beides ist optional, aber nützlich, insbesondere, da die vorhandene Webradiosoftware des Autors schon die Infrarot-Fernbedienung unterstützt. Der Taster wurde inzwischen durch einen Touch-Sensor ersetzt, das Zusammenspiel mit GPIO3 funktioniert dann allerdings nur mit einem dazwischengeschalteten Inverter.
Alles im allem verschlang das Gehäusedesign viel Zeit, und wegen der Größe kam auch der verwendete 3D-Drucker des Typs Prusa MK3S an seine Grenzen. Da der Druck, wie schon erwähnt, fast die komplette Fläche des Druckbetts ausnutzt (20 x 25 von 21 x 25 Zentimeter), gab es zum Beispiel Probleme mit dem Warping an den Ecken – am Rand funktioniert die Bettheizung nicht optimal. Der Druck der beiden Gehäuseteile dauerte jeweils über zehn Stunden. Dank gezielter Testdrucke von kritischen Teilen genügte allerdings je ein Drucklauf für die finale Version.
