Raspi - OLED Infodisplay mit Multifunktionsswitch

Der nächste Schritt ist es, das Script zu erstellen, zu testen und so zu konfigurieren, dass es bei Start des Raspberry Pi automatisch im Hintergrund ausgeführt wird.

Wie weiter oben schon erwähnt, setze ich zusätzlich dem dem OLED-Display noch meine Status-LED ein, die auch über dieses Script gesteuert wird. Die Teile des Scripts habe ich in kleinerer Schrift und kursiv dargestellt. Auch wenn ihr die Status-LED nicht einsetzt, könnt ihr die Zeilen belassen, insofern ihr die GPIO-Anschlüsse 17, 22 und 27 nicht anderweitig benötigt. Selbstverständlich könnt ihr die Funktionen auch nutzen um euch z.B. eine Mail im Fehlerfall zusenden zu lassen oder ähnliche Dinge... ein ehem. Kollege sagte dazu immer "Was denkbar ist, ist programmierbar!"

Das Script ist angelehnt an das von Adafruit Industries bereitgestellte Script zur Nutzung eines OLED 128x32 Moduls, welches unter https://learn.adafruit.com/adafruit-pioled-128x32-mini-oled-for-raspberry-pi/usage bezogen werden kann. Weitere Ideen wurden dem Thingiverse-Projekt https://www.thingiverse.com/thing:3022136 von Daniel Reinke entnommen.

Wenn ihr das Script gespeichert habt, sollte es zunächst einmal getestet werden.

Ich gehe einmal davon aus, dass das Script als "sdisp.py" im Homeverzeichnis des Benutzers "pi" gespeichert wurde:

• sudo python3 /home/pi/sdisp.py &

Wichtig ist das "&"-Zeichen hinter dem Befehl. Dies bewirkt, dass der Befehl im Hintergrund gestartet wird. Als Ausgabe erhält man eine Zahl, die man sich merken muss. Er wird benötigt, um die Ausführung des Scripts wieder zu beenden.

Nach kurzem Druck auf die Taste sollte ein Infoscreen angezeigt werden, der den Hostnamen, die IPv4-Adresse, die CPU- und die RAM-Auslastung anzeigt. Naxh 15 Sekunden sollte das Display wieder abschalten.

Haltet ihr den Button 10 Sekunden lang gedrückt, ändert sich die Anzeige auf "Reboot Release Button to Reboot". Lasst ihr den Knopf los, so wird der Raspberry Pi neu gestartet.

Haltet ihr den Button 15 Sekunden lang gedrückt, ändert sich die Anzeige auf "Shutdown Release Button to Shutdown". Lasst ihr den Knopf los, so wird der Raspberry Pi heruntergefahren.

Hinweis: Das Script ist noch nicht für den automatischen Start konfiguriert. Wenn der Raspberry Pi also durch Reboot oder Shutdown neu gestartet wird, müsst ihr das Script manuell wieder starten (s.o.), wenn ihr weiter testen möchtet.

Nach erfolgreichem Test kann der Prozess wieder beendet werden:

• sudo kill <oben notierte Zahl>
  

Nun muss das Programm lediglich noch dazu gebracht werden, dass es nach dem Booten des Raspis automatisch gestartet wird. Ich finde es ein wenig unglücklich, solche Scripts im Benutzerverzeichnis eines Users liegen zu haben und lege sie lieber in "allgemeineren" Verzeichnissen ab. Um mich einigermaßen an die Linux/Unix-Konventionen zu halten, nutze ich hierfür /var/local/lib/startup. Falls dieses Verzeichnis nicht existiert, könnt ihr es anlegen:

• sudo mkdir /var/local/lib
• sudo mkdir /var/local/lib/startup

Dann das Script in das Verzeichnis verschieben:

sudo mv /home/pi/sdisp.py /var/local/lib/startup

Als Letztes muss noch dafür gesorgt werden, daß das Scipt beim Neustart automatisch ausgeführt wird:

• sudo crontab -e

Wird der Befehl zum ersten Mal ausgeführt muß man noch den Editor auswählen, den man selbst bevorzugt. Ich nutze hier den Editor "nano".

In der Datei muß am Ende folgende Zeile eingetragen werden:

"@reboot python /var/local/lib/startup/sdisp.py &"

Abschließend noch einen Reboot des Pi durchführen und das Display sollte, wie oben im Test beschrieben, funktionieren.

import time
import subprocess
from board import SCL, SDA
import busio
import RPi.GPIO as GPIO
from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont
import adafruit_ssd1306
import psutil

GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(17, GPIO.OUT)
GPIO.setup(27, GPIO.OUT)
GPIO.setup(22, GPIO.OUT)
GPIO.setup(10, GPIO.IN)

# Raspberry Pi pin configuration:

INFO_BTN = 10
LEDR = 17
LEDB = 22
LEDG = 27

# Usercount

usercnt = 0

# Timer for Display timeout

disp_timer = 0
DISP_TIMEOUT = 15

# Menu Variables

menu_state = 0 # 0 = Info; 1 = Reboot; 2 = Restart
menu_timer = 0
REBOOT_TIMEOUT = 10
SHUTDOWN_TIMEOUT = 15
do_reboot = 0
do_shutdown = 0

# Create the I2C interface.

i2c = busio.I2C(SCL, SDA)

# Create the SSD1306 OLED class.
# The first two parameters are the pixel width and pixel height.  Change these
# to the right size for your display!

disp = adafruit_ssd1306.SSD1306_I2C(128, 32, i2c)

# Clear display.

disp.rotation = 0
disp.fill(0)
disp.show()

# Create blank image for drawing.
# Make sure to create image with mode '1' for 1-bit color.

width = disp.width
height = disp.height
image = Image.new("1", (width, height))

# Get drawing object to draw on image.

draw = ImageDraw.Draw(image)

# Draw a black filled box to clear the image.

draw.rectangle((0, 0, width, height), outline=0, fill=0)

# Draw some shapes.
# First define some constants to allow easy resizing of shapes.

padding = -2
top = padding
bottom = height - padding

# Move left to right keeping track of the current x position for drawing shapes.

x = 0
te = 0

# Load default font.

font = ImageFont.load_default()

# Alternatively load a TTF font.  Make sure the .ttf font file is in the
# same directory as the python script!
# Some other nice fonts to try: http://www.dafont.com/bitmap.php
# font = ImageFont.truetype('/usr/share/fonts/truetype/dejavu/DejaVuSans.ttf', 9)

GPIO.output(LEDR, GPIO.LOW)
GPIO.output(LEDG, GPIO.HIGH)
GPIO.output(LEDB, GPIO.LOW)

# Startup Info

draw.rectangle((0,0,width,height), outline=0, fill=0)
draw.text((x, top),    "--------------------", font=font, fill=255)
draw.text((x, top+12), "  Raspberry booted  ", font=font, fill=255)
draw.text((x, top+24), "--------------------", font=font, fill=255)
disp.image(image)
disp.show()

time.sleep(5)

draw.rectangle((0,0,width,height), outline=0, fill=0)
disp.image(image)
disp.show()

while True:

  cmd = "who | cut  -f1 -d' ' | sort -u | wc -l"
  usercnt = subprocess.check_output(cmd, shell=True).decode("utf-8")
  usercnt = int(usercnt)
  cmd = "ps -eaf | grep nginx | wc -l"
  procok = subprocess.check_output(cmd, shell=True).decode("utf-8")
  procok = int(procok)

  if usercnt == 0 and procok > 2:
    GPIO.output(LEDR, GPIO.LOW)
    GPIO.output(LEDG, GPIO.HIGH)
    GPIO.output(LEDB, GPIO.LOW)

  elif usercnt > 0 and procok > 2:
    GPIO.output(LEDR, GPIO.LOW)
    GPIO.output(LEDG, GPIO.LOW)
    GPIO.output(LEDB, GPIO.HIGH)

  elif procok < 3:
    GPIO.output(LEDR, GPIO.HIGH)
    GPIO.output(LEDG, GPIO.LOW)
    GPIO.output(LEDB, GPIO.LOW)

  draw.rectangle((0, 0, width, height), outline=0, fill=0)

  # Info Button pressed?

  if GPIO.input(INFO_BTN) == 0:

     if menu_timer >= REBOOT_TIMEOUT:
       menu_state = 1

     if menu_timer >= SHUTDOWN_TIMEOUT:
       menu_state = 2

     disp_timer = DISP_TIMEOUT
     menu_timer = menu_timer+1

  elif disp_timer == 0:
     disp.image(image)
     disp.show()

  if disp_timer > 0:

    if menu_state == 0:
      cmd = "hostname"
      HOSTNAME =  subprocess.check_output(cmd, shell = True)
      cmd = "hostname -I | cut -d\' \' -f1"
      IP = subprocess.check_output(cmd, shell = True )
      CPU = "{:3.0f}".format(psutil.cpu_percent())
      svmem = psutil.virtual_memory()
      MemUsage = "{:2.0f}".format(svmem.percent)

      draw.text((x, top),       "NAME: " + HOSTNAME.decode('UTF-8'), font=font, fill=255)
      draw.text((x, top+12),    "IP  : " + IP.decode('UTF-8'),  font=font, fill=255)
      draw.text((x, top+24),    "CPU : " + CPU + "% | MEM: " + MemUsage + "%", font=font, fill=255)
      disp_timer =  disp_timer-1

      if GPIO.input(INFO_BTN) == 1:
        menu_timer = 0

    if menu_state == 1:

      if GPIO.input(INFO_BTN) == 1:
        do_reboot = 1

        draw.text((x, top+12), "Performing Reboot...", font=font, fill=255)
        disp.image(image)
        disp.show()

        time.sleep(3)

        draw.rectangle((0,0,width,height), outline=0, fill=0)

      else:

        draw.text((x, top),    ".......Reboot......."     , font=font, fill=255)
        draw.text((x, top+12), "   Release Button   "   , font=font, fill=255)
        draw.text((x, top+24), "      To Reboot     "    , font=font, fill=255)

    if menu_state == 2:

        if GPIO.input(INFO_BTN) == 1:
          do_shutdown = 1

          draw.text((x, top+12), "Shutting down.......", font=font, fill=255)
          disp.image(image)
          disp.show()

          time.sleep(3)

          draw.rectangle((0,0,width,height), outline=0, fill=0)

        else:

          draw.text((x, top),    "......Shutdown......"     , font=font, fill=255)
          draw.text((x, top+12), "   Release Button   "   , font=font, fill=255)
          draw.text((x, top+24), "    To Shutdown     "      , font=font, fill=255)

    disp.image(image)
    disp.show()

    if do_reboot == 1:
      cmd = "sudo reboot now"
      subprocess.Popen(cmd, shell = True)

    if do_shutdown == 1:
      cmd = "sudo shutdown now"
      subprocess.Popen(cmd, shell = True)

    time.sleep(1)