mein Projekt: Ersatz für Navi und Autoradio

[frankie0815]

aHallo zusammen!
Dann will ich hier mal vorstellen, was ich gerade bastel.

Zunächst mein Dank an Chr. Brauweiler für die tolle Anleitung im C't Raspberry-Sonderheft, die mich erst auf das CarPi-Projekt gebracht hat, sowie Jack für den tollen Kodi-Skin, und auch sonst für euren tollen Einsatz!

Was habe ich vor?
In meinem Auto gibt es weder ein Einbaunavi noch ein hochmodernes Entertainmentcenter. Neidisch schaue ich immer in neue Autos und stelle fest, dass mein Auto in der Beziehung hoffnungslos veraltet ist.
Das alte Navigon braucht ewig zum Starten, das Autoradio beherrscht kein Bluetooth und hat keinen USB-Anschluß.
Dafür hat es wenigstens einen Klinkenanschluß als Aux-Eingang. Immerhin.

Eine Einbaulösung kam nicht infrage, der Aufwand ist zu groß, und wenn mal ein neues Auto kommt, war die viele Arbeit umsonst.
Vielmehr sollte das Raspi-Carpi an die Stelle des Stand-Alone-Navigon.

Der erste Plan: das offizielle 7" Display mit Raspberry zusammen in ein offizielles Touchscreen-Gehäuse. Und dann alles zusammen in die Autohalterung/Telefonkonsole, wo jetzt noch das Navigon hängt.
Aber im Laufe der Zeit wurde das Paket aus Raspberry und Zusatzplatinen immer dicker und schwerer. ZU dick.

Das ist der momentane Stand:
Raspberry Pi 3B mit Jessie April 2016, CarPi,
Offizieller 7" Touchscreen
PiUSV + von Reichelt zum sauberen Runterfahren und für Stromversorgung mit Autospannung
Akku zur Pufferung
Radiomodul als GPIO-Aufsteckplatine (selbst gebastelt) mit separatem Antenneneingang
USB-GPS-Modul

Zunächst alles auf dem Tisch aufgebaut, installiert und mit Auto-Netzteil getestet. Sieht zwar seltsam aus, aber die Hard- und Software läuft schon mal perfekt. Stromversorgung erfolgt jetzt schon über Zigarettenanzünder-Stecker (und Auto-Netzteil) am PiUSV+. Bisher keine Probleme damit.

Für das Auto ist das so vom Gehäuse natürlich nicht zu gebrauchen.
Also entschied ich mich für folgende Lösung:
Raspberry Pi samt Erweiterungsplatinen in einer "Blackbox" zusammengefasst und den Touchscreen separat.
Der Pi kommt dann irgendwo in ein Fach und wird über nur ein Kabel mit dem Touchscreen verbunden.
Als praktikable Lösung fiel das Flachbandkabel aus, zum Glück gibt es von Tindie einen Adapter, der das Flachbandkabel in eine normale HDMI-Buchse umwandelt und wieder zurück -  https://www.tindie.com/products/freto/pi...extension/
Die Verbindung ist dann ein normales HDMI-Kabel.
Als Touchscreen-Gehäuse will ich Gehäuse von "ModMyPi" modifizieren, der nicht benötigte hintere "Kasten", wo sonst der Pi sitzt, wird soweit gekürzt, dass nur noch der HDMI-Adapter und die Touchscreenplatine hinein passt, so dass das ganze nur noch ungefähr halb so dick ist. Der HDMI-Adapter soll, wenn alles passt, in die Öffnung, wo sonst der HDMI vom Pi sitzt. Aber noch habe ich die Teile nicht.
Dafür ist geplant bzw. schon bestellt:
PiCam HDMI Verlängerung von Tindie.com
schwarzes "ModMyPi" Touchscreen-Gehäuse
modulares Pi-Gehäuse mit zusätzlichen Erhöhungsteilen von Amazon

Wenn alles da ist, wird weiter gebaut.

Bisher ungeklärt: beide Klinkenausgänge Radio und Raspberry auf den einen AUX-Eingang vom Radio zusammen legen.
Die Überlegung dazu: passiver kleiner "Mixer" auf einer kleinen Platine zum Einbau auf den Raspi.

---

Hier weitere Bilder:

[frankie0815]

Heute wieder ein paar große Fortschritte gemacht.
Zum ersten ist es endlich gelungen, mein Handy automatisch zu koppeln und Musik davon zum CarPi zu streamen.
Das funktioniert besser als erwartet: es gibt mangels Kodi-Plugin zwar keine Menüoberfläche, aber es geht auch ohne ganz gut.
Das Pairing erledige ich entweder über SSH in der Konsole, oder auf dem Desktop, dazu ist keine Tastatur nötig, der Touchscreen reicht aus.
Nach erfolgtem Pairing verbindet sich ein einmal gekoppeltes Gerät automatisch, dazu sind am Raspberry keine Eingaben mehr nötig.
Zum Abspielen von Musik vom Handy muss lediglich die Radiowiedergabe beendet werden, in dem man auf "Musik" oder "Navigation" geht.
Nach dem Stoppen auf dem Handy kann problemlos wieder Radio gestartet werden.

Um das zu ermöglichen habe ich vorher noch mein Y-Kabel mit Klinkensteckern fertig gelötet, die nötigen Widerstände konnte ich mit etwas Fummelei in den Steckern unterbringen.

Und zu guter Letzt ist dann auch noch der PiCam HDMI-Connector angekommen, um den Touchscreen ortsunabhängig vom Pi aufstellen zu können.
Zwischen Pi und Touchscreen wird das Flachbandkabel auf ein normales HDMI-Kabel adaptiert (keine elektrische Umwandlung!), so dass eine einzige, einfache, robuste Leitung zum Display führt.
Dazu musste ich noch die Stromversorgung des Touchscreen an den PiCam-Connector löten; schließlich will ich je kein zweites Netzteil anschließen müssen. Die +/-5Volt, die ich sonst am GPIO angezapft hatte, kann man prima durch den PiCamAdapter leiten.
Der Adapter hat noch 4 unbelegte Leitungen, die zu 4 Lötpunkten auf der Platine führen. Dort kann man die Jumperkabel zum GPIO bzw. zu den Touchscreenkontakten einlöten, und schon fließt die Versorgungsspannung ebenfalls durch das HDMI-Verbindunfskabel zwischen Pi und Touchscreen.
Ich habe ein einfaches 2 Meter langes HDMI-Kabel getestet, das Bild ist absolut perfekt und störungsfrei als ob der Touchscreen direkt am Pi angeschlossen wäre.

Morgen folgen noch Bilder.

[frankie0815]

weitere Bilder

[frankie0815]

Das neue Touchscreen-Gehäuse ist angekommen.
Ich der Tiefe habe ich den Kasten gleich mal 10mm gekürzt, denn der Raspberry kommt ja nicht mit in das Gehäuse sondern separat als "Blackbox".
Daher soll der Bildschirm später so kompakt wie möglich sein, je dünner desto besser.
Lediglich die HDMI-Platine muss noch hinein, was liegt also näher, die vorhandene HDMI-Öffnung dafür zu nutzen.
Damit die Platine passt, muss innen noch etwas Material weg, dann habe ich den Plastik angerauht und die HDMI-Buchse mit Epoxidharzkleber eingeklebt.
Der Rückwanddeckel wird später an die verlängerten Platinenpfosten von Touchscreen mit 4 Schrauben von außen angeschraubt, denn am Deckel hängt später das Gewicht, wenn der Bildschirm an die vorhanden Navihalterung kommt.
Die nötigen Gewindepfosten und Schrauben (M2,5) sind bestellt, das große "C" hatte natürlich nur M3 vorrätig.

---

Ein weiteres Bild

[frankie0815]

Der Raspi ("die Blackbox") hat nun auch ein Gehäuse bekommen.
Wegen der vielen Erweiterungsplatinen musste ein hohes Gehäuse her, was gar nicht so einfach zu bekommen war.
Nach langem Suchen fiel die Wahl auf ein erweiterbares Gehäuse aus England von ModMyPi vertrieben, "Modular Case for Raspberry Pi 2/3 Complete set" mit drei Erhöhungsteilen a 10mm, so dass zum Raspberry auch die PiUSV+ und meine Radioplatine inklusive Temperaturfühler Platz finden.
Dass Gehäuse wird inkl. verschieden langen Schrauben geliefert, allerdings ohne Platinenabstandhalter für das "Sandwich".
Ich habe welche aus Kunststoff Sechskant mit Innen/Aussengewinde M3 genommen in verschiedenen Längen, die Löcher im Raspberry kann man dafür problemlos auf 3mm aufbohren.

In die oberen Lagen habe ich mit dem Dremel die Öffnungen für Antenne und Klinkenbuchse vom Radio sowie eine HDMI-Öffnung für den Connector zum Touchscreen, die HDMI-Platine mit Kunstharzkleber am Gehäuse angeklebt.

Ein Temperaturfühler DS1820 hat seinen Platz auf dem GPIO gefunden und ist per Treiber in das CarPi eingebunden (Danke an @hawkeyexp und @jack).

Leider musste ich mein Y-Audio-Kabel nochmal neu machen, die Idee, die Widerstände in den Klinkensteckern unterzubringen, war doch nicht so gut. Mangels Zugentlastung hatte ich nach drei Tagen schon einen Kabelbruch und auf einer Leitung keinen Ton mehr.
In der Version 2.0 sitzen die Widerstände nun auf einer kleinen Lochplatine und sind mit Kabelbindern zugentlastet. Ein Schrumpschlauch wird die Platine später dann noch umhüllen.

Was nun noch fehlt: der Stromanschluss an den Zigarettenanzünder und den PiUSV-Akku müssen noch in/aus dem Gehäuse heraus, dafür habe ich noch nicht die geeignete Stelle und/oder Steckverbindung gefunden.

Von der Software her läuft alles rund, zur Sicherheit direkt mal ein Backup von der SD gemacht...

---

Weitere Bilder

---

Noch ein paar Bilder vom Temepratursensor und der Einbindung ins CarPi. Ich bin echt begeistert, wie einfach das geht.

---

DS1820

[frankie0815]

Auch beim Touchscreen ist es voran gegangen.
Der hintere Deckel muss später die Last tragen, da dieser im Auto an die vorhandene Handy/Navi-Halterung von Hama eingehängt werden soll.
Da ich die vorhandenen Rasten von Deckel durch das Kürzen in der Tiefe abgeschnitten habe und diese auch nicht fest genug gewesen wären, soll der Deckel an die Verschraubungen des Touchscreen.

Dazu habe ich Sechskant-Abstandbolzen M2,5 x 12mm bestellt. Der Deckel wird dann mit den Bolzen verschraubt.

[frankie0815]

Ein Etappenziel ist erreicht, alles ist im Gehäuse, alles ist verkabelt.
Nun muss der Praxistest im Auto beweisen, dass es auch unterwegs und im Dauertest funktioniert. 
Die letzten Handgriffe an der Blackbox waren:
2 Miniatur Laborbuchsen für den Akkuanschluß einbohren und verkabeln, einen Kabeldurchlass mit Zugentlastung in das Gehäuse einpassen, das Spiralkabel für den Zigarettenanzünder montieren und verbinden.
Der zweite Temperatursensor an den Raspberryprozessor verlegt und verklebt und im AddOn und Skin eingerichtet.


Im Deckel vom Touchscreen die Löcher zur Befestigung am Touchscree gebohrt und den Deckel montiert.

Dann der große Moment, alle Gehäuse konnten verschlossen werden.
Das vorläufige Ziel ist erreicht.

Nun muss das ganze ins Auto. 
Die Radioantenne vom Auto an den Raspberry und die GPS Antenne verlegt.
Außerdem fehlt noch der Adapter für den Touchscreen an die Auto-Navihalterung.
Und ein flexibleres, nicht so steifes HDMI-Kabel wäre nicht schlecht.

Was ich gerne noch machen würde: die Raspberry-Kamera, die noch provisorisch am Flachbandkabel aus dem Gehäuse hängt, als Rückfahrkamera montieren.
Dafür fehlen mir noch die Anregungen und Lösungen.

---

Weitere Bilder

---

Und noch eins

[frankie0815]

Noch ein paar Bilder von der CarPi-Software in Aktion.
-Hauptbildschirm mit Temperaturanzeige
-Haupbildschirm mit Custom-Logo
-Radiomenü
-Rückfahrkamera
-Audiodatei-Widergabe
-Navigationsmenü
-Navigationskarte

---

Noch Bilder

---

Der Rest

[frankie0815]

Der Dauertest zeigt ein Problem: dem Raspberry wird im geschlossenen Gehäuse zu warm.
Nach 1 Std. kam das Thermometersymbol und das Auslesen der CPU-Temp ergibt über 70°C.
Da muss ich nochmal was tun. Die kleinen Kühlkörper alleine reichen nicht aus. Und im Auto herrschen oft noch höhere Umgebungstemperaturen als hier auf dem Tisch bei nur 24°C.

[sergynio]

Try to move the rpi in the glove compartment, you have AC there. This method i used for myself. In the beginning of my project the rpi was in the back of display in the dashboard, but in the summer the rpi is stop because of the heat. I tried with a fan but the noise was to loud.