ทำไม Headless Raspberry Pi ควรมีจอสถานะเล็ก ๆ?

Raspberry Pi สามารถทำงานได้โดยไม่ต้องมี Monitor, Keyboard และ Mouse ต่ออยู่ตลอดเวลา

ในงาน IoT, Prototype หรือระบบที่วางทิ้งไว้บน Network วิธีนี้ช่วยลดอุปกรณ์รอบตัว และทำให้ Pi ทำหน้าที่เหมือน Device หนึ่งตัว มากกว่าคอมพิวเตอร์ Desktop

แต่เมื่อ Network ใช้ DHCP IP Address สามารถเปลี่ยนได้ และถ้าต้อง SSH เข้าเครื่อง คำถามแรกมักกลายเป็น:

“ตอนนี้ Pi ได้ IP อะไร?”

Hardware ที่ใช้ใน Project

เพิ่ม OLED 0.91 นิ้วให้ Raspberry Pi

Display ขนาด 128×32 มีพื้นที่ไม่มาก ดังนั้น Creator ไม่พยายามยัดข้อมูลทั้งหมด ลงหน้าเดียว

แต่ใช้แนวคิด 2 Pages แล้วสลับกัน

View more — ดูภาพเพิ่มเติม View less — ซ่อนภาพ

ต่อ OLED ผ่าน I²C เพียง 4 เส้น

ตรวจว่า OLED ถูกพบที่ Address 0x3C

หลังต่อสาย Creator ใช้:

i2cdetect -y 1

Display ใน Setup ของ Creator ถูกพบที่:

0x3C

Python Stack: luma.oled + Pillow + SSD1306

Creator ใช้ luma.oled เป็น Python Interface สำหรับคุยกับ OLED และใช้ Pillow ในการสร้าง Image, วาด Text และจัด Layout ก่อนส่งขึ้น Display

Import ที่อยู่ใน Source Code คือ:

from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont
from luma.core.interface.serial import i2c
from luma.oled.device import ssd1306

ONLINE / OFFLINE ใน Script ถูกตรวจอย่างไร?

จุดนี้ควรอ่านจาก Code มากกว่าดูคำว่า “Network Status” อย่างเดียว

Function:

get_ip_and_online(timeout=1.5)

แยกงานออกเป็นสองส่วน

1. หา IP Address ที่ระบบกำลังใช้

Script สร้าง UDP Socket และเรียก:

s.connect(("8.8.8.8", 80))
ip = s.getsockname()[0]

IP ที่นำไปแสดง คือ Source Address ที่ Socket ได้จาก Route ไปยังปลายทางดังกล่าว

2. ตรวจสถานะ Online

Code ทดลองเปิด Connection ไป:

8.8.8.8:53

socket.create_connection(
    ("8.8.8.8", 53),
    timeout=timeout
).close()

online = True

Default Timeout คือ:

1.5 วินาที

OLED แสดงอะไรบ้าง?

หน้า 1 — ONLINE / OFFLINE

หน้าแรกใช้ Font ขนาดใหญ่ และจัด Text ไว้กึ่งกลางจอ

Script เลือกข้อความ:

"ONLINE" if online else "OFFLINE"

หน้า 2 — IP + Local Time

หน้าที่สองแสดงสองบรรทัด:

ถ้า Script ไม่สามารถหา IP ได้ จะแสดง:

IP: ---

Page Timing

Source กำหนด:

PAGE_TIME = 2.0

และใช้:

page ^= 1

เพื่อสลับระหว่าง Page 0 และ Page 1 ทุก 2 วินาที

Font

Script พยายามโหลด:

/usr/share/fonts/truetype/dejavu/DejaVuSansMono.ttf

โดยใช้:

• Font ใหญ่: 18
• Font เล็ก: 12

ถ้าโหลดไม่ได้ จะ Fallback ไป:

ImageFont.load_default()

Python Code ฉบับเต็มจาก Source

Script รวมทั้ง:

• I²C Initialization
• SSD1306 Device
• Network Check
• IP Detection
• Font Loading
• Page Switching
• SIGTERM / SIGINT Handling
• Display Clear ตอนจบ

#!/usr/bin/env python3
"""
Netwerkstatus OLED-display voor Raspberry Pi
Geschikt voor SSD1306 128×32 (0x3C)
Toont ONLINE/OFFLINE en IP-adres met tijd
"""

import time, socket, signal, sys
from datetime import datetime
from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont
from luma.core.interface.serial import i2c
from luma.oled.device import ssd1306


I2C_ADDR = 0x3C          # jouw displayadres
PAGE_TIME = 2.0          # seconden per pagina-wissel


def get_ip_and_online(timeout=1.5):
    """Geef (ip, online_bool)."""
    ip, online = None, False
    try:
        s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
        s.settimeout(timeout)
        s.connect(("8.8.8.8", 80))
        ip = s.getsockname()[0]
        s.close()
    except Exception:
        pass
    try:
        socket.create_connection(("8.8.8.8", 53), timeout=timeout).close()
        online = True
    except Exception:
        pass
    return ip, online


def load_font(size):
    try:
        return ImageFont.truetype(
            "/usr/share/fonts/truetype/dejavu/DejaVuSansMono.ttf", size
        )
    except Exception:
        return ImageFont.load_default()


def draw_centered(draw, text, font, w, h):
    tw, th = draw.textbbox((0, 0), text, font=font)[2:]
    draw.text(((w - tw) // 2, (h - th) // 2), text, font=font, fill=255)


def main():
    serial = i2c(port=1, address=I2C_ADDR)
    device = ssd1306(serial)
    W, H = device.width, device.height
    font_big = load_font(18)
    font_small = load_font(12)

    stop = {"flag": False}
    signal.signal(signal.SIGTERM, lambda *_: stop.update(flag=True))
    signal.signal(signal.SIGINT, lambda *_: stop.update(flag=True))

    page = 0
    while not stop["flag"]:
        ip, online = get_ip_and_online()
        img = Image.new("1", (W, H), 0)
        d = ImageDraw.Draw(img)

        if page == 0:
            draw_centered(d, "ONLINE" if online else "OFFLINE", font_big, W, H)
        else:
            d.text((0, 2), f"IP: {ip or '---'}", font=font_small, fill=255)
            d.text((0, 18), datetime.now().strftime("%H:%M:%S"), font=font_small, fill=255)

        device.display(img)
        time.sleep(PAGE_TIME)
        page ^= 1

    device.clear()


if __name__ == "__main__":
    try:
        main()
    except Exception as e:
        print(f"net_oled error: {e}", file=sys.stderr)
        try:
            ssd1306(i2c(port=1, address=I2C_ADDR)).clear()
        except Exception:
            pass
        sys.exit(1)

Graceful Shutdown

Script ฟัง:

• SIGTERM
• SIGINT

เมื่อได้รับ Signal จะออกจาก Loop แล้วเรียก:

device.clear()

ถ้าเกิด Exception ที่ระดับ Main Code ก็พยายามสร้าง SSD1306 Device และ Clear จออีกครั้งก่อน Exit

ทำให้ OLED Status Script เริ่มเองหลัง Boot ด้วย systemd

Source เก็บ Python Script ไว้ที่:

/usr/local/bin/net_oled.py

แล้วทำให้ไฟล์ Executable ด้วย:

sudo chmod +x /usr/local/bin/net_oled.py

Service File อยู่ที่:

/etc/systemd/system/net-oled.service

[Unit]
Description=OLED Netwerkstatus Display
After=network-online.target

[Service]
ExecStart=/usr/bin/python3 /usr/local/bin/net_oled.py
Restart=always
User=raspberry
Environment=PYTHONUNBUFFERED=1

[Install]
WantedBy=multi-user.target

Service File ทำอะไร?

View more — ดูภาพเพิ่มเติม View less — ซ่อนภาพ

ดู OLED Network Status ทำงานจริง

หลังตั้งค่า Script และ systemd จอจะสลับข้อมูล Network Status, IP Address และ Local Time ตาม Logic ใน Python Code

สิ่งที่ Source ยังไม่ได้ระบุ

Maker เรียนรู้อะไรจาก Project นี้?

1. Headless ไม่ได้แปลว่าต้องมองไม่เห็นสถานะ

Raspberry Pi ไม่จำเป็นต้องต่อ Monitor ตลอด แต่ข้อมูลสำคัญอย่าง IP สามารถถูกดึงออกมาแสดงบน Local OLED ได้โดยตรง

2. จอเล็กควรเลือกข้อมูลให้เหมาะกับพื้นที่

128×32 pixels ไม่ได้มีพื้นที่มาก Creator จึงใช้สองหน้า แทนการย่อทุกอย่าง ให้ลงจอเดียว

3. นิยามคำว่า ONLINE ให้ชัด

ใน UI เราเห็นคำว่า ONLINE แต่สิ่งสำคัญสำหรับคนทำระบบคือ ต้องรู้ว่า Code ใช้วิธีไหนตัดสินสถานะนั้น

Project นี้นิยามจาก Connection ไป 8.8.8.8:53 ไม่ใช่ Network Diagnostic ทุกประเภท

4. systemd ทำให้ Prototype เริ่มกลายเป็น Appliance

เมื่อ Script ไม่ต้องรอให้ผู้ใช้ SSH เข้าไป Run ทุกครั้งหลัง Boot Raspberry Pi ก็เข้าใกล้การทำงานแบบ Standalone Device มากขึ้น

โปรเจกต์นี้มีหลายขั้น แนะนำอ่านต้นฉบับควบคู่กัน

ถ้าจะ Build ตาม แนะนำอ่าน Main Source เพื่อดูรูป Wiring, Test Setup และ Context ของ Python Script ควบคู่กับ Code ในบทความนี้

FAQ: Raspberry Pi OLED Network Status

สรุป: OLED เล็ก ๆ ช่วยให้ Headless Raspberry Pi ดูแลง่ายขึ้น

Project นี้ไม่ได้พยายามทำ Dashboard ใหญ่หรือซับซ้อน

แต่เลือกข้อมูลสามอย่าง ที่มีประโยชน์มากสำหรับ Headless System:

• Online / Offline
• IP Address
• Local Time

แล้วเชื่อม Flow ตั้งแต่ Network Check ไปจนถึง OLED ด้วย Python เพียง Script เดียว

ส่วน systemd ทำให้จอไม่ต้องพึ่งการ Login หรือการ Run Script ด้วยมือหลัง Reboot

สำหรับ Maker นี่จึงเป็นตัวอย่างที่ดีว่า การเพิ่ม Feedback เล็ก ๆ บน Hardware สามารถทำให้ Headless Device ใช้งานจริงสะดวกขึ้นมาก โดยไม่จำเป็นต้องเพิ่ม Monitor เข้าไปทั้งชุด

References / แหล่งข้อมูลต้นฉบับ

• BotBerg — Slim mini-display: netwerkstatus direct op je Raspberry Pi OLED
• BotBerg — Raspberry Pi OLED Network Status Demo Video