3 折腾：使用树莓派控制家庭影院

开头先说明一下，这是一篇进阶内容，如果你没有将家庭影院接入HomeAssistant控制的需求，或者对自己控制CEC没有兴趣，那么可以跳过这篇。

自从我选择了先锋VSX-835之后，我就有个想法，因为这个型号并没有网络控制之类的功能，而我又有组智能家居的计划，刚好我有喜欢折腾，就诞生了这个计划，使用树莓派控制整个家庭影院。

首先，成本控制下，首选树莓派Zero 2W，有这么多GPIO，又有HDMI接口，又小巧便宜，果断选择。然后是系统选择，我没有选官方系统，选了轻量级的DietPi，反正都是要自己开发，越轻量越好，还能减小发热。

但是！买回来调试了一下，我就发现了一个大坑，博通的HDMI控制器里面的CEC部分是不能完整访问的，暴露给系统的只有跟树莓派的HDMI接口有关的CEC信号，这就导致无法监听整条CEC链路上面的行为，所以就需要接下来的魔改。

图中箭头指向的就是CEC信号线，在GND铺铜的旁边，用小刀把它刮开，飞线到任意GPIO（我自己是飞到了GPIO5），涂点绿油，做好绝缘防护。硬件的魔改就这一点。

接下来就是内核的魔改，也是最大的一个坑。树莓派的内核里面默认是没有cec-gpio模块的，也没有暴露有关cec的符号，所以就需要自己重新编译内核。先看看你的内核版本

root@DietPi:~# uname -r
6.12.34+rpt-rpi-v8

然后就去树莓派官方的内核仓库找你的内核对应的tag，比如我这个对应的就是stable_20250702（有一个简单的方法，点进去一个tag，翻commit记录，找到最近的类似这样的记录 Linux 6.12.34 ，那这个tag对应的linux内核版本就是这个）。接着用一台x86的pc编译内核。

# 安装需要的软件包
sudo apt update
sudo apt install bc bison flex libssl-dev make libc6-dev libncurses5-dev gcc-arm-linux-gnueabihf gcc-aarch64-linux-gnu git

# 把内核源码clone到本地
git clone --depth=1 --branch stable_20250702 https://github.com/raspberrypi/linux

# 如果有需要，把这个commit合并一下，修一下vc4-hdmi的cec的小问题
https://github.com/raspberrypi/linux/commit/daa2acdbc94db93af4d5bc4e756cb66536fc774b

# 准备工作
cd linux
KERNEL=kernel8
make -j$(nproc) ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=/usr/bin/aarch64-linux-gnu- O=OUT/ bcm2711_defconfig
make -j$(nproc) ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=/usr/bin/aarch64-linux-gnu- O=out/ menuconfig
# 进入menuconfig，General setup  ---> Local version - append to kernel release，删除掉原本的-v8
# Device Drivers  ---> CEC support  ---> HDMI CEC drivers  ---> Generic GPIO-based CEC driver 设置为M，也就是构建为内核模块，返回上级，打开Enable CEC error injection support
# 保存退出

# 编译内核
make -j$(nproc) ARCH=arm64 CROSS_COMPILE="/usr/bin/aarch64-linux-gnu-" O=OUT/ LOCALVERSION=+rpt-rpi-v8 Image modules dtbs

编译完成之后，将以下文件复制出来备用

OUT\arch\arm64\boot\Image
OUT\drivers\media\cec\core\cec.ko
OUT\drivers\media\cec\platform\cec-gpio\cec-gpio.ko
OUT\drivers\gpu\drm\vc4\vc4.ko
OUT\arch\arm64\boot\dts\broadcom\*.dtb
OUT\arch\arm64\boot\dts\overlays\*.dtb*

进入树莓派的shell，创建一个dtoverlay，命名为cec-gpio-overlay.dts

/dts-v1/;
/plugin/;

/ {
    compatible = "brcm,bcm2835", "brcm,bcm2710", "brcm,bcm2711";

    fragment@0 {
        target-path = "/";
        __overlay__ {
            cec_gpio: cec-gpio@5 {
                compatible = "cec-gpio";
                cec-gpios = <&gpio 5 6>;
                status = "okay";
            };
        };
    };
};

自行根据自己的魔改修改GPIO编号（不要动6，那个是配置功能的）。

dtc -@ -I dts -O dtb -o cec-gpio-overlay.dtbo cec-gpio-overlay.dts

编译完之后，用刚才编译的所有东西替换系统的文件。

Image -> /boot/firmware/kernel8.img
cec.ko -> /lib/modules/6.12.34+rpt-rpi-v8/kernel/drivers/media/cec/core/cec.ko
cec-gpio.ko -> /lib/modules/6.12.34+rpt-rpi-v8/kernel/drivers/media/cec/platform/cec-gpio/cec-gpio.ko
vc4.ko -> /lib/modules/6.12.34+rpt-rpi-v8/kernel/drivers/gpu/drm/vc4/vc4.ko
broadcom\*.dtb -> /boot/firmware
overlays\*.dtb* -> /boot/firmware/overlays

修改/boot/config.txt，加上一行dtoverlay=cec-gpio-overlay

然后创建一个文件/etc/modprobe.d/cec-gpio-softdep.conf，用于调整cec设备的注册顺序。

# Ensure vc4 loads before the GPIO CEC driver so vc4 becomes /dev/cec0
softdep cec-gpio pre: vc4
softdep cec_gpio pre: vc4

然后运行这条命令。

depmod -a

重启之后，查看/dev下是否有两个cec设备，如果都有，那么就成功了。如果没有vc4-hdmi，去dietpi-config -> Display Options -> Display Resolution，调整为vc4-kms-v3d。如果没有cec-gpio，确定一下上面的步骤都没问题，看看dmesg，问问GPT吧。

接下来安装用于控制CEC的软件包，并检查两个cec设备。

sudo apt update
sudo apt install v4l-utils
cec-ctl -d /dev/cec0
cec-ctl -d /dev/cec1

然后介绍一些常用的功能

初始化CEC设备，并显示链路中其他设备的信息

cec-ctl -d /dev/cec0 --playback -o pi_cec_test -S
cec-ctl -d /dev/cec1 --playback -o pi_cec_gpio_test -p 2.2.0.0 -S
# -d 指定使用的设备 -o 设置自己的osd名称 -p 设置自己的物理地址
# cec-ctl可以从EDID获取自己的物理地址，所以使用vc4-hdmi时可以不指定物理地址，而cec-gpio没有绑定自己的HDMI接口，所以需要指定物理地址
# --playback 将自己设定为播放设备，以下是cec里面的所有设备类型
  --tv                     电视/显示设备
  --record                 录像机
  --tuner                  调谐器
  --playback               播放设备
  --audio                  音响/AV功放等
  --processor              视频处理器，如madvr
  --switch                 路由设备，HDMI切换器
  --cdc-only               控制设备，只用于CEC控制
  --unregistered           未注册设备

搞完cec的部分，然后搞IR控制，这个也踩了不少坑。不要自己用 Python 解析原始 GPIO 波形（我一开始就是这么干，被稳定性和时序坑惨了）。Linux 内核已经有成熟的 gpio-ir / gpio-ir-tx 驱动，走内核稳定、效率高、能直接被上层工具识别。

根据chatgpt的推荐，红外接收器用了TSOP38236，发射器用了TSAL6400，下面是chatgpt完整的推荐方案。

红外发射二极管：TSAL6400（940 nm） ×1

MOSFET：AO3400A / IRLML6344 / 2N7002E 不推荐（2N7002导通电阻偏大），建议 AO3400A

限流电阻：18 Ω / 1 W（5 V 供电、目标脉冲电流≈200 mA）

栅极串联电阻：220 Ω

栅极下拉电阻：100 kΩ（防上电误触发）

去耦：10 µF 电解/钽 + 0.1 µF X7R（靠近 LED 与电源点）

供电与引脚（树莓派 40Pin 头）：

• 5 V：Pin 2（或 Pin 4）
• GND：Pin 6（任一 GND 都可）
• GPIO18（硬件 PWM）：Pin 12

TSOP38236（Vishay，36 kHz 接收头，脚序：1=OUT，2=GND，3=VS）

电容：0.1 µF（X7R）×1 + 4.7 µF（钽/电解）×1（靠近接收头引脚）

电阻：

• R_V：100 Ω（VS 端串联，抑制电源尖峰，可选但推荐）
• R_G：1 kΩ（GPIO 串联保护，可选）

若走线很长，可在 OUT 到 GND 串 RC（~1 k+100 pF） 做轻微去毛刺（通常不需要）。

搭好之后，继续改/boot/config.txt，加上两行

dtoverlay=gpio-ir-tx,gpio_pin=12
dtoverlay=gpio-ir,gpio_pin=你连的那个

加好后重启。重启后内核会创建对应的 rc 设备（如 /sys/class/rc/rc0 或 /dev/lirc0 / /dev/rc0，不同内核/驱动有细微差异），可以通过 dmesg 查看内核日志确认驱动加载情况。

用apt安装ir-keytable python3-pip，测试接收器能否识别信号。

sudo ir-keytable -t

按遥控器键，看内核是否有扫描到 scancode。如果没有，检查 /boot/config.txt 的 overlay、GPIO 接线与电源去耦。

去我的repo搞个程序下来，运行ir_rec.py，一个个记录你的遥控器的红外码，只支持NEC，其他的自己研究把。

搞完之后会生成一个keymap.json，用来记录你的遥控器的红外编码，自己再改一下key_layout.json，改一下键位，运行ir_web.py，就能在内网运行一个树莓派遥控器了。

如果要在Windows上执行cec-ctl命令的话，我写了一个cec-ssh，把cec-ctl命令转发到树莓派上，可以跟本地一样控制，详细看我的repo。

接入homeassistant的等我搞完再慢慢写。。。。。