Raspberry Pi WI-FI skaļrunis: 6 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:52

Šis projekts ir par WI-FI skaļruņa izveidi. Man bija vecs salauzts datora skaļrunis un neizmantots Raspberry Pi 1B. Mana pamatideja bija vienkārši ievietot pi vecajā skaļrunī, lai to atjaunotu. Atkārtoti izmantojiet vecās lietas, neradot jaunus atkritumus. Izrādījās, ka skaļruņu pastiprinātājs vairs nedarbojas, un es nolēmu izveidot vienkāršu audio pastiprinātāju. Visbeidzot, es vēlējos izmantot Spotify connect pakalpojumu, lai atskaņotu mūziku.

Piegādes

1. solis: Projektam izmantotās lietas

Lai iestatītu WI-FI skaļruni, es izmantoju šādus piederumus

• Raspberry Pi vismaz 1 B modelis (~ 15 €)
• Vecā datora skaļruņu kaste
• 3,5 mm audio savienojums no vecām austiņām
• DC-DC pārveidotājs (0,39 €)
• USB audio karte (10 €)
• USB WI-FI dongle (9 €)
• Kabeļi
• LED

Pastiprinātāja platei es nolēmu izmantot LM386N-4. Šis IC ir vienkāršs pastiprinātājs ar labiem rezultātiem audio lietojumprogrammām.

• LM386N-4 (0.81 €)
• Rezistori: 5Ω, 2x 1kΩ un 200Ω
• Kondensatori: 4700µF, 1000µF, 100µF un 100nF
• Shēmas plate

Tas ir aptuveni 36 eiro. Tā kā man jau bija lielākā daļa preču, man vienkārši bija jāiegādājas līdzstrāvas līdzstrāvas pārveidotājs, USB audiokarte un LM386N.

2. darbība: izveidojiet pastiprinātāja shēmu

Pastiprinātāja sirds ir LM386N-4. LM386N-Family ir populārs pastiprinātāja IC, ko izmanto daudzām pārnēsājamām mūzikas ierīcēm, piemēram, CD atskaņotājam, Bluetooth kastēm utt. Jau ir daudz pamācību, kas apraksta šo pastiprinātāju: https://www.instructables.com /howto/LM386/

Šī projekta shēmu galvenokārt iedvesmoja šī YouTube apmācība: https://www.youtube.com/embed/4ObzEft2R_g un mans labs draugs, kurš man ļoti palīdzēja. Es izvēlos LM386N-4, jo tam ir lielāka jauda nekā citiem, un es nolēmu vadīt dēli ar 12V.

Pirmais solis, lai izveidotu dēli, ir pārbaudīt ķēdi uz maizes dēļa. Manai pirmajai pieejai bija daudz traucējumu un trokšņu. Visbeidzot, es izveidoju šādu punktu sarakstu, kas ievērojami uzlaboja skaņas kvalitāti.

• Izvairieties no gariem un šķērsojošiem vadiem. Es pārkārtoju komponentus un samazinu kabeli.
• Mana projekta skaļruņu kārba bija zemfrekvences skaļrunis, tāpēc skaļrunim vajadzēja atskaņot zemas frekvences. Es integrēju otru skaļruni augstām frekvencēm, kas pabeidz skaņu līdz jaukam rezultātam.
• Izmantojiet USB audio karti. Aveņu pi kā ļoti slikta audio kvalitāte, jo iebūvētais digitālā analogā pārveidotājs nebija paredzēts HIFI audio lietojumprogrammām.
• Pievienojiet tapu 2 tikai audio signāla zemei. 12 V zemējums un USB audio plates zemējums atšķiras ar nelielu troksni. LM386N pastiprina 2. un 3. tapas atšķirību, un tāpēc arī troksnis tika pastiprināts. Es nolēmu nepieslēgt tapu 2 ar zemi, bet tikai ar USB audio zemi un beidzot troksnis pazuda.

3. darbība: integrējiet skaļruni augstām frekvencēm

Skaļruņu kaste, kuru es gribēju uzlauzt, sākotnēji bija zemfrekvences skaļrunis. Sakarā ar to skaļrunis bija ļoti slikts augstām frekvencēm. Lai to atrisinātu, es pievienoju otru skaļruni no salauztas Bluetooth skaļruņu kastes. Paralēli apvienojot abus skaļruņus, tiek iegūta laba skaņa gan augstām, gan zemām frekvencēm.

4. darbība: pievienojiet visus komponentus

Es nolēmu barot pastiprinātāju ar 12 voltiem. Kastē jau bija barošanas slēdzis, tāpēc es to atkārtoti izmantoju. Raspberry Pi ir nepieciešami 5 volti un 700-1000 mA, un es pievienoju USB WI-FI zibatmiņu un USB skaņas karti. Tagad izaicinājums bija samazināties līdz 5v no 12v. Mans pirmais mēģinājums bija izmantot L7805, tas ir 5 V regulators. Šeit ir ļoti labs regulatora apraksts: https://www.instructables.com/id/5v-Regulator/. Tomēr lineāro regulatoru darbība ir ļoti slikta. Regulēšana no 12v līdz 5v (12v - 5v) * 1000mA = 7 vati tikai vienā komponentā. Tā būtu milzīga enerģijas izšķiešana.

Visbeidzot, es nolēmu izmantot DC-DC pārveidotāju. DaoRier LM2596 LM2596S es noregulēju tāfeli, lai izveidotu 5v. Pārveidotājs veic lielisku darbu, un es neatpazinu siltuma radīšanu uz tāfeles.

Statusa gaismas diodei jānorāda Raspberry Pi statuss. Skaļruņu kastē jau bija LED, tāpēc es to izmantoju atkārtoti. Gaismas diodei ir nepieciešama 1.7v un 20mA. Tātad rezistoram ir jāsadedzina 3,3-1,7 V pie 20 mA:

R = U / I = (3.3v - 1.7v) / 20mA = 80Ω

Es savienoju LED ar Raspberry Pi GPIO. Zemējums līdz 9. tapai un pozitīvā barošana 11. tapai (GPIO 17). Tas ļauj Pi norādīt statusu (Power, WI-FI, Playing) ar dažādiem mirgojošiem režīmiem.

5. darbība: iestatiet Raspberry Pi

Ar Raspbian Buster Lite OS pilnīgi pietiek. Es savienoju Pi ar monitoru un tastatūru, lai to konfigurētu. Komanda raspi-config ļauj ērti konfigurēt WI-FI akreditācijas datus.

Vienkāršam startēšanas skriptam vajadzētu atskaņot starta skaņu. Python skriptam vajadzētu pārbaudīt interneta savienojumu. Ja Pi ir pieejams internets, statusa gaismas diodei vajadzētu iedegties, pretējā gadījumā gaismas diodei vajadzētu mirgot. Tāpēc init.d izveidoju bash skriptu

sudo nano /etc/init.d/troubadix.sh

Ar šādu saturu

#!/bin/bash

### SĀKT INIT INFO # Nodrošina: startsound # Obligāts-Sākums: $ local_fs $ network $ remote_fs # Obligāts-Stop: $ local_fs $ network $ remote_fs # Default-Start: 2 3 4 5 # Default-Stop: 0 1 6 # Īss apraksts: atskaņot sākuma skaņu # Apraksts: Atskaņot sākuma skaņu ### END INIT INFO # Sākt interneta piekļuves sargsuņa python /home/pi/access_status.py &#Play play sound mpg123 /home/pi/startup.mp3 &>/ mājas lapa/pi/mpg123.log

Padariet skriptu izpildāmu

sudo chmod +x /etc/init.d/troubadix.sh

Lai izpildītu skriptu startēšanas laikā, es reģistrēju skriptu ar šādu komandu

sudo update-rc.d troubadix.sh noklusējumi

Ievietojiet pievienoto python sargsuņu mājas direktorijā /home/pi/access_status.py Python-skriptam ir jābūt cilpām. Pirmā cilpa pārbauda interneta savienojumu, ik pēc 2 sekundēm ievadot ping kodu www.google.com. Otrā cilpa ļauj GPIO Pin 17 mirgot atkarībā no pašreizējā interneta statusa.

Spotify connect pakalpojuma instalēšana ir ļoti vienkārša. Šeit ir krātuve, kurā atrodas instalācijas skripts: https://github.com/dtcooper/raspotify Tātad beidzot instalācija ir tikai viena komanda.

čokurošanās -sL https://dtcooper.github.io/raspotify/install.sh | sh

6. darbība. Secinājums

Projekta laikā es daudz uzzināju. Agrīnā prototipā līdzstrāvas līdzstrāvas pārveidotāja vietā izmantot 5v regulatoru bija slikta ideja. Bet šī kļūda lika man aizdomāties par to, ko Regulators patiešām dara. Skaņas kvalitātes uzlabojumi bija arī milzīgs mācību process. Ir iemesls, kāpēc profesionāla audio pastiprināšana ir kā raķešu zinātne:-)