Raspberry Pi Audio Dac-Amp-Streamer: 14 soļi

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

Atkārtoti izmantojiet datētu Google AIY balss cepuri kā īpašu stereo audio straumēšanas ierīci bez galvas.

Tagad, kad Google AIY balss komplekti tuvojas divu gadu vecumam, iespējams, pamanījāt, ka jaunums ir mazliet nolietojies. Vai arī jums var rasties jautājums, vai jūsu pārlūkprogrammas reklāmām par tuvākajiem renesanses svētkiem ir kāds sakars ar jūsu uzdoto jautājumu par to, kur jūs varētu atrast labu piedāvājumu zem bruņu skriešanas apaviem.

Ja jums jau pieder viens, šis projekts parādīs, kā izmantot esošo Google AIY balss komplektu un pārveidot to par īpašu audio straumētāju bez galvas. Ja jums vēl nav komplekta un dzīvojat Mikro centra tuvumā; jums ir paveicies - apkārt joprojām ir daudz, un es šaubos, vai tie būs lētāki par pašreizējo cenu 5 USD. (patiesībā tie ir USD 3 no 2019. gada jūlija).

Šis projekts ir saistīts ar audio un nav saistīts ar AI. Mēs strādāsim pie pilnīgi atsevišķas operētājsistēmas, kas tiek glabāta atsevišķā micro sd kartē, kas ļaus jums saglabāt visas AI funkcijas. Turklāt mēs uzlabosim lietotāju pieredzi, ieviešot stereo skaņu (par dažiem dolāriem vairāk), veidojot mērogojamu audio straumēšanas ierīci. Visbeidzot, pēc šī projekta pabeigšanas mēs atstāsim balss cepuri tādā stāvoklī, kas ir gatava turpmākai paplašināšanai. Paplašināšanās ierobežojumi būs tikai mūsu radošuma ierobežojumi.

1. solis: iepirkums

Es rakstīšu šo pamācību no viedokļa, ka jums vēl nav Google Voice komplekta. Ja jums jau ir balss komplekta iestatīšana - nepieciešamie papildu elementi ir atzīmēti ar * zemāk. Arī jaunākais Raspberry Pi piedāvājums (Pi 3 A+) ir lieliski piemērots šim projektam, ņemot vērā tā formas faktoru, un es ļoti iesaku to iegādāties jebkurā gadījumā. Tomēr jebkuram Pi vajadzētu darīt tik ilgi, kamēr tajā būs balss komplekta cepure un GPIO.

Sastāvdaļas:

• Raspberry Pi (ieteicams Pi 3 A +)
• 5,25 V 2,4 amp mikro USB barošanas avots
• Micro SD karte (atkarībā no mūzikas kolekcijas lieluma pietiek ar 16 GB)
• Max98357A dac un pastiprinātājs (no Adafruit)*
• Skaļrunis*. Komplektā ir viens, taču, lai iegūtu stereo, mums būs nepieciešams papildu skaļrunis. (arī Adafruit)
• Google AIY Voice komplekts
• Galvene - viena josla*
• Skaļruņa vads*

Nepieciešamie instrumenti: lodāmurs, lodmetāls, Philips skrūvgriezis, izmērs 00 vai 000. stieples noņēmēji, maskēšanas vai krāsotāju lente, lai īslaicīgi nostiprinātu galveni lodēšanas laikā, USB - micro SD adapteris.

2. darbība: salieciet aparatūru

No kastes balss cepure nonāk mono režīmā. Par laimi, Google inženieri izveidoja tāfeli tā, lai varētu jaunināt uz stereo, vienkārši pievienojot vēl vienu Max98357a dēli, kas sēdētu kā cita cepure. Viņi pat ieskicēja lodziņu mums.

Jūs uzminējāt: mēs uzcelsim cepuri uz cepures. Aparatūra virs Aparatūra jau augšā.

Izmantojot Adafruit Max98357a mikroshēmojumu komplekta nodrošināto galveni, mēs vispirms pielodējam 7 kontaktu galveni balss cepurei tieši zem vārdiem “AIY projekti Voice Hat”. Maskēšanas lentes gabals, kas piestiprināts pie garākajām vīriešu tapām pie tāfeles virsmas, var būt noderīgs, lai novērstu galvenes slīdēšanu no vietas, jo šajā lodēšanas posmā mēs strādāsim ar dēli otrādi.

Lodējiet arī divas tapas baltā kontūras kastē balss cepurei, kur sēdēs zilā max98357a tāfele.

NEPIRODIET Skaļruņu savienotāju pie MAX98357a VALDES!

Tā vietā pievienojiet skaļruņu spailes balss cepurei, kas ir izlīdzināta tieši zem vietas, kur abi stabi ir tikko pielodēti. Kreisā skaļruņa savienojums un labā skaļruņa savienojums jāsaskaņo viens otram blakus, vienā četru termināļu rindā.

Pagrieziet dēli labajā pusē uz augšu.

Lodējiet džemperi ar apzīmējumu “JP4”, aizverot, atstājot uz džempera pilienu lodēšanas. Neaizmirstiet šo daļu, pretējā gadījumā mums nebūs stereo!

Uzmanīgi piestipriniet zilo max98357a dēli pie garajām vīriešu tapām, kas izvirzītas no balss cepures. Tas bija nedaudz grūti, tāpēc mēģiniet piespraudēt tapas pēc iespējas perpendikulāri plāksnei. Nedaudz ķildojoties ar divu tapu galviņu, es to varēju paveikt tikai ar nelielu piepūli.

Pabeigt tēviņu tapas pie lodēšanas līdz zilajai max98357a mikroshēmai - gan septiņu, gan divu kontaktu galviņai vajadzētu stingri turēt max98357a.

Pabeigts ar lodēšanu!

3. solis: pievienojiet Pi un pievienojiet skaļruņus

Izmantojot divus komplektā iekļautos neilona starplikas, uzmanīgi sapludiniet sieviešu balss komplektu uz aveņu pi vīriešu galvenēm. Neilona starplikām vajadzētu nofiksēties savā vietā, nodrošinot drošu nostiprinājumu galvenes pretējos stūros.

Izmantojot nelielu Philips galvas skrūvgriezi (000 vai 00), pietiekami atskrūvējiet skaļruņa spailes skrūves, lai skaļruņa vads varētu iekļauties saspiešanas atverēs. Jums nevajadzētu noņemt skrūves, bet pietiekami tās atvērt, kur tās jūtas vaļīgas.

Ievietojiet maza izmēra skaļruņa vadu atverē un pievelciet skrūves, lai skaļruņa vads stingri turētos vietā.

Es uzskatu, ka šis solis ir visbiedējošākais visa projekta izaicinājums - es nevarēju atrast pietiekami mazu skrūvgriezi, vai arī mans vājais skaļruņa vads bija pārāk smalks, lai absorbētu skrūves saspiešanu, un drīzāk tas salūzīs, nevis stingri turēsies. Es veicu modifikāciju, izveidojot “uzgaļus” vai mazākus vadus, kas bija pietiekami stingri, lai izturētu saspiešanu, un tik ilgi, lai tos varētu pielodēt pie skaļruņa stieples tukšajiem galiem. Neglīts, jā, bet efektīvs.

Pabeigts ar aparatūru!

4. darbība: lejupielādējiet Raspbian Lite

Daudzi no jums jau ir ļoti labi iepazinušies ar attēlu lejupielādes un ierakstīšanas procesu SD kartē, un turpmākās darbības nedaudz pārsniedz šī projekta darbības jomu. Katram gadījumam es norādīšu tālāk norādītās darbības, bet, ja jūs joprojām esat iestrēdzis, ir daudz resursu, lai palīdzētu.

Pēdējais labojums: 2020. gada jūnijs Buster Lite lejupielādei.

· Lejupielādējiet un instalējiet Balena Software Etcher

· Lejupielādējiet jaunāko Raspbian Lite OS no raspberrypi.org

· Izmantojot Etcher, ierakstiet Raspbian attēlu SD kartē

· Kad esat pabeidzis, ja vien neizmantojat pi zero w - pārsūtiet tikko attēloto SD karti uz mūsu Raspberry Pi. Ja izmantojat pi nulli w, mums ir jāveic daži labojumi faila WPA_Supplicant.conf sāknēšanas nodalījumā, lai iestatītu jūsu wifi.

5. darbība: konfigurējiet Pi

Ar mūsu jaunizveidoto attēlu aktivizēsim pi. Bet vispirms ļauj aizņemties monitoru un tastatūru, lai palīdzētu konfigurēt. Ievietojiet micro sd karti un pievienojiet micro usb uzlādes kabeli. Veicot veiksmi, zaļā gaismas diode dažas reizes mirgos, kamēr tā sāk darboties. Pirmā palaišana var aizņemt dažas minūtes, bet 5 minūšu laikā mums vajadzētu būt gatavam strādāt pie mūsu konfigurācijas. "Lite" Raspbian nav darbvirsmas.

Reiz komandu uzvednē: piesakieties kā pi, parole “aveņu”.

· Piekļūstiet konfigurācijas panelim, komandu uzvednē ierakstot “sudo raspi-config”.

· Nekavējoties nomainiet paroli.

· Iestatiet wifi, izmantojot tīkla opcijas konfigurācijas panelī

· Mainiet lokalizācijas opcijas un iestatiet laika joslu

· Iespējot SSH, izmantojot interfeisa paneļa opciju

· Palaidiet “sudo apt-get update”, lai atjauninātu programmatūru uz jaunāko versiju

Mums būs nepieciešama Pi IP adrese. Es iesaku lietotni ar nosaukumu "FING", kuru var lejupielādēt jebkurā Android ierīcē, un tajā tiks uzskaitītas visas jūsu tīklam pievienotās ierīces. Mēs meklējam ierīci ar nosaukumu “aveņu pipari”. Pierakstiet ip adresi.

No šī brīža mums vairs nebūs vajadzīgs monitors vai tastatūra. Visas turpmākās konfigurācijas tiks veiktas, izmantojot komandrindas, izmantojot SSH sesiju.

6. darbība: izmantojiet SSH, lai atvērtu sesiju attālā mašīnā

SSH izmantošana ir diezgan vienkārša. No jebkuras tīkla ierīces atveriet termināļa logu un ierakstiet komandu

ssh pi@myipaddress

Aizstājiet “myipaddress” ar skaitliskajām vērtībām, kas iegūtas, izmantojot fing.

Pirmo reizi jūs varat sagaidīt biedējošu brīdinājumu, norādot, ka neesat ielūgto personu sarakstā, tomēr ir teikums, kas jālasa “lai noņemtu šo…”, nokopējiet garo rakstzīmju virkni un ielīmējiet to komandā uzvedne, nospiediet Enter. Pēc tam, izmantojot augšupvērsto bulttaustiņu, atkārtojiet komandu ssh pi@myipaddress, izvēlieties jā un tagad ievadiet savu paroli. Apsveicam! Tagad esat izveidojis savienojumu ar savu ierīci, ja skatāties komandu uzvedni “pi@raspberrypi: ~ $”.

7. darbība: instalējiet Mopidy

Mēs instalēsim Mopidy kā mūsu mūzikas serveri. Šeit ir daudz iespēju, taču es jums parādīšu, kā instalēt paplašinājumu ar nosaukumu "Music Box", kas ļaus jums kontrolēt mūziku no tīmekļa saskarnes, nevis komandu uzvednes.

Kas ir Mopidy? Saskaņā ar tās vietni, Mopidy ir virkne lielu vārdu, kas man liek justies diezgan nepilnvērtīgam šobrīd, bet pieņemsim, ka Mopidy ir platforma, no kuras tiks atskaņota mūsu mūzika. Tas būs mūzikas serveris, MPD (mūzikas atskaņotāja dēmons) un tīmekļa serveris. PiMusic Box papildinājums piedāvās vietni, kurā mēs varam pārvietoties un kontrolēt Mopidy. Es sapratu, ka, tā kā tas labi darbojas ar virkni populāru pakalpojumu, piemēram, Spotify vai Google Play mūzika, tas būtu piemērots šim pamācībai. Turklāt tas ir ļoti forši.

Zemāk ir norādījumi, kas bezkaunīgi nokopēti no Mopidy, lai instalētu no komandrindas:

1. Pievienojiet arhīva GPG atslēgu:

sudo wget -q -O -https://apt.mopidy.com/mopidy.gpg | sudo apt -key add -

2. Pievienojiet APT repo saviem pakotņu avotiem:

sudo wget -q -O /etc/apt/sources.list.d/mopidy.list

Visbeidzot instalējiet mopidy:

sudo apt-get update

sudo apt-get install mopidy

Beidziet bezkaunīgo kopiju.

8. darbība. Izmantojiet Python Pip, lai instalētu citas… Instalācijas (paplašinājumi)

Mēs tikko esam instalējuši vienkāršu vaniļas Mopidy, bet mēs tikai sākam darbu. Paplašinājumi būs mūsu pamatelementi, lai pielāgotu mūsu vienkāršo vaniļas Mopidy. Tā kā lielākā daļa paplašinājumu, kurus mēs izmantosim pamata mopidy, ir rakstīti python, mēs izmantosim ekvivalentu apt, kas ir specifisks python.

Pirms sākam lietot pip, vispirms pārliecinieties, vai mums ir visi gstreamer spraudņi, izmantojot apt:

sudo apt instalēt

python3-gst-1.0 / gir1.2-gstreamer-1.0 / gir1.2-gst-plugins-base-1.0 / gstreamer1.0-plugins-good / gstreamer1.0-plugins-neglīts / gstreamer1.0-plugins-bad / gstreamer1.0-tools

Tas var aizņemt dažas minūtes, lai instalētu. Bez Gstreamer jūs, iespējams, nevarēsit straumēt mūziku.

Un tagad mēs varam instalēt python pip:

sudo apt instalēt build-essential python3-dev python3-pip

Tagad mēs varam izmantot pip, lai pievienotu vairāk mopidy tīrradņu. Pip ir python rīks, līdzīgs apt, taču man šķiet, ka tas darbojas nedaudz ātrāk nekā apt. Nedaudz lēni no bloka, bet tas sāk diezgan ātri.

Zemāk ir četri, lai sāktu darbu:

Tīmekļa priekšgals. Izmantosim Iris, bet, ja vēlaties, varat izmēģināt mopidy-musicbox-webclient:

sudo python3 -m pip instalēt Mopidy -Iris

Interneta radiostacijas centrs ar 30 kanāliem:

sudo python3 -m pip instalēt mopidy -somafm

Vēl viens interneta radio pakalpojumu centrs ar vēl vairāk kanālu:

sudo python3 -m pip instalēt mopidy -TuneIn

Un vēl viena priekšējā daļa mobilajām ierīcēm. Radiostacijas un Īrisa nespēlē kopā, taču mobilajās ierīcēs ir visu veidu interneta devas, ko klausīties:

sudo python3 -m pip instalēt Mopidy -Mobile

Kad esat pabeidzis, jums vajadzētu būt iespējai piekļūt Music Box, izmantojot:

myipaddress: 6680/iris/-or- https:// localhost: 6680/musicbox_webclient

Ja mēģināsit atskaņot mūziku, no skaļruņiem vēl nekas neiznāks.

Lai skatītu citu funkciju un paplašinājumu sarakstu: palīdziet sev:

sudo pip meklēšana mopidy

Šeit jūs varat turpināt pievienot paplašinājumus pēc saviem ieskatiem.

Man ir pievienots mopidy konfigurācijas faila paraugs. Jūtieties brīvi izmantot /etc/mopidy/mopidy.conf saturu

sudo nano /etc/mopidy/mopidy.conf

9. darbība: iestatiet Mopidy kā pakalpojumu

Tā kā pēc startēšanas mēs vēlēsimies palaist mopidy, divas komandas ļaus mopidy palaist sāknēšanas laikā:

sudo systemctl iespējo mopidy

sudo dpkg-pārkonfigurēt mopidy

Pārstartējiet un pēc tam palaidiet

sudo systemctl statuss mopidy - l

lai pārbaudītu savu statusu. Jums vajadzētu redzēt zaļu indikatoru. Mopidy ir ļoti noderīga atbalsta vietne, lai palīdzētu ar papildu konfigurācijas iespējām. Plašāku informāciju skatiet Mopidy dokumentācijas vietnē.

10. solis: pievienojiet savu mūziku

Pēc noklusējuma mopidy vēlēsies saglabāt vietējo mūziku mapē zem/var/lib/mopidy/media. Kopējiet tur savu mūzikas kolekciju. Man šķiet, ka visvieglāk ir vienkārši noņemt SD karti no pi (pēc drošas izslēgšanas) un, izmantojot micro sd uz usb adapteri, pievienojiet adapteri savai krātuvei un kopējiet/ielīmējiet tur. (tas var aizņemt kādu laiku atkarībā no jūsu kolekcijas lieluma). Kad esat pabeidzis, atgrieziet SD karti pi, ielādējiet to, atkārtoti izveidojiet savienojumu un pēc tam ierakstiet:

sudo mopidyctl vietējā skenēšana

Tādējādi jūsu mūzika tiks pievienota mūzikas kastes vietējai multivides bibliotēkai. Iespējams, pamanīsit, ka.wma faili netiek atpazīti kā audio, un skenēšanas laikā šķiet, ka.ogg faili tiek palaisti garām. Tomēr MP3 failiem nevajadzētu radīt problēmas.

11. darbība. Skaņas kartes konfigurācijas fails - Asound.conf

Failā /etc/asound.conf vēl nevajadzētu būt neko, bet, ja tas notiek, nomainiet saturu ar tālāk norādīto vai izveidojiet to, izmantojot:

sudo nano /etc/asound.conf

un ielīmējiet:

opcijas snd_rpi_googlehat_soundcard index = 0

pcm.softvol {tips softvol slave.pcm dmix control {name Master card 0}} pcm.! noklusējuma {type asym playback.pcm "plug: softvol"} ctl. noklusējums {type hw card 0}

ctrl-x un Y, lai saglabātu iepriekšminēto kā jauno asound.conf failu.

12. solis. Pārliecinieties, ka mēs izmantojam pareizo pārklājumu, lai konfigurētu.txt failā /boot

tipa

sudo nano /boot/config.txt

Pēdējām rindām vajadzētu atgādināt kaut ko līdzīgu zemāk redzamajām. Mēs vēlamies nodrošināt, lai standarta audio tiktu komentēts kopā ar jebkuru iepriekšējo pārklājumu, piemēram, manu hifiberry dac, vienlaikus ieviešot Google balss cepures pārklājumu. Visbeidzot, mēs vēlamies norādīt pi izmantot i2s kartēšanu. Indikators # liek sistēmai ignorēt līniju.

# Iespējot audio (ielādē snd_bcm2835)

#dtparam = audio = on #dtoverlay = hifiberry-dac dtoverlay = googlevoicehat-soundcard dtoverlay = i2s-mmap

pārstartējiet, ja viss izskatās līdzīgi kā iepriekš. Uzgaidiet dažas minūtes, atveriet pārlūkprogrammu, lai atvērtu mūzikas kastes URL, un atskaņojiet mūziku.

13. darbība. Izbaudiet mūziku

Ja klausāties stereo labestību, misija ir izpildīta!

Viena no skaistākajām lietām, izmantojot aveņu pi kā mūzikas serveri bez galvām, kas savienots ar wifi, ir tas, ka tas darbojas, neaizņemot daudz resursu. Tiesa, mēs izsūknējam tikai 3 vatus katrā kanālā, taču ar to, iespējams, pietiek, lai klausītos tuvumā. Tālruņa akumulators jums pateiks paldies.

Ir arī ļoti nozīmīgs zaļais faktors - mēs patērējam tikai 5,25 voltu enerģijas. Un, salīdzinot ar Bluetooth, mēs varam iestatīt radio straumi un nebūt noenkurotam 30 pēdu Bluetooth diapazonā. Kas attiecas uz mūsu tālruni, mēs varam zvanīt, spēlēt spēli un mazliet brīvāk klīst, nepārtraucot mūzikas straumi. Mēs esam saskrāpējuši tikai virsmu. Ir daudz pieejamo mopidy paplašinājumu, kurus izpētīt, un mopidy ir arvien vairāk izstrādātāju, jo tas ir atvērtā koda. Es ļaušu jums pašiem izpētīt jūs interesējošās funkcijas.

14. darbība. Secinājums

Viena no šī projekta izcilākajām iezīmēm ir tā, ka mēs neierobežojam savu pi, bloķējot piekļuvi GPIO. Tas ļauj mums piekļūt daudzām citām iespējām, jo balss cepure bija tik labi izstrādāta. Piemēram, mans nākamais projekts būs pievienot īslaicīgu spiedpogas slēdzi kā izslēgšanas pogu. Tam vajadzētu būt viegli, un es jau zinu, kur ir jānolaižas tapām: tie nav šķēršļi. No turienes? Šim projektam mēs esam pilnībā ignorējuši mikrofonu - varbūt pi karaoke? Varbūt LED gaismas šovs vai pievienojiet motoru ritošajai mūzikas ierīcei? Visas tapas joprojām ir pieejamas un pieejamas. Rodas jautājums, kāpēc ne? Un tikai gadījumā, ja vēlaties atgriezties pie AI, vienkārši ielieciet veco SD karti un ļaujiet Google atbildēt stereo režīmā.