Raspberry Pi WI-FI kõlar: 6 sammu (koos piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Selle projekti eesmärk on luua WI-FI kõlar. Mul oli vana katkine arvutikõlar ja kasutamata Raspberry Pi 1B. Minu põhiidee oli lihtsalt panna pi vanasse kõlarisse, et see tsükliks muuta. Kasutage vana kraami uuesti ilma uusi jäätmeid tekitamata. Selgus, et kõlarivõimendi ei tööta enam ja otsustasin luua lihtsa helivõimendi. Lõpuks tahtsin muusika esitamiseks kasutada Spotify ühendusteenust.

Tarvikud

Samm: projekti jaoks kasutatud asjad

WI-FI kõlari seadistamiseks kasutasin järgmisi tarvikuid

• Raspberry Pi vähemalt mudel 1 B (~ 15 €)
• Vana arvuti kõlarite kast
• 3,5 mm audioühendus vanadest kõrvaklappidest
• DC-DC muundur (0,39 €)
• USB helikaart (10 €)
• USB WI-FI dongle (9 €)
• Kaablid
• LED

Võimendiplaadi jaoks otsustasin kasutada mudelit LM386N-4. See IC on lihtne võimendi, millel on head tulemused helirakenduste jaoks.

• LM386N-4 (0,81 €)
• Takistid: 5Ω, 2x 1kΩ ja 200Ω
• Kondensaatorid: 4700µF, 1000µF, 100µF ja 100nF
• Trükkplaat

See on umbes 36 eurot. Kuna mul oli enamik asju juba olemas, pidin lihtsalt ostma alalisvoolu muunduri, USB-helikaardi ja LM386N.

Samm: looge võimendi ahel

Võimendi süda on LM386N-4. LM386N-Family on populaarne võimendi IC, mida kasutatakse paljude kaasaskantavate muusikaseadmete jaoks, nagu CD-mängija, Bluetooth-kastid jne. Seda võimendit kirjeldavad juba palju õpetusi: https://www.instructables.com /howto/LM386/

Selle projekti skeem oli peamiselt inspireeritud sellest YouTube'i õpetusest: https://www.youtube.com/embed/4ObzEft2R_g ja mu hea sõber, kes aitas mind palju. Ma valisin LM386N-4, kuna sellel on rohkem võimsust kui teistel ja otsustasin juhtida plaati 12 V-ga.

Tahvli loomise esimene samm on vooluringi testimine leivaplaadil. Minu esimesel lähenemisel oli palju häireid ja müra. Lõpuks jõudsin järgmise loeteluni punktidest, mis parandasid oluliselt helikvaliteeti.

• Vältige pikki ja ristuvaid juhtmeid. Paigutasin komponendid ümber ja vähendasin kaablit.
• Minu projekti kõlarikast oli subwoofer, nii et kõlar pidi mängima madalaid sagedusi. Ma integreerisin kõrgete sageduste jaoks teise kõlari, mis viib heli kena tulemuseni.
• Kasutage USB -helikaarti. Vaarika pi kui väga halb helikvaliteet, kuna digitaalse analoogmuunduri sisseehitatud versioon ei olnud mõeldud HIFI helirakenduste jaoks.
• Ühendage tihvt 2 lihtsalt helisignaali maandusega. 12 V ja USB -heliplaadi maandus erineb mõningase müraga. LM386N võimendab tihvti 2 ja tihvti 3 erinevust ning seetõttu võimendati ka müra. Otsustasin, et ei ühenda pin 2 maaga, vaid lihtsalt USB-audio-maandusega ja lõpuks müra kadus.

Samm: integreerige kõlar kõrgete sageduste jaoks

Kõlarikast, mida tahtsin häkkida, oli algselt subwoofer. Sellepärast oli kõlar kõrgete sageduste jaoks väga halb. Selle lahendamiseks lisasin teise kõlari katkisest Bluetooth -kõlarikastist. Kahe kõlari paralleelne kombineerimine annab hea heli nii kõrgete kui ka madalate sageduste jaoks.

Samm: ühendage kõik komponendid

Otsustasin võimendi toiteallikaks kasutada 12 volti. Karbis oli juba toitelüliti, nii et kasutasin seda uuesti. Raspberry Pi ise vajab 5 volti ja 700-1000 mA ning ma ühendan USB WI-FI mälupulga ja USB helikaardi. Nüüd oli väljakutse langetada 5v -le 12v -st. Minu esimene katse oli kasutada L7805, see on 5v regulaator. Siin on väga hea Regulaatori kirjeldus: https://www.instructables.com/id/5v-Regulator/. Lineaarsete regulaatorite jõudlus on aga väga halb. Reguleerimine 12v kuni 5v põletuste korral (12v - 5v) * 1000mA = 7 vatti vaid ühes komponendis. See oleks tohutu energia raiskamine.

Lõpuks otsustasin kasutada DC-DC muundurit. DaoRier LM2596 LM2596S seadistasin plaadi 5v loomiseks. Muundur teeb suurepärast tööd ja ma ei tundnud sellel plaadil soojust.

Olekutuli peaks näitama Raspberry Pi olekut. Kõlarikarbis oli juba LED, nii et kasutasin seda uuesti. LED vajab 1,7v ja 20mA. Seega peab takisti põlema 3,3-1,7 V 20 mA juures:

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

Ühendasin LED -i Raspberry Pi GPIO -dega. Maandus pin 9 -ni ja positiivne toide pin 11 -le (GPIO 17). See võimaldab Pi-l näidata olekut (toide, WI-FI, esitamine) erinevate vilkuvate režiimide abil.

Samm: seadistage Raspberry Pi

Raspbian Buster Lite OS on täiesti piisav. Ühendasin Pi selle konfigureerimiseks monitori ja klaviatuuriga. Käsk raspi-config võimaldab hõlpsasti WI-FI mandaate konfigureerida.

Lihtne käivitamisskript peaks mängima käivitusheli. Pythoni skript peaks kontrollima Interneti -ühendust. Kui Pi -l on juurdepääs Internetile, peaks oleku LED põlema, vastasel juhul peaks LED vilkuma. Seetõttu lõin init.d -s bash -skripti

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

Järgmise sisuga

#!/bin/bash

### ALUSTA INFO # Pakub: startsound # Nõutav-Start: $ local_fs $ network $ remote_fs # Nõutav-stop: $ local_fs $ network $ remote_fs # Vaike-Start: 2 3 4 5 # Vaikimisi-Stop: 0 1 6 # Lühikirjeldus: esitushelide esitamine # Kirjeldus: Esitushelide esitamine ### END INIT INFO # Käivitage Interneti-ühenduse valvekoer python /home/pi/access_status.py &#Esita heli mpg123 /home/pi/startup.mp3 &>/ koduleht/pi/mpg123.log

Muutke skript käivitatavaks

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

Skripti käivitamiseks registreerisin skripti järgmise käsuga

sudo update-rc.d troubadix.sh vaikeseaded

Lisage lisatud pythoni valvekoer kodukataloogi /home/pi/access_status.py Python-skript peab korduma. Esimene tsükkel kontrollib Interneti -ühendust, pingitades iga 2 sekundi järel www.google.com. Teine silmus võimaldab GPIO pin 17 vilkuda, sõltuvalt Interneti praegusest olekust.

Spotify ühendusteenuse installimine on väga lihtne. Siin on hoidla, mis majutab installiskripti: https://github.com/dtcooper/raspotify Nii et lõpuks on installimine vaid üks käsk.

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

6. samm: järeldus

Projekti käigus õppisin palju. Kasutada varases prototüübis DC-DC muunduri asemel 5v regulaatorit oli halb mõte. Kuid see viga pani mind mõtlema, mida regulaator tegelikult teeb. Helikvaliteedi parandamine oli samuti tohutu õppeprotsess. On põhjus, miks professionaalne helivõimendus on nagu raketiteadus:-)