PAB: isiklik heliboks: 5 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

Selle projekti idee sündis vajadusest kraapida HiFi süsteemi kolm suurt komponenti, mis olid nüüd jõudnud oma elu lõppu. Lisaks vajasin riiulil rohkem ruumi muude esemete jaoks, seega kasutasin võimalust ja hakkasin õppima Personal Audio Boxis, et asendada kolme vintage -hiiglase kõik funktsioonid.

Vaarika Pi3B+ tundus olevat parim valik järgmistel põhjustel:

• Väike vormitegur ja madal energiatarve;
• Vastuvõetava kvaliteediga audio PCM -väljund;
• Mopidy, laiendatav muusikaserver, mis rakendab mpd -protokolli;
• Allikate kõrge integreeritus: kohalik muusika, CDROM, raadiojaamad, Spotify, Tunein jne.

Integreerides selle mõne muu komponendiga, suutsin luua täieliku ja peata süsteemi, mis oleks võimeline esitama muusikat CD -lt, kohalikest failidest, online -raadiost, Spotify esitusloenditest, taskuhäälingusaadetest. Ja kasutajaliidese abil saan nüüd juhtida kogu selle toimimist mis tahes LAN -iga ühendatud seadmest (nutitelefon, arvuti, tahvelarvuti).

Tarvikud

• Vaarikas PI3B+
• Vana DVD ümbris
• CD -ROM lugeja
• 5v-5A toiteallikas
• Superkondensaatorid
• Erinevad komponendid (transistorid, LED, relee, op-võimendi): vaadake projekti üksikasju

Samm: komponentide ümbris ja paigutus

Esimene probleem, millega silmitsi seisin, oli sobiva juhtumi valimine ja leidmine. Kodust midagi ei leidnud, leidsin selle odava DVD -mängija mõne dollari eest Amazonist, kuid midagi sarnast on piisavalt hea. Korpuse mõõtmed on 27 x 20 x 3,5 cm.

Eemaldasin täielikult kogu sisu, hoides ainult väikest tahvlit eesmise LED -i, toitenupu ja USB -sisendi haldamiseks. Seejärel planeerisin uute komponentide sisemise paigutuse (vt pilti).

Samm 2: Heli stereosensori lüliti

Miks automaatne helilüliti? Vajadus tuleneb sellest, et kuulan televiisorit sageli HiFi võimendi kaudu, kuid ma ei tahtnud iga kord võimendi allika lülitit valida. Selle vooluahela puhul on võimendi sisend alati sama ja allika valib automaatselt stereosensori lüliti.

Skeem on sirgjooneline. Kui PAB -d ei esitata, tuleb HiFi heli allikas telerist. Kui PAB mängib, valib relee Raspberryst heli.

Samm: superkondensaatorite kast

Nagu teada, põhjustab Raspberry toite äkiline katkestamine kohese väljalülituse ilma väljalülitamisprotseduuri teostamata, ohustades opsüsteemi ja seega ka selle funktsionaalsust. Superkondensaator erineb traditsioonilisest kondensaatorist kahe olulise omaduse poolest: selle plaatide pindala on tegelikult suurem ja nende vaheline kaugus on palju väiksem, kuna vahepealne isolaator töötab erinevalt tavalisest dielektrikust. Nende tehnikate abil saab väikseid mõõtmeid säilitades valmistada väga suure võimsusega (mitukümmend Faradi suurusjärku) kondensaatoreid. Seetõttu on idee luua superkondensaatorite kaudu 5v "puhver" ja aktiveerida väljalülitamine, kui tuvastatakse toitepinge puudumine. Sel viisil ei ole enam vaja seiskamise käivitamiseks käsitsi sekkuda, vaid lihtsalt pistik eemaldada (või lüliti aktiveerida), et tagada ohutu väljalülitus.

Skeemile tuginedes rakendatakse toide vasakpoolsesse klemmi ja Schottky diood takistab voolu tagasivoolu toiteallikasse. Toiteallika kaitsmiseks piiravad kaks paralleelset 1,2Ω 5W võimsustakistit superkondensaatorite laadimisvoolu. Ilma nende takistiteta suudaks kahe tühjenenud superkondensaatori nõutav tippvool peaaegu kindlasti toiteallikat kahjustada. Võimsusdiood peab tingimata olema Schottky tüüpi, et 5V baari abil järjestikku pingelangust sisestada.

Kaks superkondensaatorit on ühendatud järjestikku, et tagada nende otstes maksimaalne pinge 5,4 volti (iga superkondensaator on 10 F, 2,7 V) ja kaks takistit paralleelselt mahtuvustega tasakaalustavad laadimisvoolu ja tagavad aeglase tühjenemise, kui Vaarika pööratakse. väljas. Kaks 1KΩ takisti, mis on paralleelsed sisendiga, jagavad toiteallika 5 V pooleks, et saada vajalik signaal toitehäire tuvastamiseks (ühendatud Raspberry GPIO 7 -ga). Erinevalt kaasaegsetest liitium -elementidest tagavad superkondensaatorid peaaegu lõpmatu arvu laadimis- ja tühjendustsükleid, kaotamata seejuures ühtegi omadust.

Seetõttu saab vooluahel hoida Raspberry toiteallikat ja töötada normaalse väljalülitamise ajaks. Seiskamisprotsessi alguse tuvastab programm, mis töötab Raspberry'il ja jälgib GPIO 7 olekut, millega toitetase on ühendatud. Kui toide on lahti ühendatud, läheb GPIO pin 7 madalale tasemele ja käivitab väljalülituse. See on kood:

#!/usr/bin/env python

importige RPi. GPIO GPIO -ks impordi alamprotsess GPIO.setmode (GPIO. BCM) # kasutage GPIO numeratsiooni GPIO.setwarnings (vale) INT = 7 # pin 26 monitori toide # kasutage nõrka pull_upi, et luua kõrge GPIO.setup GPIO. IN, pull_up_down = GPIO. PUD_UP) def main (): samas True: # määrake langevale servale katkestus ja oodake, kuni see juhtub GPIO.wait_for_edge (INT, GPIO. FALLING) # kontrollige tihvti taset uuesti, kui GPIO.input (INT) == 0: # endiselt madal, sulgege Pi alamprotsess. call (['poweroff'], shell = True, / stdout = alamprotsess. PIPE, stderr = alamprotsess. PIPE), kui _name_ == '_main_': peamine ()

Programm tuleb salvestada kausta/usr/local/bin/.py ja konfigureerida töötama siis, kui Vaarikas käivitub. Läbiviidud testide põhjal on kahe superkondensaatori võimsus osutunud piisavaks, et tagada vaarika väljalülitusaeg. Kui on vaja rohkem aega, piisab olemasolevatega paralleelselt kahe teise superkondensaatori kasutuselevõtmisest või nende asendamisest kahe suurema võimsusega.

Samm: USB -portide kokkupanek ja kasutamine

Blokeerimisskeem näitab, kuidas ühendada mitu PAB -seadet peamise 3 siiniga (+5 V, USB ja heli stereo).

Pange tähele, et CD -lugeja toiteallikas on ühendatud "Y" kaabli abil otse põhitoiteallikaga, samas kui helisisend läheb Raspberryle. Neli USB -vaarikaporti on kasutatud:

• CD lugeja;
• 250 GB pendrive kohalike muusikafailide (mp3, m4a, wma, flac jne) salvestamiseks;
• 16 GB micro SD-kaart (koos USB-adapteriga) Raspi peamise SD-faili täieliku varukoopia salvestamiseks (vt allpool);
• ühendus korpuse välise USB -pordiga.

Välist USB -porti saab kasutada välise muusika esitamiseks või väliste seadmete toiteks. Minu puhul toidan ma välist Bluetooth -saatjat, kuna olen madala kauguse ja ebastabiilsuse tõttu Raspi sisemise saatja ära visanud. Välise bluetoothiga sõidan kodus 2 erineva stereokõlariga.

16 GB micro SD -kaart (koos USB -adapteriga) sisaldab täielikku Raspberry varukoopiat. Ma kasutan rpi-klooni, mis on osutunud väga heaks projektiks, mis võimaldab saada Raspberry täieliku töötava varukoopia ilma sisemist SD-d eemaldamata. Olen selle SD mitu korda sisemisega vahetanud, ilma probleemideta. Nii et olen seadistanud root kasutaja jaoks cronjobi:

#Varundus sda - igal kolmapäeva õhtul

15 2 * * 3/usr/sbin/rpi -kloon sda -u | mail -s "PAB varukoopia SD -l - tehtud"

Kasutasin seejärel Raspberry väljalülitamiseks ja taaskäivitamiseks korpuse algset toitenuppu, järgides seda juhendit:

Samm: tarkvara ja operatsioonisüsteem

PAB -i peamine operatsioonisüsteem on tavaline Raspbiani minimaal (Debian Buster), millel on mitu konkreetset täiendust:

• rpi-kloon peamiseks varundamiseks;
• ssmtp, lihtne MTA e -kirjade eemaldamiseks süsteemist;
• udevil, USB -draivide automaatse ühendamise lubamiseks;
• abcde, et haarata oma CD -kogu ja tihendada see mis tahes helivormingusse;
• mopidy, täielik pleieri deemon koos hulga pistikprogrammidega.

Seejärel olen kirjutanud täieliku PAB Scheduleri serverirakenduse, kasutades python3 ja tornaado, mille kood ei kuulu käesoleva artikli reguleerimisalasse, kuid võin soovi korral anda juhiseid. Planeerija abil saate seadistada esitusloendeid igal kellaajal, eristades nädalapäevad nädalavahetustest.

Peamine PAB -i käivitav tarkvara on mopidy. Mopidy (üsna ulatuslik) paigaldamise ja konfigureerimise kohta vaadake selle dokumentatsiooni siit:

Need on installitud pistikprogrammid:

• Mopidy-Alsamixer
• Mopidy-Internetarchive
• Mopidy-Local-Sqlite
• Mopidy-Podcast
• Mopidy-Scrobbler
• Mopidy-Soundcloud
• Mopidy-Spotify
• Mopidy-Spotify-Tunigo
• Mopidy-Cd
• Mopidy-Iris
• Mopidy-Local-Images
• Mopidy-TuneIn

PAB -i täieliku kontrolli saavutamiseks olen valinud Irise esipaneeli laienduse (vt pilte). See on väga võimas veebirakendus, millel on järgmised funktsioonid:

• Täielikud veebipõhised liidese juhtelemendid Mopidy jaoks
• Täiustatud tugi kohalikele raamatukogudele (toetab Mopidy-Local-Sqlite)
• Sirvige ja hallake esitusloendeid ja lugusid
• Avastage uut, populaarset ja seotud muusikat (toetab Spotify)
• Tasuta hostitud

• Integreerimine:

  • Spotify
  • LastFM
  • Geenius
  • Snapcast
  • Jääkülm

Sel moel saan vabalt juhtida oma muusikat peaaegu kõikjalt (arvuti, tahvelarvuti, nutitelefon).