WI-FI zvučnik kompanije Raspberry Pi: 6 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Ovaj projekt govori o stvaranju WI-FI zvučnika. Imao sam stari pokvareni zvučnik za računar i nekorišćeni Raspberry Pi 1B. Moja osnovna ideja je bila da jednostavno stavim pi u stari zvučnik da ga nadogradim. Ponovno koristite stare stvari bez stvaranja novog otpada. Ispostavilo se da pojačalo zvučnika više ne radi i odlučio sam stvoriti jednostavno audio pojačalo. Konačno, htio sam koristiti Spotify connect uslugu za reprodukciju muzike.

Supplies

Korak 1: Stvari koje se koriste za projekat

Za postavljanje WI-FI zvučnika koristio sam sljedeće materijale

• Raspberry Pi najmanje model 1 B (~ 15 €)
• Stara kutija za zvučnike računara
• Audio priključak od 3,5 mm sa starih slušalica
• DC-DC pretvarač (0,39 €)
• USB audio kartica (10 €)
• USB WI-FI ključ (9 €)
• Cabels
• LED

Za ploču pojačala odlučio sam koristiti LM386N-4. Ovaj IC je jednostavno pojačalo s dobrim rezultatima za audio aplikacije.

• LM386N-4 (0,81 €)
• Otpornici: 5Ω, 2x 1kΩ i 200Ω
• Kondenzatori: 4700µF, 1000µF, 100µF i 100nF
• Ploča

To iznosi otprilike 36 €. Budući da sam većinu stvari već imao, samo sam morao kupiti DC-DC pretvarač, USB audio karticu i LM386N.

Korak 2: Kreirajte krug pojačala

Srce pojačala je LM386N-4. LM386N-Family je popularno IC pojačalo koje se koristi za mnoge prijenosne muzičke uređaje kao što su CD-player, Bluetooth-kutije itd. Već postoji mnogo vodiča koji opisuju ovo pojačalo: https://www.instructables.com /howto/LM386/

Krug za ovaj projekat je uglavnom inspirisan ovim YouTube vodičem: https://www.youtube.com/embed/4ObzEft2R_g i mojim dobrim prijateljem koji mi je puno pomogao. Odabrao sam LM386N-4 jer ima veću snagu od ostalih i odlučio sam voziti ploču sa 12V.

Prvi korak za stvaranje ploče je testiranje kola na matičnoj ploči. Moj prvi pristup imao je mnogo smetnji i buke. Konačno, došao sam do sljedeće liste tačaka koje su dramatično poboljšale kvalitet zvuka.

• Izbjegavajte dugačke i ukrštene žice. Promijenio sam komponente i reducirao kabel.
• Zvučnik u mom projektu bio je subwoofer, pa je zvučnik trebao svirati niske frekvencije. Integrirao sam drugi zvučnik za visoke frekvencije koji upotpunjuje zvuk do lijepih rezultata.
• Koristite USB audio karticu. Raspberry pi kao vrlo loša kvaliteta zvuka, jer ugrađeni digitalno-analogni pretvarač nije dizajniran za HIFI audio aplikacije.
• Spojite pin 2 samo na masu audio signala. Uzemljenje 12V i uzemljenje USB audio ploče razlikuje se s određenom bukom. LM386N pojačava razliku između Pin 2 i Pin 3 pa je stoga i buka pojačana. Odlučio sam da ne povezujem Pin 2 sa masom, već samo sa USB-audio-masom i na kraju je buka nestala.

Korak 3: Integrirajte zvučnik za visoke frekvencije

Okvir zvučnika koji sam htio hakirati izvorno je bio subwoofer. Zbog toga što je zvučnik bio veoma loš za visoke frekvencije. Da bih to riješio, dodao sam drugi zvučnik iz slomljene kutije Bluetooth zvučnika. Kombinovanjem dva zvučnika paralelno, dobija se dobar zvuk i za visoke i za niske frekvencije.

Korak 4: Povežite sve komponente

Odlučio sam napajati pojačalo sa 12 volti. Kutija je već imala prekidač za napajanje pa sam je ponovno upotrijebio. Raspberry Pi sam treba 5 Volti i 700-1000mA i povezujem USB WI-FI stick i USB zvučnu karticu. Sada je izazov bio spustiti se na 5v od 12v. Moj prvi pokušaj je bio da koristim L7805, to je 5v regulator. Evo vrlo dobrog opisa Regulatora: https://www.instructables.com/id/5v-Regulator/. Međutim, performanse linearnih regulatora su vrlo loše. Regulacija od 12v do 5v sagorijevanja (12v - 5v) * 1000mA = 7 W u samo jednoj komponenti. To bi bio ogroman gubitak energije.

Na kraju sam odlučio koristiti DC-DC pretvarač. Na DaoRier LM2596 LM2596S prilagodio sam ploču za stvaranje 5V. Pretvarač odlično radi i nisam prepoznao nikakvu toplinu na toj ploči.

LED status treba da označava status Raspberry Pi. Okvir zvučnika već je imao LED, pa sam ga ponovo koristio. LED treba 1.7V i 20mA. Dakle, otpornik mora izgorjeti 3.3-1.7v na 20mA:

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

Spojio sam LED na Raspberry Pi GPIO. Uzemljenje na pin 9 i pozitivno napajanje na pin 11 (GPIO 17). Ovo omogućava Pi-u da prikaže status (Napajanje, WI-FI, Reprodukcija) različitim načinima treptanja.

Korak 5: Postavite Raspberry Pi

Raspbian Buster Lite OS je sasvim dovoljan. Spojio sam Pi na monitor i tastaturu da ga konfiguriram. Naredba raspi-config omogućava vam jednostavno konfiguriranje WI-FI vjerodajnica.

Jednostavna skripta za pokretanje trebala bi reproducirati zvuk pri pokretanju. Python skripta bi trebala provjeriti internetsku vezu. Ako Pi ima pristup internetu, LED indikator statusa bi trebao svijetliti, u suprotnom LED dioda bi trebala treptati. Stoga sam stvorio bash skriptu u init.d

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

Sa sljedećim sadržajem

#!/bin/bash

### BEGIN INIT INFO # Pruža: startound # Obavezno-Start: $ local_fs $ network $ remote_fs # Obavezno-Stop: $ local_fs $ network $ remote_fs # Default-Start: 2 3 4 5 # Default-Stop: 0 1 6 # Kratak opis: reproduciraj početni zvuk # Opis: Reproduciraj početni zvuk ### END INIT INFO # Pokreni pristup internetu čuvar psa python /home/pi/access_status.py &#Reproduciraj početni zvuk mpg123 /home/pi/startup.mp3 &>/ home/pi/mpg123.log

Učinite skriptu izvršnom

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

Za izvršavanje skripte pri pokretanju registrirao sam skriptu sljedećom naredbom

zadane postavke sudo update-rc.d troubadix.sh

Stavite priloženi python watchdog u kućni direktorij /home/pi/access_status.py Python-skripta mora petlje. Prva petlja provjerava internetsku vezu pinganjem www.google.com svake 2 sekunde. Druga petlja omogućuje GPIO Pin 17 da treperi, ovisno o trenutnom statusu interneta.

Instalacija usluge Spotify connect vrlo je jednostavna. Evo spremišta koje sadrži instalacijsku skriptu: https://github.com/dtcooper/raspotify Dakle, konačno je instalacija samo jedna naredba.

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

Korak 6: Zaključak

Tokom projekta naučio sam mnogo. Korištenje 5v regulatora umjesto DC-DC pretvarača u ranom prototipu bila je loša ideja. Ali ta greška me je natjerala da razmislim o tome šta Regulator zaista radi. Poboljšanja kvalitete zvuka također su predstavljala ogroman proces učenja. Postoji razlog zašto je profesionalno audio pojačanje poput raketne nauke:-)