WI-FI reproduktor od Raspberry Pi: 6 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:19

Tento projekt je o vytvoření reproduktoru WI-FI. Měl jsem starý rozbitý počítačový reproduktor a nepoužitý Raspberry Pi 1B. Moje základní myšlenka byla jednoduše dát pí do starého reproduktoru, aby se přepnul. Znovu použijte staré věci bez vytváření nového odpadu. Ukázalo se, že zesilovač reproduktorů již nefunguje a rozhodl jsem se vytvořit jednoduchý zesilovač zvuku. Nakonec jsem chtěl použít službu Spotify connect k přehrávání hudby.

Zásoby

Krok 1: Věci použité pro projekt

K nastavení reproduktoru WI-FI jsem použil následující spotřební materiál

• Raspberry Pi minimálně model 1 B (~ 15 €)
• Starý počítačový reproduktorový box
• 3,5 mm audio připojení ze starých sluchátek
• Převodník DC-DC (0,39 €)
• USB zvuková karta (10 €)
• USB WI-FI dongle (9 €)
• Kabely
• VEDENÝ

Pro desku zesilovače jsem se rozhodl použít LM386N-4. Tento IC je jednoduchý zesilovač s dobrými výsledky pro zvukové aplikace.

• LM386N-4 (0,81 €)
• Rezistory: 5Ω, 2x 1kΩ a 200Ω
• Kondenzátory: 4700 µF, 1000 µF, 100 µF a 100 nF
• Obvodová deska

To dohromady činí přibližně 36 EUR. Protože už jsem většinu věcí měl, musel jsem si koupit konvertor DC-DC, zvukovou kartu USB a LM386N.

Krok 2: Vytvořte obvod zesilovače

Srdcem zesilovače je LM386N-4. LM386N-Family je populární zesilovač IC, který se používá pro mnoho přenosných hudebních zařízení, jako je CD přehrávač, Bluetooth boxy atd. Existuje již mnoho návodů popisujících tento zesilovač: https://www.instructables.com /howto/LM386/

Okruh pro tento projekt byl inspirován hlavně tímto tutoriálem na YouTube: https://www.youtube.com/embed/4ObzEft2R_g a mým dobrým přítelem, který mi hodně pomohl. Vybral jsem LM386N-4, protože má větší výkon než ostatní a rozhodl jsem se řídit desku s 12V.

Prvním krokem k vytvoření desky je otestovat obvod na prkénku. Můj první přístup měl spoustu interferencí a zvuků. Nakonec jsem přišel s následujícím seznamem bodů, které dramaticky zlepšily kvalitu zvuku.

• Vyhněte se dlouhým a kříženým drátům. Přestavěl jsem součásti a omezil kabel.
• Reproduktorový box mého projektu byl subwoofer, takže reproduktor měl hrát nízké frekvence. Integroval jsem druhý reproduktor pro vysoké frekvence, který dotváří zvuk k pěknému výsledku.
• Použijte zvukovou kartu USB. Raspberry pi jako velmi špatná kvalita zvuku, protože vestavěný digitálně analogový převodník nebyl navržen pro zvukové aplikace HIFI.
• Připojte kolík 2 pouze k uzemnění zvukového signálu. Uzemnění 12 V a uzemnění zvukové desky USB se liší určitým šumem. LM386N zesiluje rozdíl Pin 2 a Pin 3, a proto byl také zesílen šum. Rozhodl jsem se nepropojit Pin 2 se zemí, ale pouze s USB-audio-zemí a nakonec hluk zmizel.

Krok 3: Integrujte reproduktor pro vysoké frekvence

Reproduktorový box, který jsem chtěl hacknout, byl původně subwoofer. Protože reproduktor byl pro vysoké frekvence velmi špatný. Abych to vyřešil, přidal jsem druhý reproduktor z rozbité skříňky reproduktorů Bluetooth. Paralelní kombinace obou reproduktorů vede k dobrému zvuku pro vysoké i nízké frekvence.

Krok 4: Připojte všechny součásti

Rozhodl jsem se napájet zesilovač 12 volty. Krabice již měla vypínač, takže jsem ji znovu použil. Samotný Raspberry Pi potřebuje 5 voltů a 700-1000 mA a připojím USB WI-FI stick a USB zvukovou kartu. Úkolem nyní bylo snížit 5v z 12v. Můj první pokus byl použít L7805, což je 5v regulátor. Zde je velmi dobrý popis regulátoru: https://www.instructables.com/id/5v-Regulator/. Výkon lineárních regulátorů je však velmi špatný. Regulace od 12v do 5v hoří (12v - 5v) * 1000mA = 7 Wattů pouze v jedné komponentě. To by bylo obrovské plýtvání energií.

Nakonec jsem se rozhodl použít převodník DC-DC. Na DaoRier LM2596 LM2596S jsem upravil desku tak, aby vytvořila 5v. Převodník odvádí skvělou práci a nepoznal jsem na této desce tvorbu tepla.

Stavová kontrolka LED by měla indikovat stav Raspberry Pi. Skříň reproduktoru již měla LED, takže jsem ji znovu použil. LED potřebuje 1,7 V a 20 mA. Rezistor tedy musí hořet 3,3-1,7 V při 20 mA:

R = U / I = (3,3v - 1,7v) / 20mA = 80Ω

LED jsem připojil k Raspberry Pi GPIO. Uzemněte na pin 9 a kladné napájení na pin 11 (GPIO 17). To umožňuje Pi indikovat stav (Power, WI-FI, Playing) různými režimy blikání.

Krok 5: Nastavení Raspberry Pi

Operační systém Raspbian Buster Lite je zcela dostačující. Pi jsem připojil k monitoru a klávesnici, abych jej nakonfiguroval. Příkaz raspi-config vám umožňuje snadno konfigurovat pověření WI-FI.

Jednoduchý spouštěcí skript by měl přehrát zvuk při spuštění. Python skript by měl zkontrolovat připojení k internetu. Pokud má Pi přístup k internetu, stavová LED by měla svítit, jinak by LED měla blikat. Proto jsem vytvořil bash skript v init.d

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

S následujícím obsahem

#!/bin/bash

### BEGIN INIT INFO # Poskytuje: startound # Required-Start: $ local_fs $ network $ remote_fs # Required-Stop: $ local_fs $ network $ remote_fs # Default-Start: 2 3 4 5 # Default-Stop: 0 1 6 # Krátký popis: Spustit zvuk spuštění # Popis: Spustit zvuk spuštění ### END INIT INFO # Spustit přístup k internetu hlídací pes python /home/pi/access_status.py &#Přehrát zvuk spuštění mpg123 /home/pi/startup.mp3 &>/ home/pi/mpg123.log

Nastavit skript jako spustitelný

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

Chcete -li spustit skript při spuštění, zaregistroval jsem skript následující příkaz

výchozí nastavení sudo update-rc.d troubadix.sh

Umístěte přiloženého hlídacího pythona do domovského adresáře /home/pi/access_status.py Python-script musí smyčky. První smyčka kontroluje připojení k internetu pingováním na www.google.com každé 2 sekundy. Druhá smyčka nechá GPIO Pin 17 blikat, v závislosti na aktuálním stavu internetu.

Instalace služby Spotify connect je velmi snadná. Zde je úložiště, které je hostitelem instalačního skriptu: https://github.com/dtcooper/raspotify Takže instalace je nakonec jen jeden jediný příkaz.

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

Krok 6: Závěr

Během projektu jsem se hodně naučil. Použití 5v regulátoru namísto DC-DC měniče v časném prototypu byl špatný nápad. Ale tato chyba mě přiměla přemýšlet o tom, co Regulátor skutečně dělá. Vylepšení kvality zvuku byla také obrovským procesem učení. Existuje důvod, proč je profesionální zesílení zvuku jako raketová věda:-)