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

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Ovaj projekt govori o stvaranju WI-FI zvučnika. Imao sam stari pokvareni zvučnik za računalo i nekorišteni Raspberry Pi 1B. Moja osnovna ideja bila je jednostavno staviti pi u stari zvučnik kako bismo ga nadogradili. Ponovno upotrijebite stare stvari bez stvaranja novog otpada. Pokazalo se da pojačalo zvučnika više ne radi i odlučio sam stvoriti jednostavno audio pojačalo. Konačno, htio sam koristiti uslugu Spotify connect za reprodukciju glazbe.

Pribor

Korak 1: Stvari koje se koriste za projekt

Za postavljanje WI-FI zvučnika upotrijebio sam sljedeće materijale

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

Za pojačalo sam odlučio 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
• Matična ploča

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

Korak 2: Stvorite krug pojačala

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

Krug ovog projekta uglavnom je inspiriran 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 s 12V.

Prvi korak za stvaranje ploče je testiranje kruga na ploči. Moj prvi pristup imao je mnogo smetnji i buke. Konačno, došao sam do sljedećeg popisa točaka koje su dramatično poboljšale kvalitetu zvuka.

• Izbjegavajte dugačke i ukrštene žice. Promijenio sam komponente i reducirao kabel.
• Zvučnik-kutija mog projekta 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 ne spajati Pin 2 sa uzemljenjem, već samo s USB-audio-uzemljenjem 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 jako loš za visoke frekvencije. Da bih to riješio, dodao sam drugi zvučnik iz slomljene kutije Bluetooth zvučnika. Kombiniranjem dva zvučnika paralelno, dobiva se dobar zvuk za visoke i niske frekvencije.

Korak 4: Povežite sve komponente

Odlučio sam napajati pojačalo s 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. Izazov je sada bio spustiti se na 5v od 12v. Moj prvi pokušaj bio je koristiti L7805, to je 5v regulator. Evo vrlo dobrog opisa Regulatora: https://www.instructables.com/id/5v-Regulator/. Međutim, performanse linearnih regulatora su vrlo loše. Reguliranje od 12v do 5v sagorijevanja (12v - 5v) * 1000mA = 7 W u samo jednoj komponenti. To bi bio veliki gubitak energije.

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

LED statusa trebao bi označavati status Raspberry Pi. Okvir zvučnika već je imao LED, pa sam ga ponovno upotrijebio. LED treba 1.7V i 20mA. Dakle, otpornik mora izgorjeti 3,3-1,7 V na 20 mA:

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). To omogućuje Pi-u da prikaže status (Napajanje, WI-FI, Reprodukcija) različitim načinima treptanja.

Korak 5: Postavite Raspberry Pi

Raspbian Buster Lite OS potpuno je dovoljan. Spojio sam Pi na monitor i tipkovnicu da ga konfiguriram. Naredba raspi-config omogućuje vam jednostavno konfiguriranje vjerodajnica za WI-FI.

Jednostavna skripta za pokretanje trebala bi reproducirati zvuk pokretanja. Python skripta bi trebala provjeriti internetsku vezu. Ako Pi ima pristup internetu, LED indikator statusa bi trebao svijetliti, u protivnom 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 # Kratki 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 internetskom statusu.

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 | š

Korak 6: Zaključak

Tijekom projekta naučio sam mnogo. Korištenje 5v regulatora umjesto DC-DC pretvarača u ranom prototipu bila je loša ideja. Ali ta me pogreška natjerala na razmišljanje o tome što Regulator zaista radi. Poboljšanja kvalitete zvuka također su bila veliki proces učenja. Postoji razlog zašto je profesionalno audio pojačanje poput raketne znanosti:-)