Raspberry Pi WI-FI hangszórója: 6 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Ez a projekt egy WI-FI hangszóró létrehozásáról szól. Volt egy régi törött számítógépes hangszóróm és egy nem használt Raspberry Pi 1B. Az alapötletem az volt, hogy egyszerűen behelyezem a pi-t a régi hangszóróba, hogy felcserélje. Használja újra a régi dolgokat anélkül, hogy új hulladékot hozna létre. Kiderült, hogy a hangszóró -erősítő már nem működik, és úgy döntöttem, hogy létrehozok egy egyszerű audioerősítőt. Végül egy Spotify connect szolgáltatást akartam használni zenelejátszáshoz.

Kellékek

1. lépés: A projekthez használt dolgok

A WI-FI hangszóró beállításához az alábbi kellékeket használtam

• Raspberry Pi legalább 1 B modell (~ 15 €)
• Régi számítógép hangszóró doboz
• 3,5 mm -es audiocsatlakozás régi fejhallgatóról
• DC-DC átalakító (0,39 €)
• USB hangkártya (10 €)
• USB WI-FI kulcs (9 €)
• Kábelek
• VEZETTE

Az erősítőkártyához úgy döntöttem, hogy az LM386N-4-et használom. Ez az IC egy egyszerű erősítő, jó eredménnyel az audio alkalmazásokhoz.

• LM386N-4 (0,81 €)
• Ellenállások: 5Ω, 2x 1kΩ és 200Ω
• Kondenzátorok: 4700µF, 1000µF, 100µF és 100nF
• Áramköri

Ez körülbelül 36 eurót tesz ki. Mivel a legtöbb cucc már megvolt, csak meg kellett vásárolnom a DC-DC konvertert, az USB hangkártyát és az LM386N-t.

2. lépés: Hozza létre az erősítő áramkört

Az erősítő szíve az LM386N-4. Az LM386N-Family egy népszerű erősítő IC, amelyet sok hordozható zenei eszközhöz, például CD-lejátszóhoz, Bluetooth-dobozhoz stb. Használnak. Már sok oktatóanyag ismerteti ezt az erősítőt: https://www.instructables.com /howto/LM386/

Ennek a projektnek az áramkörét főleg ez a YouTube -oktatóanyag inspirálta: https://www.youtube.com/embed/4ObzEft2R_g és egy jó barátom, aki sokat segített nekem. Azért választom az LM386N-4-et, mert több energiával rendelkezik, mint a többi, és úgy döntöttem, hogy 12V-al hajtom a táblát.

A tábla létrehozásának első lépése az áramkör tesztelése kenyérsütő deszkán. Az első megközelítésemben sok interferencia és zaj volt. Végül az alábbi pontok listájával álltam elő, amelyek drámaian javították a hangminőséget.

• Kerülje a hosszú és kereszteződő vezetékeket. Átrendeztem az alkatrészeket és csökkentettem a kábelt.
• A projektem hangszóródoboza egy mélynyomó volt, így a hangszórónak alacsony frekvenciákat kellett játszania. Beépítettem egy második hangszórót a magas frekvenciákhoz, amely szép hangzást eredményez.
• Használjon USB hangkártyát. A málna pi nagyon rossz hangminőség, mivel a beépített digitális-analóg átalakítót nem HIFI audio alkalmazásokhoz tervezték.
• Csatlakoztassa a 2 -es tűt csak az audiojel földeléséhez. A 12 V és az USB audió kártya földje némi zajjal különbözik. Az LM386N felerősíti a 2 -es és a 3 -as tű közötti különbséget, és ezért a zaj is erősödött. Úgy döntöttem, hogy nem a 2-es tűt csatlakoztatom a földhöz, hanem csak az USB-audio-földeléshez, és végül a zaj eltűnt.

3. lépés: Integrálja a hangszórót a magas frekvenciákhoz

A hangfaldoboz, amit feltörni akartam, eredetileg egy mélynyomó volt. Emiatt a hangszóró nagyon rossz volt a magas frekvenciákhoz. Ennek megoldásához hozzáadtam egy második hangszórót egy törött Bluetooth hangszóródobozból. A két hangszóró párhuzamos kombinálása jó hangzást eredményez magas és alacsony frekvenciákon egyaránt.

4. lépés: Csatlakoztassa az összes alkatrészt

Úgy döntöttem, hogy az erősítőt 12 V feszültséggel táplálom. A dobozban már volt főkapcsoló, így újra használtam. A Raspberry Pi-nek 5 voltra és 700-1000 mA-re van szüksége, és csatlakoztatok egy USB WI-FI pendrive-ot és egy USB hangkártyát. A kihívás most az volt, hogy 12V -ról 5V -ra kell lemenni. Az első próbálkozásom az L7805, azaz 5V -os szabályozó használata volt. Itt van egy nagyon jó leírás a szabályozóról: https://www.instructables.com/id/5v-Regulator/. A lineáris szabályozók teljesítménye azonban nagyon rossz. 12 V -tól 5 V -ig terjedő égések szabályozása (12 V - 5 V) * 1000 mA = 7 Watt egyetlen komponensben. Ez hatalmas energiapazarlás lenne.

Végül úgy döntöttem, hogy DC-DC átalakítót használok. A DaoRier LM2596 LM2596S készüléken 5v -ot állítottam be. A konverter nagyszerű munkát végez, és nem ismertem fel semmilyen hőképződést ezen a táblán.

Az állapotjelző LED -nek jeleznie kell a Raspberry Pi állapotát. A hangszóródobozban már volt LED, ezért újra használtam. A LED -nek 1,7 V és 20 mA feszültségre van szüksége. Tehát egy ellenállásnak 3,3-1,7 V-ot kell égetnie 20 mA-en:

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

Csatlakoztattam a LED -et a Raspberry Pi GPIO -khoz. Földelje a 9 -es érintkezőre és a pozitív tápellátást a 11 -es tűre (GPIO 17). Ez lehetővé teszi a Pi számára, hogy különböző villogó módokkal jelezze az állapotot (Power, WI-FI, Playing).

5. lépés: A Raspberry Pi beállítása

A Raspbian Buster Lite operációs rendszer teljesen elegendő. Csatlakoztattam a Pi -t egy monitorhoz és billentyűzethez, hogy konfiguráljam. A raspi-config parancs lehetővé teszi a WI-FI hitelesítő adatok egyszerű konfigurálását.

Egy egyszerű indítási szkriptnek indítási hangot kell lejátszania. Egy python -szkriptnek ellenőriznie kell az internetkapcsolatot. Ha a Pi rendelkezik internet -hozzáféréssel, akkor az állapotjelző LED -nek világítania kell, különben a LED -nek villognia kell. Ezért létrehoztam egy bash szkriptet az init.d -ben

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

A következő tartalommal

#!/bin/bash

### BEGIN INIT INFO # Biztosítja: startsound # Kötelező-Start: $ local_fs $ network $ remote_fs # Kötelező-Stop: $ local_fs $ network $ remote_fs # Default-Start: 2 3 4 5 # Default-Stop: 0 1 6 # Rövid leírás: indítási hang lejátszása # Leírás: Kezdő hang lejátszása ### END INIT INFO # Internetkapcsolat indítása python /home/pi/access_status.py &#Indítási hang lejátszása mpg123 /home/pi/startup.mp3 &>/ home/pi/mpg123.log

Tegye futtathatóvá a szkriptet

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

A szkript indításkor történő végrehajtásához regisztráltam a parancsfájlt a következő paranccsal

sudo update-rc.d troubadix.sh alapértelmezett

Helyezze a csatolt python felügyelőt a /home/pi/access_status.py saját könyvtárba. Az első ciklus ellenőrzi az internetkapcsolatot a www.google.com webhelyen 2 másodpercenként. A második hurok lehetővé teszi a GPIO Pin 17 villogását, az internet aktuális állapotától függően.

A Spotify connect szolgáltatás telepítése nagyon egyszerű. Itt található egy telepítőszkriptet tároló tár: https://github.com/dtcooper/raspotify Tehát a telepítés végül csak egyetlen parancs.

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

6. lépés: Következtetés

A projekt során sokat tanultam. Rossz ötlet volt egy korai prototípusban a DC-DC átalakító helyett 5 V-os szabályozót használni. De ez a hiba elgondolkodtatott, hogy mit is csinál a szabályozó. A hangminőség javítása szintén hatalmas tanulási folyamat volt. Megvan az oka annak, hogy a professzionális hangerősítés olyan, mint a rakétatudomány:-)