WI-FI Speaker ni Raspberry Pi: 6 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:10

Ang proyektong ito ay tungkol sa paglikha ng isang nagsasalita ng WI-FI. Mayroon akong isang lumang sirang computer speaker at isang hindi nagamit na Raspberry Pi 1B. Ang aking pangunahing ideya ay ilagay lamang ang pi sa lumang nagsasalita upang paikutin ito. Gumamit muli ng mga lumang bagay nang hindi lumilikha ng bagong basura. Ito ay naka-out na ang speaker amplifier ay hindi na gumagana at nagpasya akong lumikha ng isang simpleng audio amplifier. Sa wakas, nais kong gumamit ng isang serbisyo sa pagkonekta ng Spotify upang magpatugtog ng musika.

Mga gamit

Hakbang 1: Mga Bagay na Ginamit para sa Proyekto

Upang mai-set up ang nagsasalita ng WI-FI, ginamit ko ang mga sumusunod na supply

• Raspberry Pi hindi bababa sa modelo ng 1 B (~ 15 €)
• Lumang kahon ng tagapagsalita ng computer
• 3.5mm audio na koneksyon mula sa mga lumang headphone
• DC-DC converter (0.39 €)
• USB audio card (10 €)
• USB WI-FI dongle (9 €)
• Mga cabel
• LED

Para sa amplifier board nagpasya akong gamitin ang LM386N-4. Ang IC na ito ay isang simpleng amplifier na may mahusay na mga resulta para sa mga audio application.

• LM386N-4 (0.81 €)
• Mga resistorista: 5Ω, 2x 1kΩ at 200Ω
• Mga Capacitor: 4700µF, 1000µF, 100µF at 100nF
• Circuit board

Ito ay sums hanggang sa humigit-kumulang na 36 €. Dahil mayroon na ako halos lahat ng mga bagay-bagay, kailangan ko lang bumili ng DC-DC converter, ang USB audio card at ang LM386N.

Hakbang 2: Lumikha ng Amplifier Circuit

Ang puso ng amplifier ay ang LM386N-4. Ang LM386N-Family ay isang tanyag na amplifier IC na ginagamit para sa maraming mga portable music device tulad ng CD-Player, Bluetooth-Boxes, atbp. Marami nang mga tutorial na naglalarawan sa amplifier na ito: https://www.instructables.com / howto / LM386 /

Ang circuit para sa proyektong ito ay pangunahin nang inspirasyon ng tutorial sa YouTube na ito: https://www.youtube.com/embed/4ObzEft2R_g at isang mabuting kaibigan ko na tumulong sa akin ng malaki. Pinili ko ang LM386N-4 sapagkat mayroon itong higit na lakas kaysa sa iba pa at nagpasya akong himukin ang board na may 12V.

Ang unang hakbang upang likhain ang board ay upang subukan ang circuit sa isang breadboard. Ang aking unang diskarte ay nagkaroon ng maraming mga pagkagambala at ingay. Sa wakas, nakakuha ako ng sumusunod na listahan ng mga puntos na napabuti ang kalidad ng tunog nang kapansin-pansing.

• Iwasan ang mahaba at tumatawid na mga wire. Inayos ko ang mga bahagi at binabawasan ang cabel.
• Ang speaker-box ng aking proyekto ay isang subwoofer, kaya't ang nagsasalita ay dapat maglaro ng mababang mga frequency. Pinagsama ko ang isang pangalawang speaker para sa mataas na frequency na nakumpleto ang tunog sa isang magandang resulta.
• Gumamit ng isang USB audio card. Ang raspberry pi bilang isang napakasamang kalidad ng audio, dahil ang pagbuo ng digital-analog converter ay hindi idinisenyo para sa mga HIFI audio application.
• Ikonekta ang Pin 2 sa lupa lamang ng audio signal. Ang lupa ng 12V at ang lupa ng USB audio board ay naiiba sa ilang ingay. Ang LM386N ay nagpapalaki ng pagkakaiba ng Pin 2 at Pin 3 at samakatuwid ang ingay ay pinalakas din. Napagpasyahan kong huwag ikonekta ang Pin 2 sa ground, ngunit sa USB-audio-ground lamang at sa wakas ay nawala ang ingay.

Hakbang 3: Isama ang Speaker para sa Mataas na Frequence

Ang kahon ng nagsasalita na nais kong i-hack ay orihinal na isang subwoofer. Dahil madalas na ang nagsasalita ay napakasama para sa mga mataas na frequency. Upang malutas iyon nagdagdag ako ng pangalawang speaker mula sa isang sirang kahon ng speaker ng Bluetooth. Ang pagsasama-sama ng dalawang mga nagsasalita nang magkakasama sa magkatulad na mga resulta sa mahusay na tunog para sa parehong mataas at mababang mga frequency.

Hakbang 4: Ikonekta ang Lahat ng Mga Bahagi

Napagpasyahan kong i-power ang amplifier gamit ang 12 Volts. Ang kahon ay mayroon nang switch ng kuryente kaya muling ginamit ko ito. Ang Raspberry Pi mismo ay nangangailangan ng 5 Volts at 700-1000mA at kumonekta ako sa isang USB WI-FI stick at isang USB sound card. Ang hamon ngayon ay bumaba sa 5v mula sa 12v. Ang aking unang pagsubok ay ang paggamit ng L7805, iyon ay isang 5v Regulator. Narito ang isang napakahusay na paglalarawan ng Regulator: https://www.instructables.com/id/5v-Regulator/. Gayunpaman ang pagganap ng mga linear regulator ay napakasama. Ang pag-regulate mula 12v hanggang sa 5v burns (12v - 5v) * 1000mA = 7 Watt sa isang bahagi lamang. Iyon ay magiging isang napakalaking pag-aaksaya ng enerhiya.

Sa wakas, nagpasya akong gumamit ng isang DC-DC converter. Sa DaoRier LM2596 LM2596S inayos ko ang board upang lumikha ng 5v. Ang converter ay gumagawa ng isang mahusay na trabaho at hindi ko nakilala ang anumang paglikha ng init sa board na iyon.

Ang isang katayuan LED ay dapat ipahiwatig ang katayuan ng Raspberry Pi. Ang kahon ng nagsasalita ay mayroon nang isang LED, kaya muling ginamit ko ang isa. Kailangan ng LED ng 1.7v at 20mA. Kaya't ang isang risistor ay kailangang magsunog ng 3.3-1.7v sa 20mA:

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

Ikinonekta ko ang LED sa mga Raspberry Pi GPIO. Ground sa Pin 9 at ang positibong supply sa Pin 11 (GPIO 17). Pinapayagan nitong ipahiwatig ng Pi ang katayuan (Lakas, WI-FI, Pagpe-play) ng iba't ibang mga mode na kumikislap.

Hakbang 5: I-setup ang Raspberry Pi

Ang Raspbian Buster Lite OS ay ganap na sapat. Ikinonekta ko ang Pi sa isang monitor at keyboard upang mai-configure ito. Pinapayagan ka ng utos ng raspi-config na madaling i-configure ang mga kredensyal ng WI-FI.

Ang isang simpleng script ng startup ay dapat maglaro ng isang startup na tunog. Dapat suriin ng isang script ng sawa ang koneksyon sa internet. Kung ang Pi ay may access sa internet ang katayuang LED ay dapat na nakabukas, kung hindi man ang LED ay dapat magpikit. Samakatuwid, lumikha ako ng isang bash script sa init.d

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

Gamit ang sumusunod na nilalaman

#! / baseng / bash

### BEGIN INIT INFO # Provides: startsound # 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 # Maikling-Paglalarawan: play start sound # Paglalarawan: I-play ang simulang tunog ### END INIT INFO # Start internet access watchdog python /home/pi/access_status.py &#Play start sound mpg123 /home/pi/startup.mp3 &> / bahay / pi / mpg123.log

Gawing maipapatupad ang script

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

Upang maipatupad ang script sa pagsisimula ay nirehistro ko ang script sa sumusunod na utos

sudo update-rc.d troublesadix.sh mga default

Ilagay ang nakalakip na python watchdog sa direktoryo ng bahay /home/pi/access_status.py Ang python-script ay kailangang mag-loop. Sinusuri ng unang loop ang koneksyon sa internet sa pamamagitan ng pag-ping sa www.google.com bawat 2 segundo. Hinahayaan ng pangalawang loop ang pagkurap ng GPIO Pin 17, depende sa kasalukuyang katayuan sa internet.

Napakadali ng pag-install ng serbisyo ng pagkonekta ng Spotify. Narito ang isang repository na nagho-host ng isang script sa pag-install: https://github.com/dtcooper/raspotify Kaya't sa wakas ang pag-install ay isang solong utos lamang.

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

Hakbang 6: Konklusyon

Sa panahon ng proyekto marami akong natutunan. Ang paggamit ng isang 5v Regulator sa halip na ang DC-DC converter sa isang maagang prototype ay isang masamang ideya. Ngunit ang pagkakamaling iyon ay nag-isip sa akin tungkol sa kung ano talaga ang ginagawa ng Regulator. Ang mga pagpapabuti ng kalidad ng audio ay isang malaking proseso din sa pag-aaral. Mayroong isang dahilan kung bakit ang propesyonal na pagpapalakas ng audio ay tulad ng rocket science:-)