Altaveu WI-FI de Raspberry Pi: 6 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Aquest projecte tracta de crear un altaveu WI-FI. Tenia un altaveu d’ordinador trencat i un Raspberry Pi 1B no utilitzat. La meva idea bàsica era simplement posar el pi al parlant antic per fer-ne un cicle superior. Reutilitzeu coses antigues sense crear nous residus. Va resultar que l’amplificador d’altaveus ja no funciona i vaig decidir crear un simple amplificador d’àudio. Finalment, volia utilitzar un servei de connexió Spotify per reproduir música.

Subministraments

Pas 1: coses que s’utilitzen per al projecte

Per configurar l’altaveu WI-FI, he utilitzat els subministraments següents

• Raspberry Pi com a mínim model 1 B (~ 15 €)
• Antiga caixa d’altaveus d’ordinador
• Connexió d’àudio de 3,5 mm des d’auriculars antics
• Convertidor CC-CC (0,39 €)
• Targeta d'àudio USB (10 €)
• Dongle USB WI-FI (9 €)
• Cabells
• LED

Per a la placa amplificadora vaig decidir utilitzar el LM386N-4. Aquest CI és un amplificador senzill amb bons resultats per a aplicacions d'àudio.

• LM386N-4 (0,81 €)
• Resistències: 5Ω, 2x 1kΩ i 200Ω
• Condensadors: 4700µF, 1000µF, 100µF i 100nF
• Targeta de circuits

Això suma aproximadament 36 €. Com que ja tenia la majoria de coses, només havia de comprar el convertidor DC-DC, la targeta d’àudio USB i el LM386N.

Pas 2: Creeu el circuit d'amplificador

El cor de l'amplificador és el LM386N-4. La LM386N-Family és un popular amplificador IC que s’utilitza per a molts dispositius de música portàtils com reproductor de CD, caixes Bluetooth, etc. Ja hi ha molts tutorials que descriuen aquest amplificador: https://www.instructables.com / howto / LM386 /

El circuit d’aquest projecte s’ha inspirat principalment en aquest tutorial de YouTube: https://www.youtube.com/embed/4ObzEft2R_g i un bon amic meu que m’ha ajudat molt. Trio el LM386N-4 perquè té més potència que els altres i vaig decidir conduir la placa amb 12V.

El primer pas per crear la placa és provar el circuit en una taula de proves. El meu primer enfocament va tenir moltes interferències i sorolls. Finalment, vaig arribar a la següent llista de punts que milloraven la qualitat del so de forma espectacular.

• Eviteu cables llargs i creuats. Vaig reasignar components i reduir el cabell.
• L’altaveu del meu projecte era un subwoofer, de manera que l’altaveu havia de tocar freqüències baixes. Vaig integrar un segon altaveu per a altes freqüències que completa el so amb un bon resultat.
• Utilitzeu una targeta d'àudio USB. El raspberry pi té una qualitat d’àudio molt dolenta, perquè la versió del convertidor digital-analògic no es va dissenyar per a aplicacions d’àudio HIFI.
• Connecteu el pin 2 només a terra del senyal d'àudio. La terra del 12V i la terra de la placa d’àudio USB difereixen amb una mica de soroll. El LM386N amplifica la diferència del Pin 2 i el Pin 3 i, per tant, el soroll també es va amplificar. Vaig decidir no connectar el pin 2 a terra, però només amb el sòl USB-audio i finalment el soroll va desaparèixer.

Pas 3: integrar altaveu per a altes freqüències

La caixa dels altaveus que volia piratejar originalment era un subwoofer. A causa d'això, l'altaveu era molt dolent per a les freqüències altes. Per solucionar-ho, he afegit un segon altaveu d'un quadre d'altaveu Bluetooth trencat. La combinació dels dos altaveus en paral·lel proporciona un bon so tant per a freqüències altes com per a baixes.

Pas 4: connecteu tots els components

Vaig decidir alimentar l'amplificador amb 12 volts. El quadre ja tenia un interruptor d’alimentació, així que el vaig tornar a utilitzar. El Raspberry Pi necessita 5 volts i 700-1000 mA i connecto una memòria USB WI-FI i una targeta de so USB. El repte ara era baixar a 5v sobre 12v. El meu primer intent va ser utilitzar el L7805, que és un regulador de 5v. Aquí teniu una descripció molt bona del regulador: https://www.instructables.com/id/5v-Regulator/. No obstant això, el rendiment dels reguladors lineals és molt dolent. Regulació de cremades de 12v a 5v (12v - 5v) * 1000mA = 7 watts en un sol component. Això suposaria un malbaratament enorme d’energia.

Finalment, vaig decidir utilitzar un convertidor de CC-CC. Al DaoRier LM2596 LM2596S vaig ajustar el tauler per crear 5v. El convertidor fa una gran feina i no vaig reconèixer cap creació de calor en aquest tauler.

Un LED d'estat hauria d'indicar l'estat del Raspberry Pi. El quadre de l’altaveu ja tenia un LED, així que el vaig tornar a utilitzar. El LED necessita 1,7v i 20mA. Per tant, una resistència ha de cremar 3,3-1,7v a 20mA:

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

Vaig connectar el LED als Raspberry Pi GPIO. Posada a terra del pin 9 i subministrament positiu al pin 11 (GPIO 17). Això permet al Pi indicar l’estat (Power, WI-FI, Playing) mitjançant diferents modes de parpelleig.

Pas 5: configureu el Raspberry Pi

El sistema operatiu Raspbian Buster Lite és totalment suficient. Vaig connectar el Pi a un monitor i un teclat per configurar-lo. L'ordre raspi-config us permet configurar fàcilment les credencials WI-FI.

Un simple script d'inici hauria de reproduir un so d'inici. Un script Python hauria de comprovar la connexió a Internet. Si el Pi té accés a Internet, el LED d'estat hauria d'estar encès, en cas contrari el LED hauria de parpellejar. Per tant, he creat un script bash a init.d

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

Amb el contingut següent

#! / bin / bash

### BEGIN INIT INFO # Proporciona: 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 # Descripció breu: reproduir el so d’inici # Descripció: reproduir el so d’inici ### END INIT INFO # Iniciar l’accés a l’Internet python watchdog /home/pi/access_status.py &#Reproduir el so d’inici mpg123 /home/pi/startup.mp3 &> / home / pi / mpg123.log

Feu que l'script sigui executable

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

Per executar l'script a l'inici vaig registrar l'script l'ordre següent

per defecte sudo update-rc.d troubadix.sh

Col·loqueu el gos de vigilància de Python adjunt al directori inicial /home/pi/access_status.py El script Python s'ha de fer bucles. El primer bucle comprova la connexió a Internet fent ping a www.google.com cada 2 segons. El segon bucle deixa parpellejar el Pin GPIO 17, segons l'estat actual d'Internet.

La instal·lació del servei de connexió Spotify és molt senzilla. Aquí hi ha un dipòsit que allotja un script d’instal·lació: https://github.com/dtcooper/raspotify Així doncs, finalment la instal·lació és només una sola ordre.

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

Pas 6: Conclusió

Durant el projecte vaig aprendre molt. Utilitzar un regulador de 5v en lloc del convertidor CC-CC en un prototipus inicials va ser una mala idea. Però aquest error em va fer pensar en el que realment fa el regulador. Les millores de la qualitat de l’àudio també van suposar un enorme procés d’aprenentatge. Hi ha una raó per la qual l'amplificació d'àudio professional és com la ciència dels coets:-)