Màquina de temps de transmissió per ràdio de la Segona Guerra Mundial: 13 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

La idea darrere d’això era fer servir algunes parts que tenia al voltant i construir una màquina de discos d’àudio modelada en una antiga ràdio. Per proporcionar un propòsit més al darrere, també vaig decidir omplir-lo d'antigues transmissions de ràdio de la Segona Guerra Mundial i després reutilitzar el marcatge de freqüència per seleccionar un any individual de la guerra i després reproduirien les emissions rellevants. Havia vist algunes col·leccions d’enregistraments MP3, de manera que tot estava a punt.

Pel que fa al maquinari, el meu preferit és l'arduino o el raspberry pi zero, i per a això utilitzaré el raspberry pi zero. Tanmateix, té els seus inconvenients i, en aquest cas, és la manca d’àudio fàcil d’utilitzar i sense entrades analògiques fàcils. Per superar-ho, tendeixo a utilitzar l’Adafruit I2S 3W Classe D Amplificador Breakout - MAX98357A, que és una manera molt senzilla d’afegir àudio al Pi i per a l’entrada analògica un MCP 3002, que és un convertidor de dos canals a SPI. En general, la gent tendeix a utilitzar un MCP 3008 que té 4 entrades, però vaig pensar que seria massa fàcil, per sort, vaig aconseguir trobar algun programari que funcionés amb aquests al final.

Un dels altres problemes relacionats amb l’ús d’un PI és que tendeix a patir si només l’apagueu sense realitzar cap apagat, m’he trobat amb aquestes innombrables vegades i sembla que sempre corromp el fitxer de configuració de la xarxa. Amb això es va plantejar com un simple independent que hauria estat un problema, així que també vaig afegir un Shim Pimoroni On / Off que realitza un tancament elegant amb només prémer un botó, però també permet arrencar amb el mateix botó.

Pas 1: Llista de peces de ràdio de la màquina del temps de WW2

Les peces necessàries

1. Antiga ràdio
2. Polonès francès
3. Paper de sorra
4. Lexan per esfera
5. Reducció de calor
6. Raspberry Pi Zero
7. Amplificador I2S
8. ON / OFF Shim
9. Altaveu
10. Maó elèctric
11. MCP3002
12. LED
13. Resistència 270R
14. 2x 10k olles
15. Premeu per fer Switch
16. Cable USB

Pas 2: trobar una ràdio antiga

El primer pas, per descomptat, és trobar una antiga ràdio adequada i la vaig aconseguir a eBay per 15 lliures esterlines. Hi va haver la temptació de fer-lo funcionar al principi, però quan va sortir el xassís i es va mostrar la gamma completa de resistències i condensadors que caldria substituir no em va semblar tan malament desmuntar-lo. Tot i que estrictament no és un conjunt dels anys 40, hi ha alguns kits de construcció d’habitatges d’aquella època que certament tenien un aspecte similar.

Pas 3: treure la ràdio antiga i construir un xassís nou

És bastant senzill separar-ne un, generalment sembla que el xassís està muntat a la caixa i sobre el que està muntat tot. Així que, un cop descargolats i alliberats els comandaments, només llisca cap a fora. La majoria es construeixen completament sobre un sub xassís. La meva intenció original era utilitzar un altaveu d’una caixa d’altaveu bluetooth arrencada, però em vaig preguntar si el vell funcionaria. Va ser una sorpresa agradable comprovar que no només funcionava, sinó que també sonava molt bé. Per tant, el següent pas aquí va ser seguir mesurant tot i construir un nou xassís a Tinkercad. He redefinit l’àrea de marcatge de freqüència i he mantingut l’altaveu al mateix lloc. A més, es va afegir una placa de muntatge per al pi zero. L’he imprès a PETG, que trobo que és menys resistent a la deformació i que un ajust de prova de totes les parts semblava demostrar que funcionaria. Vaig haver de jugar una mica amb el volum de muntatge perquè les noves olles quedessin bé i es muntessin a la caixa.

Podeu descarregar el xassís 3D aquí si voleu jugar-hi

www.thingiverse.com/thing:3174818

Pas 4: renovació del cas

Ara el primer que s’havia de fer quan es va retirar el cas era decidir què fer amb l’acabat. Tot i que el cas no era tan dolent, inicialment vaig pensar a fer-ne una bona neteja per mantenir l’aspecte de pàtina desgastada. Sovint, un netejat amb vinagre refresca una caixa antiga, però hi havia alguns llocs on el vernís havia esquerdat, així que vaig decidir retirar-lo. Amb caixes de fusta velles normalment es cobreixen amb una fina xapa de fusta, però no és tan fina que no es pugui obtenir una bona polida. Primer es va treure la tela de la reixa de l’altaveu, que era bastant repugnant amb uns 50 anys de pols i brutícia i es va posar a un costat. Després es van desprendre un parell de gruixudes capes de Nitromors, un decapant i el vernís vell. Això es va haver de fer dues vegades, ja que probablement es va envernissar en algun moment sobre l'acabat original. Per esborrar algunes ratllades i donar-li un acabat més agradable, es va polir amb uns 100 gra de paper i després es va polir amb una esponja de poliment mitjana. Feu tot això en línia amb el gra i després netegeu-lo amb esperit blanc per netejar la pols. Al mateix temps, la caixa també es va arreglar amb una mica de cola de fusta on la xapa s'havia estirat lleugerament. Les barres de reixa de fusta també s’havien delaminat una mica, de manera que s’enganxava més la fusta i replegava les peces sempre que fos possible. Un cop s’ha assecat, només he utilitzat un bisturí per netejar les vores de la fusta i les he pintat de marró amb una mica de pintura acrílica Tamiya.

El meu primer pensament va ser substituir només la tela de l’altaveu, però el cost d’un material d’aspecte autèntic és bastant elevat, ja que tendeix a vendre’s en llargs llargs. Després d’explorar una mica els fòrums de ràdio d’època, sembla que es pot recuperar la tela vella amb un remull. Així que, utilitzant aigua freda i molta quantitat de líquid per rentar, el vaig remullar tota la nit i, sorprenentment, un cop es va assecar de nou, va quedar força net.

Ara anava a afrontar l’acabat i inicialment vaig decidir donar-li un vernís transparent, després vaig pensar a utilitzar un vernís spray i, mentre que a l’illa de vernís / pintura de la botiga de bricolatge local, vaig trobar una ampolla d’esmalt francès. Pensant que seria un bon acabat autèntic, vaig decidir provar-ho. Per tant, ara heu de saber que el polit francès és pràcticament una forma d’art / habilitat que requereix molta pràctica per fer-ho bé. Podeu cercar instruccions a YouTube i, tot i que sembla bastant senzill, és una operació força desordenada. Sembla que el talent aconsegueix obtenir l’esmalt en un drap mullat amb cotó perquè pugueu extreure l’esmalt a la fusta mentre treballeu. Si només ho proveu amb un drap, aproximadament 3/4 de la manera com el poliment comença a assecar-se a mesura que l’etanol s’evapora i el drap comença a arrossegar-se. Així que al final, en lloc d’aconseguir un acabat d’alta brillantor, vaig aconseguir aplicar un parell de capes, lijar lleugerament amb paper de qualitat 1500, després aplicar-ne unes quantes més i va acabar quedant bé. Encara tinc taques de polonès francès a les ungles.

La neteja de les altres parts va ser molt més fàcil, ja que tot el maquinari entrava al netejador per ultrasons i es polia el dial amb una mica de polonès Silvo. Brasso tindria l’elecció, però Silvo i una mica més de greix per al colze eren suficients per netejar l’indicador del dial.

Al final, tenia una caixa de fusta molt bonica a punt per a la màquina del temps.

Passos d'aquesta secció Traieu els cargols / esferes i la tela.

2. Fusta la caixa amb nitromors

3. Lijar la xapa

4. Reparació de la reixa

5. Neteja del drap de l’altaveu

6. Francès polint la caixa

7. Neteja per ultrasons dels cargols i poms

8. Poliment de l'indicador de marcatge

Pas 5: Raspberry Pi Zero i amplificador

Amb una sortida d'àudio Raspberry PI normal, és bastant senzill, ja que té una sortida d'àudio, però per al Pi Zero no hi ha opcions natives reals. Hi ha algunes solucions que he provat on podeu tornar a encaminar els pins GPIO i després utilitzar un filtre de pas baix, però mai he estat capaç d’aconseguir que alguna cosa soni decent i, per descomptat, també necessiteu un amplificador per aconseguir quelcom usable. Hi ha un munt de barrets DAC, però són per a persones que busquen un àudio realment bo i exagerat per a aquest tipus de projectes. També hi ha alguns bonics barrets d’àudio barats amb altaveus integrats, però no prou forts per a això. Així que ara em conformo amb la placa de sortida d’amplificadors i2S d’Adafruit, que resol tots els problemes d’una sola vegada. Només cal tenir en compte que és i2S i no i2C.

Només necessiteu uns quants cables per posar-ho en marxa i, amb un altaveu prou decent, podeu obtenir un àudio mono gran i fort.

Pas 6: fer un marcatge nou

Per descomptat, la idea aquí és substituir el dial i el vidre existents per un que mostri l'any en lloc de la freqüència. Per sort, l’existent només era un inserció imprès, de manera que el vaig deixar caure a l’escàner i el vaig copiar a Paint Shop Pro, vaig utilitzar l’eina de clonació, vaig esborrar els números antics i, tot seguit, n’he escrit alguns per cada any. Amb el vidre, el de la ràdio es va ratllar i es va esquerdar i també resulta de plàstic. Vaig imprimir només el marc envoltant per facilitar l’ajustament de prova i originalment vaig intentar fer-ne un d’acrílic. En general, no tinc prou paciència amb l’acrílic i vaig acabar esquerdant-lo en intentar perforar el forat central. Així que vaig recórrer al policarbonat d’1,5 mm, que és molt més fàcil de serrar i perforar. Podeu trobar-lo també anomenat Lexan o Macrolon, segons el lloc on viviu, i també es necessita un fitxer, de manera que aviat vaig tenir un marc i un marcatge adequat. Curiosament, era que el paper original tenia un lleuger dipòsit de metall per sobre, només puc suposar que era algú afectat pel punter de llautó original, potser algun procés d'envelliment?

Pas 7: controls de volum i selector

Un dels inconvenients del Raspberry pi per a la manipulació és que no té cap entrada analògica nativa. No és massa un problema si afegiu un simple ADC (convertidor analògic a digital) i el MPC3002 s’adapta a la factura aquí i converteix una entrada analògica en un valor de 10 bits que es pot llegir al bus SPI.

Gairebé tots els exemples que trobeu són per al MPC3008, que és un dispositiu de 4 canals i el codi per a això sens dubte no funciona amb el MPC3002. Sembla que també hi ha molts exemples que no funcionen, però n’hi ha un que puc confirmar que funciona i el seu codi es pot trobar aquí.

github.com/CaptainStouf/Adafruit-raspi-pyt…

Amb aquest codi podeu llegir fàcilment dos canals i utilitzar-ne els resultats. El meu exemple farà servir un per al volum i l’altre per seleccionar la data. En un moment donat, també tenia un codificador rotatiu instal·lat, però un volum de gir únic és més adequat i amb el selector de freqüència també significava que podia muntar-ho tot i, a continuació, sintonitzar les ubicacions dels marcadors de l'any amb una gran afirmació de majúscules i minúscules. Per descomptat, pyhon no admet la declaració del cas, per tant, si és que la declaració farà la feina.

La imatge mostra l’MCP3002 assegut en un petit prototip de tauler i el test de 10K

Pas 8: alimentació i control

El Pi només funciona amb l’alimentació USB, de manera que és molt fàcil d’iniciar, tot i que acabareu corrompent la targeta SD si només en tireu l’alimentació. Hi ha moltes maneres de controlar un botó que premeu i iniciar un apagat, però aleshores soleu haver d’encendre el cicle per recuperar-lo. Per solucionar-ho i fer un projecte fàcil d’utilitzar, faig servir la calçadora Pimoroni ON / OFF, que us permet prémer una vegada, s’encén i, a continuació, feu una premsa llarga i executarà un tancament net. Per fer-lo una mica portàtil, també faig servir un banc d’energia antic que també gestiona la càrrega de la bateria. Els bancs de potència són prou barats i són capaços d’executar el Pi durant un temps just.

Vaig ajustar el polsador per fer que el botó s’ajustés a la ubicació on el vell cable d’alimentació de la xarxa va sortir per la part posterior. Com que hi ha un retard mentre arrenca el Pi, vaig connectar durament un LED al carril 3v3 que s'encén i tan aviat com el PI s'encén i proporciona un bonic resplendor autèntic al dial. Vaig posar una resistència 270R en línia i l’altre extrem només a terra. També podeu afegir-ne un altre a un pin GPIO si voleu donar efectes addicionals, com ara parpellejar, però de moment això fa prou com per demostrar que la potència està engegada.

Pas 9: equipar el cas

Amb la caixa i el xassís a punt i provats, només hi havia uns cargols de 4 mm i femelles Nyloc per mantenir-la dins. Els cargols autorroscants de brida mantenen la part posterior al seu lloc.

El botó d'engegada també s'adaptava bé a l'antic forat de la xarxa elèctrica.

També volia tornar a utilitzar els poms antics i, originalment, van ser dissenyats, sembla que anaven a barres de llautó i eren massa grans per a les olles. Com que això no tindrà cap mena de manipulació, només he lliscat una mica de calor contra les olles i després he enganxat els poms sobre això. S’agafa molt bé i s’adapta i encara es pot desmuntar si cal.

Pas 10: descàrrega dels fitxers de so

Estic fent servir fitxers MP3 i hi ha una fantàstica selecció d’Archive.org, podeu trobar retransmissions agrupades d’emissions de guerra i, principalment, hi ha dues seleccions per triar.

Vaig començar amb la selecció principalment de notícies i després es copien als directoris del PI. També podeu trobar la selecció més gran, anomenada Gran al següent enllaç. Hi ha diversos centenars d’emissions per any i és bastant sorprenent la quantitat i l’abast d’aquestes.

archive.org/details/1939RadioNews

archive.org/details/1940RadioNews

archive.org/details/1941RadioNews

archive.org/details/1942RadioNews

archive.org/details/1943RadioNews

archive.org/details/1944RadioNews

archive.org/details/1945RadioNews

Col·lecció més gran

archive.org/details/WWII_News_1939

archive.org/details/WWII_News_1940

archive.org/details/WWII_News_1941

archive.org/details/WWII_News_1942

archive.org/details/WWII_News_1943

archive.org/details/WWII_News_1944

archive.org/details/WWII_News_1945

Utilitzo Filezilla com una forma senzilla de transferir-los al Pi, ja que pot iniciar sessió i transferir-se mitjançant SSH, de manera que no cal configurar una unitat SAMBA ni un servidor FTP.

Pas 11: Circuit i programari per reproduir els fitxers

Un cop tingueu l’amperador funcionant i pugueu seguir l’enllaç de configuració següent, també haureu d’instal·lar el reproductor mpg123, una cerca senzilla de Google perquè el codi Python es troba a continuació. Assegureu-vos que teniu els i2s i SPI habilitats a la configuració de Raspi. He posat aquest fitxer al directori / home / pi / volume / perquè pugui executar-lo després de l'arrencada.

Python #! / usr / bin / env

# Ràdio WW2: programari per llegir l'ADC MCP3002 i convertir-lo a l'ajust de volum i any class-d-mono-amp / raspberry-pi-usage # MCP 3002 Python https://github.com/CaptainStouf/Adafruit-raspi-python/blob/master/Adafruit_MCP3002/MCP3002.py importació RPi. GPIO com GPIO, temps, des de la llista d'importació dels sistemes operatius importació subprocés des de la importació temporal importació aleatòria GPIO.setmode (GPIO. BCM) # llegeix les dades SPI del xip MCP3002, 2 possibles adc's (0 i 1) def readadc (adcnum, clockpin, mosipin, misopin, cspin): if ((adcnum> 1) o (adcnum <0)): retorna -1 GPIO.output (cspin, True) GPIO.output (clockpin, False) # start clock low GPIO.output (cspin, False) # bring CS low commandout = adcnum << 1; commandout | = 0x0D # bit inicial + bit simple + comandament MSBF bit << = 4 # només necessitem enviar aquí 4 bits per a i en el rang (4): if (commandout & 0x80): GPIO.output (mosipin, True) else: GPIO.output (mosipin, False) commandout << = 1 GPIO.output (clockpin, True) GPIO.output (clockpin, False) adcout = 0 # llegit en un bit nul i 10 bits ADC per a i en l'interval (11): GPIO.output (horitzó, True) GPIO.output (horitzó, False) adcout <0): imprimeix "No s'han trobat fitxers mp3!" torna la impressió de fitxers mp3 "--WW2 Radio ------------------------------------------ --------------------- "last_read = 0 # emmagatzema l'última posició de l'olla de volum last_year = 0 # emmagatzema l'última posició de la tolerància de l'olla de freqüència = 5 # permetre una petita tolerància perquè el moviment lleuger de les olles no provoqui cap canvi mentre que True: trim_pot_changed = False year_pot_changed = False per adcnum en el rang (2): ret = readadc (adcnum, SPICLK, SPIMOSI, SPIMISO, SPICS) if (adcnum == 0): # llegeix el pot del selector d'any per veure que s'ha mogut any_adjust = abs (ret - last_year) if (year_adjust> tolerance + 10): year_pot_changed = True if (year_pot_changed): # Valors per a si es poden fer les comprovacions fet després del seu subprocess.call construït (['killall', 'mpg123']) # kill any MP3 running sleep (0.1); si ret 50 i ret = 150 i ret = 250 i ret = 350 i ret = 450 i ret = 550): war_year = "1945" # guardeu el valor del pot per a la propera vegada al voltant del bucle last_year = ret print (" S'està reproduint a partir de "), imprimeix (any_guerra), imprimeix (" nombre de fitxers = "), dir_guerra = '/ home / pi / ràdio / WWII_News _' + any_guerra + '/' llista play_list = any_llista (any guerra) num_of_files = len (llista de reproducció) imprimeix num_of_files play_file = random.randint (1, num_of_files) # seleccioneu a l'atzar un dels fitxers per reproduir war_mp3 = war_dir + play_list [play_file] subprocess. Popen (['mpg123', war_mp3]) # Utilitzeu mpg123 com a reproductor per al repòs d'àudio (0,1); # proporcioneu una lleugera pausa abans de continuar if (adcnum == 1): # llegiu el volum pot pot_adjust = abs (ret - last_read) if (pot_adjust> tolerance): trim_pot_changed = True if (trim_pot_changed): set_volume = ret / 10.24 # convert Valor de pot de 10 bits adc0 (0-1024) en un nivell de volum 0-100 set_volume = round (set_volume) # arrodoneix el valor decimal set_volume = int (set_volume) # volum de repartiment com a enter # Utilitzeu el valor del pot per enviar un nivell a the amixer prog print 'Volume = {volume}%'.format (volume = set_volume) set_vol_cmd = 'sudo amixer cset numid = 1 - {volume}%> / dev / null'.format (volume = set_volume) os.system (set_vol_cmd) # set volume # save the potentiometer reading for the next loop last_read = ret # Una pausa després de canviar el volum, de manera que no actuem amb massa canvis si el pot canvia de temps ràpid.

Pas 12: Arrencada automàtica del programari en càrrega

Hi ha moltes maneres d’executar una ordre al Pi en arrencar, però trobo que això és el més fàcil, obre Crontab

sudo crontab -e

Ara només cal afegir aquesta línia

@reboot python /home/pi/volume/year.py &

i això hauria de fer el truc, la propera vegada que reinicieu el programa de control d'àudio s'executarà i hauríeu d'escoltar la vostra primera emissió.

Pas 13: Què passa després?

Actualment estic en procés de construir un petit PCB per seure a sobre del raspberry pi, de manera que pugui tenir un lloc on muntar l’amplificador i2S i l’ADC juntament amb uns terminals de cargol per a les olles. Això em permetrà fer la instal·lació una mica més senzilla i fer-ne uns quants més fàcilment per als amics.

En aquests moments estic recopilant alguns fitxers per a una ràdio de cursa espacial, començant per l’esputnik i en endavant fins als aterratges lunars.

Si us plau, feu-me saber si teniu alguna idea o voleu consells o suggeriments sobre com muntar-vos-ho.

Desconnectar.

Accèssit al concurs d’àudio 2018