Pembesar suara WI-FI oleh Raspberry Pi: 6 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Projek ini adalah mengenai membuat pembesar suara WI-FI. Saya mempunyai pembesar suara komputer lama yang rosak dan Raspberry Pi 1B yang tidak digunakan. Idea asas saya adalah dengan memasukkan pi ke pembesar suara lama untuk menaikkannya. Gunakan semula barang lama tanpa mencipta sampah baru. Ternyata penguat pembesar suara tidak berfungsi lagi dan saya memutuskan untuk membuat penguat audio ringkas. Akhirnya, saya ingin menggunakan perkhidmatan Connect Spotify untuk memainkan muzik.

Bekalan

Langkah 1: Perkara Yang Digunakan untuk Projek

Untuk menyiapkan pembesar suara WI-FI, saya menggunakan bekalan berikut

• Raspberry Pi sekurang-kurangnya model 1 B (~ 15 €)
• Kotak pembesar suara komputer lama
• Sambungan audio 3.5mm dari fon kepala lama
• Penukar DC-DC (0.39 €)
• Kad audio USB (10 €)
• USB WI-FI dongle (9 €)
• Kabel
• LED

Untuk papan penguat saya memutuskan untuk menggunakan LM386N-4. IC ini adalah penguat ringkas dengan hasil yang baik untuk aplikasi audio.

• LM386N-4 (0.81 €)
• Perintang: 5Ω, 2x 1kΩ dan 200Ω
• Kapasitor: 4700µF, 1000µF, 100µF dan 100nF
• Papan litar

Jumlahnya berjumlah lebih kurang 36 €. Oleh kerana saya sudah mempunyai sebahagian besar barang, saya hanya perlu membeli penukar DC-DC, kad audio USB dan LM386N.

Langkah 2: Buat Litar Penguat

Jantung penguat adalah LM386N-4. Keluarga LM386N adalah IC penguat yang popular yang digunakan untuk banyak peranti muzik mudah alih seperti Pemain CD, Kotak Bluetooth, dll. Sudah banyak tutorial yang menjelaskan penguat ini: https://www.instructables.com / bagaimana / LM386 /

Litar untuk projek ini terutamanya diilhamkan oleh tutorial YouTube ini: https://www.youtube.com/embed/4ObzEft2R_g dan rakan baik saya yang banyak membantu saya. Saya memilih LM386N-4 kerana ia mempunyai lebih banyak kuasa daripada yang lain dan saya memutuskan untuk memandu papan dengan 12V.

Langkah pertama untuk membuat papan adalah menguji litar di papan roti. Pendekatan pertama saya mempunyai banyak gangguan dan suara. Akhirnya, saya mendapat senarai titik berikut yang meningkatkan kualiti suara secara mendadak.

• Elakkan wayar yang panjang dan melintas. Saya menyusun semula komponen dan mengurangkan kabel.
• Kotak pembesar suara projek saya adalah subwoofer, jadi pembesar suara sepatutnya memainkan frekuensi rendah. Saya menyatukan pembesar suara kedua untuk frekuensi tinggi yang melengkapkan suara dengan hasil yang baik.
• Gunakan kad audio USB. Raspberry pi sebagai kualiti audio yang sangat buruk, kerana penukar digital-analog tidak dirancang untuk aplikasi audio HIFI.
• Sambungkan Pin 2 hanya ke permukaan isyarat audio. Ground of 12V dan ground board audio USB berbeza dengan sedikit bunyi. LM386N menguatkan perbezaan Pin 2 dan Pin 3 dan oleh itu bunyi juga diperkuat. Saya memutuskan untuk tidak menghubungkan Pin 2 dengan ground, tetapi hanya dengan ground-audio-USB dan akhirnya bunyi itu hilang.

Langkah 3: Gabungkan Speaker untuk Frekuensi Tinggi

Kotak pembesar suara yang ingin saya hack pada asalnya adalah subwoofer. Oleh kerana itu, pembesar suara sangat teruk untuk frekuensi tinggi. Untuk menyelesaikannya, saya menambah pembesar suara kedua dari kotak pembesar suara Bluetooth yang rosak. Menggabungkan dua pembesar suara secara bersamaan menghasilkan bunyi yang baik untuk frekuensi tinggi dan rendah.

Langkah 4: Sambungkan Semua Komponen

Saya memutuskan untuk menghidupkan penguat dengan 12 Volt. Kotak sudah mempunyai suis kuasa jadi saya menggunakannya semula. Raspberry Pi sendiri memerlukan 5 Volt dan 700-1000mA dan saya menyambungkan stik USB WI-FI dan kad suara USB. Cabarannya sekarang adalah turun ke 5v daripada 12v. Percubaan pertama saya adalah menggunakan L7805, iaitu Regulator 5v. Berikut adalah penerangan Regulator yang sangat baik: https://www.instructables.com/id/5v-Regulator/. Walau bagaimanapun prestasi pengatur linier sangat buruk. Mengatur dari 12v hingga 5v burn (12v - 5v) * 1000mA = 7 Watt hanya dalam satu komponen. Itu akan menjadi pembaziran tenaga yang besar.

Akhirnya, saya memutuskan untuk menggunakan penukar DC-DC. Pada DaoRier LM2596 LM2596S saya menyesuaikan papan untuk membuat 5v. Penukar melakukan pekerjaan dengan baik dan saya tidak mengenali sebarang penciptaan haba di papan itu.

LED status harus menunjukkan status Raspberry Pi. Kotak pembesar suara sudah mempunyai LED, jadi saya menggunakannya semula. LED memerlukan 1.7v dan 20mA. Jadi perintang harus membakar 3.3-1.7v pada 20mA:

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

Saya menyambungkan LED ke GPIO Raspberry Pi. Arahkan ke Pin 9 dan bekalan positif ke Pin 11 (GPIO 17). Ini membolehkan Pi menunjukkan status (Power, WI-FI, Playing) dengan mod berkelip yang berbeza.

Langkah 5: Sediakan Pi Raspberry

OS Raspbian Buster Lite benar-benar mencukupi. Saya menyambungkan Pi ke monitor dan papan kekunci untuk mengkonfigurasinya. Perintah raspi-config membolehkan anda mengkonfigurasi kelayakan WI-FI dengan mudah.

Skrip permulaan yang sederhana harus memainkan suara permulaan. Skrip python harus memeriksa sambungan internet. Sekiranya Pi mempunyai akses internet, status LED harus menyala, jika tidak, LED akan berkelip. Oleh itu, saya membuat skrip bash di init.d

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

Dengan kandungan berikut

#! / bin / bash

### BEGIN INIT INFO # Menyediakan: startound # 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 # Huraian Ringkas: mainkan suara mula # Penerangan: Mainkan suara mula ### INFO INIT TAMAT # Mulakan akses internet pengawas python /home/pi/access_status.py &#Mainkan suara permulaan mpg123 /home/pi/startup.mp3 &> / rumah / pi / mpg123.log

Jadikan skrip boleh dilaksanakan

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

Untuk melaksanakan skrip pada permulaan saya mendaftarkan skrip dengan arahan berikut

lalai sudo update-rc.d troublesadix.sh

Letakkan pengawas python yang dilampirkan ke dalam direktori utama /home/pi/access_status.py Skrip python mesti diulang. Gelung pertama memeriksa sambungan internet dengan melakukan ping www.google.com setiap 2 saat. Gelung kedua membolehkan Pin GPIO 17 berkelip, bergantung pada status internet semasa.

Pemasangan perkhidmatan sambungan Spotify sangat mudah. Berikut adalah repositori yang menghoskan skrip pemasangan: https://github.com/dtcooper/raspotify Jadi akhirnya pemasangan hanya satu arahan.

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

Langkah 6: Kesimpulannya

Semasa membuat projek, saya banyak belajar. Menggunakan Regulator 5v dan bukannya penukar DC-DC dalam prototaip awal adalah idea yang tidak baik. Tetapi kesilapan itu membuat saya berfikir tentang apa yang sebenarnya dilakukan oleh Regulator. Peningkatan kualiti audio juga merupakan proses pembelajaran yang besar. Ada sebab mengapa penguatan audio profesional seperti sains roket:-)