مكبر صوت WI-FI من Raspberry Pi: 6 خطوات (مع صور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

يدور هذا المشروع حول إنشاء مكبر صوت WI-FI. كان لدي مكبر صوت كمبيوتر قديم مكسور و Raspberry Pi 1B غير مستخدم. كانت فكرتي الأساسية هي وضع pi في السماعة القديمة لتنشيطها. إعادة استخدام الأشياء القديمة دون خلق نفايات جديدة. اتضح أن مكبر الصوت لم يعد يعمل وقررت إنشاء مكبر صوت بسيط. أخيرًا ، أردت استخدام خدمة توصيل Spotify لتشغيل الموسيقى.

اللوازم

الخطوة 1: الأشياء المستخدمة في المشروع

لإعداد مكبر صوت WI-FI ، استخدمت المستلزمات التالية

• Raspberry Pi على الأقل موديل 1 B (~ 15 €)
• صندوق سماعات الكمبيوتر القديم
• اتصال صوتي مقاس 3.5 ملم من سماعات الرأس القديمة
• محول DC-DC (0.39 €)
• بطاقة صوت USB (10 يورو)
• USB WI-FI dongle (9 €)
• كابلات
• قاد

بالنسبة للوحة مكبر الصوت ، قررت استخدام LM386N-4. هذا IC هو مكبر صوت بسيط مع نتائج جيدة لتطبيقات الصوت.

• LM386N-4 (0.81 يورو)
• المقاومات: 5Ω ، 2x 1kΩ و 200Ω
• المكثفات: 4700 درجة فهرنهايت ، 1000 درجة فهرنهايت ، 100 درجة فهرنهايت و 100 درجة فهرنهايت
• لوحة دائرة كهربائية

هذا يصل إلى ما يقرب من 36 يورو. نظرًا لأن لدي بالفعل معظم الأشياء ، كان علي شراء محول DC-DC وبطاقة صوت USB و LM386N.

الخطوة 2: إنشاء دائرة مكبر للصوت

قلب مكبر الصوت هو LM386N-4. LM386N-Family هو مكبر صوت IC شائع يستخدم للعديد من أجهزة الموسيقى المحمولة مثل مشغل الأقراص المضغوطة وصناديق البلوتوث وما إلى ذلك. هناك بالفعل الكثير من البرامج التعليمية التي تصف هذا مكبر الصوت: https://www.instructables.com / howto / LM386 /

تم استلهام حلبة هذا المشروع بشكل أساسي من هذا البرنامج التعليمي على YouTube: https://www.youtube.com/watch؟v=4ObzEft2R_g وصديق جيد لي ساعدني كثيرًا. اخترت LM386N-4 لأنه يتمتع بقوة أكبر من تلك الأخرى وقررت أن أقود اللوحة بجهد 12 فولت.

تتمثل الخطوة الأولى لإنشاء اللوحة في اختبار الدائرة على لوح التجارب. كان لمقاربي الأول الكثير من التدخلات والضوضاء. أخيرًا ، توصلت إلى قائمة النقاط التالية التي حسنت جودة الصوت بشكل كبير.

• تجنب الأسلاك الطويلة والمتقاطعة. لقد قمت بإعادة تنظيم المكونات وتقليل الكابلات.
• كان صندوق مكبرات الصوت الخاص بمشروعي عبارة عن مضخم صوت ، لذلك كان من المفترض أن يقوم السماعة بتشغيل ترددات منخفضة. قمت بدمج سماعة ثانية للترددات العالية تكمل الصوت بنتيجة جيدة.
• استخدم بطاقة صوت USB. يعتبر raspberry pi جودة صوت سيئة للغاية ، لأن البناء في المحول الرقمي التناظري لم يتم تصميمه لتطبيقات الصوت HIFI.
• قم بتوصيل دبوس 2 فقط بتأريض إشارة الصوت. تختلف أرضية 12 فولت وأرضية لوحة صوت USB مع بعض الضوضاء. تضخم LM386N الفرق بين Pin 2 و Pin 3 وبالتالي تم تضخيم الضوضاء أيضًا. قررت عدم توصيل Pin 2 بالأرض ، ولكن فقط باستخدام USB الصوتي ، واختفى الضجيج أخيرًا.

الخطوة 3: دمج مكبر الصوت للترددات العالية

كان صندوق السماعات الذي أردت اختراقه في الأصل مضخم صوت. بسبب أن السماعة كانت سيئة للغاية للترددات العالية. لحل ذلك أضفت مكبر صوت ثانٍ من صندوق مكبرات صوت Bluetooth مكسور. يؤدي الجمع بين مكبري الصوت معًا في نفس الوقت إلى الحصول على صوت جيد لكل من الترددات العالية والمنخفضة.

الخطوة 4: قم بتوصيل جميع المكونات

قررت تشغيل مكبر الصوت بجهد 12 فولت. كان الصندوق يحتوي بالفعل على مفتاح طاقة لذلك أعدت استخدامه. يحتاج Raspberry Pi نفسه إلى 5 فولت و 700-1000 مللي أمبير وأنا أقوم بتوصيل عصا USB WI-FI وبطاقة صوت USB. كان التحدي الآن هو النزول إلى 5 فولت من 12 فولت. كانت محاولتي الأولى هي استخدام L7805 ، وهو منظم 5 فولت. فيما يلي وصف جيد جدًا للمنظم: https://www.instructables.com/id/5v-Regulator/. ومع ذلك ، فإن أداء المنظمين الخطيين سيء للغاية. تنظيم حرق من 12 فولت إلى 5 فولت (12 فولت - 5 فولت) * 1000 مللي أمبير = 7 وات في مكون واحد فقط. سيكون ذلك هدرًا هائلاً للطاقة.

أخيرًا ، قررت استخدام محول DC-DC. على DaoRier LM2596 LM2596S قمت بضبط اللوحة لإنشاء 5 فولت. يقوم المحول بعمل رائع ولم أتعرف على أي توليد للحرارة على تلك اللوحة.

يجب أن يشير مؤشر LED الخاص بالحالة إلى حالة Raspberry Pi. يحتوي صندوق السماعات بالفعل على مؤشر LED ، لذلك أعدت استخدام ذلك. يحتاج LED 1.7 فولت و 20 مللي أمبير. لذلك يجب أن يحرق المقاوم 3.3-1.7 فولت عند 20 مللي أمبير:

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

لقد قمت بتوصيل مؤشر LED بـ Raspberry Pi GPIOs. من الأرض إلى السن 9 والإمداد الإيجابي للرأس 11 (GPIO 17). يسمح هذا لـ Pi بالإشارة إلى الحالة (الطاقة ، WI-FI ، التشغيل) من خلال أوضاع الوميض المختلفة.

الخطوة 5: قم بإعداد Raspberry Pi

نظام التشغيل Raspbian Buster Lite كافٍ تمامًا. لقد قمت بتوصيل Pi بشاشة ولوحة مفاتيح لتكوينها. يتيح لك الأمر raspi-config تكوين بيانات اعتماد WI-FI بسهولة.

يجب أن يقوم برنامج نصي بسيط لبدء التشغيل بتشغيل صوت بدء التشغيل. يجب أن يتحقق نص Python من اتصال الإنترنت. إذا كان Pi لديه اتصال بالإنترنت ، فيجب أن يكون مؤشر LED للحالة قيد التشغيل ، وإلا يجب أن يومض مؤشر LED. لذلك ، قمت بإنشاء برنامج نصي bash في init.d

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

بالمحتوى التالي

#! / بن / باش

### معلومات البدء # توفر: البداية # المطلوب - البداية: $ local_fs $ network $ remote_fs # Required-Stop: $ local_fs $ network $ remote_fs # Default-Start: 2 3 4 5 # Default-Stop: 0 1 6 # وصف قصير: تشغيل صوت البدء # الوصف: تشغيل صوت بدء التشغيل ### END INFO # بدء الوصول إلى الإنترنت watchdog python /home/pi/access_status.py &#Play start sound mpg123 /home/pi/startup.mp3 &> / الصفحة الرئيسية / pi / mpg123.log

اجعل البرنامج النصي قابلاً للتنفيذ

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

لتنفيذ البرنامج النصي عند بدء التشغيل ، قمت بتسجيل البرنامج النصي الأمر التالي

sudo update-rc.d trouble.sh الافتراضية

ضع أداة مراقبة python المرفقة في الدليل الرئيسي /home/pi/access_status.py يجب أن يقوم نص python بالتكرار. تتحقق الحلقة الأولى من اتصال الإنترنت عن طريق اختبار اتصال www.google.com كل ثانيتين. تتيح الحلقة الثانية وميض GPIO Pin 17 ، اعتمادًا على حالة الإنترنت الحالية.

تثبيت خدمة Spotify connect سهل للغاية. هنا مستودع يستضيف برنامج نصي للتثبيت: https://github.com/dtcooper/raspotify لذا أخيرًا التثبيت هو أمر واحد فقط.

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

الخطوة السادسة: الخاتمة

خلال المشروع تعلمت الكثير. كان استخدام منظم 5 فولت بدلاً من محول DC-DC في نموذج أولي مبكر فكرة سيئة. لكن هذا الخطأ جعلني أفكر فيما يفعله المنظم حقًا. كانت تحسينات جودة الصوت أيضًا عملية تعليمية ضخمة. هناك سبب يجعل تضخيم الصوت الاحترافي مثل علم الصواريخ:-)