Raspberry Pi'den WI-FI Hoparlör: 6 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Bu proje, bir WI-FI hoparlörü oluşturmakla ilgilidir. Eski bir bozuk bilgisayar hoparlörüm ve kullanılmayan bir Raspberry Pi 1B'm vardı. Temel fikrim, onu yukarı çevirmek için pi'yi eski hoparlöre koymaktı. Yeni atık oluşturmadan eski şeyleri yeniden kullanın. Hoparlör amplifikatörünün artık çalışmadığı ortaya çıktı ve basit bir ses amplifikatörü oluşturmaya karar verdim. Son olarak, müzik çalmak için bir Spotify bağlantı hizmeti kullanmak istedim.

Gereçler

Adım 1: Proje İçin Kullanılanlar

WI-FI hoparlörü kurmak için aşağıdaki malzemeleri kullandım

• Raspberry Pi en az 1 B modeli (~15€)
• Eski bilgisayar hoparlör kutusu
• Eski kulaklıklardan 3,5 mm ses bağlantısı
• DC-DC dönüştürücü (0.39€)
• USB ses kartı (10€)
• USB WI-FI dongle (9€)
• kablolar
• LED

Amplifikatör kartı için LM386N-4'ü kullanmaya karar verdim. Bu IC, ses uygulamaları için iyi sonuçlar veren basit bir amplifikatördür.

• LM386N-4 (0.81€)
• Dirençler: 5Ω, 2x 1kΩ ve 200Ω
• Kondansatörler: 4700µF, 1000µF, 100µF ve 100nF
• Devre kartı

Bu da yaklaşık 36€ eder. Çoğu şeye zaten sahip olduğum için DC-DC dönüştürücüyü, USB ses kartını ve LM386N'yi satın almak zorunda kaldım.

Adım 2: Amplifikatör Devresini Oluşturun

Amplifikatörün kalbi LM386N-4'tür. LM386N-Ailesi, CD-Player, Bluetooth-Box'lar, vb. gibi birçok taşınabilir müzik cihazı için kullanılan popüler bir amplifikatör IC'dir. Bu amplifikatörü açıklayan çok sayıda öğretici var: https://www.instructables.com /nasıl yapılır/LM386/

Bu projenin devresi esas olarak şu YouTube eğitiminden ilham aldı: https://www.youtube.com/embed/4ObzEft2R_g ve bana çok yardımcı olan iyi bir arkadaşım. LM386N-4'ü diğerlerinden daha fazla güce sahip olduğu için seçtim ve kartı 12V ile sürmeye karar verdim.

Kartı oluşturmanın ilk adımı devreyi bir breadboard üzerinde test etmektir. İlk yaklaşımımda çok fazla parazit ve gürültü vardı. Sonunda, ses kalitesini önemli ölçüde artıran aşağıdaki noktaların listesini buldum.

• Uzun ve çapraz kablolardan kaçının. Bileşenleri yeniden hizaladım ve kabloyu azalttım.
• Projemin hoparlör kutusu bir subwoofer'dı, bu yüzden hoparlörün düşük frekansları çalması gerekiyordu. Sesi güzel bir sonuçla tamamlayan yüksek frekanslar için ikinci bir hoparlör entegre ettim.
• Bir USB ses kartı kullanın. Ahududu pi çok kötü bir ses kalitesi olarak, çünkü dijital-analog dönüştürücüdeki yapı HIFI ses uygulamaları için tasarlanmamıştır.
• Pin 2'yi sadece ses sinyalinin toprağına bağlayın. 12V'nin topraklaması ve USB ses kartının topraklaması biraz gürültüyle farklılık gösteriyor. LM386N, Pin 2 ve Pin 3 arasındaki farkı artırır ve bu nedenle gürültü de yükseltilir. Pin 2'yi toprağa bağlamamaya karar verdim, sadece USB-ses-toprak ile ve sonunda gürültü kayboldu.

3. Adım: Hoparlörü Yüksek Frekanslar için Entegre Edin

Hacklemek istediğim hoparlör kutusu aslında bir subwoofer'dı. Bu nedenle hoparlör yüksek frekanslar için çok kötüydü. Bunu çözmek için bozuk bir Bluetooth hoparlör kutusundan ikinci bir hoparlör ekledim. İki hoparlörü paralel olarak birleştirmek, hem yüksek hem de düşük frekanslar için iyi ses sağlar.

Adım 4: Tüm Bileşenleri Bağlayın

Amplifikatörü 12 Volt ile çalıştırmaya karar verdim. Kutunun zaten bir güç anahtarı vardı, bu yüzden tekrar kullandım. Raspberry Pi'nin kendisi 5 Volt ve 700-1000mA'ya ihtiyaç duyuyor ve bir USB WI-FI çubuğu ve bir USB ses kartı bağladım. Şimdiki zorluk, 12v'den 5v'ye inmekti. İlk denemem 5v Regülatör olan L7805'i kullanmaktı. İşte Regülatörün çok iyi bir açıklaması: https://www.instructables.com/id/5v-Regulator/. Ancak lineer regülatörlerin performansı çok kötü. Tek bir bileşende 12v'den 5v yanmalara (12v – 5v) * 1000mA = 7 Watt'a kadar düzenleme. Bu büyük bir enerji israfı olurdu.

Sonunda bir DC-DC dönüştürücü kullanmaya karar verdim. DaoRier LM2596 LM2596S'de kartı 5v oluşturacak şekilde ayarladım. Dönüştürücü harika bir iş çıkarıyor ve o kartta herhangi bir ısı oluşumu fark etmedim.

Bir durum LED'i Raspberry Pi'nin durumunu göstermelidir. Hoparlör kutusunda zaten bir LED vardı, bu yüzden onu yeniden kullandım. LED'in 1.7v ve 20mA'ya ihtiyacı var. Yani bir direnç 20mA'da 3.3-1.7v yakmalıdır:

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

LED'i Raspberry Pi GPIO'larına bağladım. Pin 9'a ve pozitif beslemeyi Pin 11'e (GPIO 17) topraklayın. Bu, Pi'nin durumu (Güç, WI-FI, Oynatılıyor) farklı yanıp sönme modlarıyla göstermesine olanak tanır.

Adım 5: Raspberry Pi'yi kurun

Raspbian Buster Lite OS tamamen yeterli. Pi'yi yapılandırmak için bir monitöre ve klavyeye bağladım. Raspi-config komutu, WI-FI kimlik bilgilerini kolayca yapılandırmanıza olanak tanır.

Basit bir başlangıç komut dosyası bir başlangıç sesi çalmalıdır. Bir python betiği internet bağlantısını kontrol etmelidir. Pi'nin internet erişimi varsa durum LED'i yanmalıdır, aksi takdirde LED yanıp sönmelidir. Bu nedenle, init.d'de bir bash betiği oluşturdum

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

Aşağıdaki içerikle

#!/bin/bash

### BEGIN INIT INFO # Sağlar: startound # Gerekli-Başlangıç: $local_fs $network $remote_fs # Gerekli-Durdur: $local_fs $network $remote_fs # Varsayılan-Başlangıç: 2 3 4 5 # Varsayılan-Durdur: 0 1 6 # Kısa Açıklama: başlangıç sesini çal # Açıklama: Başlangıç sesini çal ### END INIT INFO # İnternet erişimini başlat watchdog python /home/pi/access_status.py &#Play start sesi mpg123 /home/pi/startup.mp3 &> / ana sayfa/pi/mpg123.log

Komut dosyasını yürütülebilir yap

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

Komut dosyasını başlangıçta yürütmek için komut dosyasını aşağıdaki komutu kaydettim

sudo update-rc.d troubadix.sh varsayılanları

Ekli python bekçi köpeğini /home/pi/access_status.py ana dizinine koyun. Python betiğinin döngü yapması gerekir. İlk döngü, her 2 saniyede bir www.google.com'a ping atarak internet bağlantısını kontrol eder. İkinci döngü, mevcut internet durumuna bağlı olarak GPIO Pin 17'nin yanıp sönmesini sağlar.

Spotify connect hizmetinin kurulumu çok kolaydır. İşte bir kurulum komut dosyasını barındıran bir havuz: https://github.com/dtcooper/raspotify Yani nihayet kurulum sadece tek bir komuttan ibaret.

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

6. Adım: Sonuç

Proje sırasında çok şey öğrendim. Erken bir prototipte DC-DC dönüştürücü yerine 5v Regülatör kullanmak kötü bir fikirdi. Ama bu hata bana Regülatörün gerçekte ne yaptığını düşündürdü. Ses kalitesindeki iyileştirmeler de büyük bir öğrenme süreciydi. Profesyonel ses amplifikasyonunun roket bilimi gibi olmasının bir nedeni var:-)