रास्पबेरी पाई द्वारा वाई-फाई स्पीकर: 6 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

यह प्रोजेक्ट WI-FI स्पीकर बनाने के बारे में है। मेरे पास एक पुराना टूटा हुआ कंप्यूटर स्पीकर और एक अप्रयुक्त रास्पबेरी पाई 1 बी था। मेरा मूल विचार यह था कि पीआई को पुराने स्पीकर में डाल दिया जाए ताकि इसे अप-साइकिल किया जा सके। नया कचरा पैदा किए बिना पुराने सामान का पुन: उपयोग करें। यह पता चला कि स्पीकर एम्पलीफायर अब काम नहीं करता है और मैंने एक साधारण ऑडियो एम्पलीफायर बनाने का फैसला किया है। अंत में, मैं संगीत चलाने के लिए Spotify कनेक्ट सेवा का उपयोग करना चाहता था।

आपूर्ति

चरण 1: परियोजना के लिए प्रयुक्त चीजें

WI-FI स्पीकर को सेट-अप करने के लिए, मैंने निम्नलिखित आपूर्तियों का उपयोग किया

• रास्पबेरी पाई कम से कम मॉडल 1 बी (~15€)
• पुराना कंप्यूटर स्पीकर बॉक्स
• पुराने हेडफ़ोन से 3.5 मिमी ऑडियो कनेक्शन
• डीसी-डीसी कनवर्टर (0.39€)
• यूएसबी ऑडियो कार्ड (10€)
• यूएसबी वाई-फाई डोंगल (9€)
• Cabelas
• एलईडी

एम्पलीफायर बोर्ड के लिए मैंने LM386N-4 का उपयोग करने का निर्णय लिया। यह आईसी ऑडियो अनुप्रयोगों के लिए अच्छे परिणामों के साथ एक साधारण एम्पलीफायर है।

• LM386N-4 (0.81€)
• प्रतिरोधक: 5Ω, 2x 1kΩ और 200Ω
• कैपेसिटर: 4700μF, 1000μF, 100μF और 100nF
• सर्किट बोर्ड

यह लगभग 36 € तक है। क्योंकि मेरे पास पहले से ही अधिकांश सामान था, मुझे बस DC-DC कनवर्टर, USB ऑडियो कार्ड और LM386N खरीदना था।

चरण 2: एम्पलीफायर सर्किट बनाएं

एम्पलीफायर का दिल LM386N-4 है। LM386N-Family एक लोकप्रिय एम्पलीफायर IC है जिसका उपयोग बहुत सारे पोर्टेबल संगीत उपकरणों जैसे कि सीडी-प्लेयर, ब्लूटूथ-बॉक्स आदि के लिए किया जाता है। इस एम्पलीफायर का वर्णन करने वाले पहले से ही बहुत सारे ट्यूटोरियल हैं: https://www.instructables.com /Howto/LM386/

इस प्रोजेक्ट का सर्किट मुख्य रूप से इस YouTube ट्यूटोरियल से प्रेरित था: https://www.youtube.com/embed/4ObzEft2R_g और मेरे एक अच्छे दोस्त जिन्होंने मेरी बहुत मदद की। मैं LM386N-4 चुनता हूं क्योंकि इसमें अन्य की तुलना में अधिक शक्ति है और मैंने बोर्ड को 12V के साथ चलाने का निर्णय लिया।

बोर्ड बनाने का पहला कदम ब्रेडबोर्ड पर सर्किट का परीक्षण करना है। मेरे पहले दृष्टिकोण में बहुत सारे हस्तक्षेप और शोर थे। अंत में, मैं निम्नलिखित बिंदुओं की सूची के साथ आया जिन्होंने ध्वनि की गुणवत्ता में नाटकीय रूप से सुधार किया।

• लंबे और क्रॉसिंग तारों से बचें। मैंने घटकों को साकार किया और कैबेल को कम किया।
• मेरे प्रोजेक्ट का स्पीकर-बॉक्स एक सबवूफर था, इसलिए स्पीकर को कम फ़्रीक्वेंसी बजानी थी। मैंने उच्च आवृत्तियों के लिए एक दूसरे स्पीकर को एकीकृत किया जो ध्वनि को एक अच्छे परिणाम में पूरा करता है।
• USB ऑडियो कार्ड का उपयोग करें। रास्पबेरी पाई एक बहुत खराब ऑडियो गुणवत्ता के रूप में, क्योंकि डिजिटल-एनालॉग कनवर्टर में निर्माण HIFI ऑडियो अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया था।
• पिन 2 को केवल ऑडियो सिग्नल के ग्राउंड से कनेक्ट करें। 12V का ग्राउंड और USB ऑडियो बोर्ड का ग्राउंड कुछ शोर के साथ अलग है। LM386N पिन 2 और पिन 3 के अंतर को बढ़ाता है और इसलिए शोर भी बढ़ाया गया था। मैंने पिन 2 को जमीन से नहीं जोड़ने का फैसला किया, लेकिन सिर्फ यूएसबी-ऑडियो-ग्राउंड के साथ और अंत में शोर गायब हो गया।

चरण 3: उच्च आवृत्तियों के लिए स्पीकर को एकीकृत करें

मैं जिस स्पीकर बॉक्स को हैक करना चाहता था वह मूल रूप से एक सबवूफर था। इसके कारण स्पीकर उच्च आवृत्तियों के लिए बहुत खराब था। इसे हल करने के लिए मैंने टूटे हुए ब्लूटूथ स्पीकर बॉक्स से दूसरा स्पीकर जोड़ा। दो स्पीकरों को समानांतर में एक साथ मिलाने से उच्च और निम्न आवृत्तियों दोनों के लिए अच्छी ध्वनि प्राप्त होती है।

चरण 4: सभी घटकों को कनेक्ट करें

मैंने 12 वोल्ट के साथ एम्पलीफायर को बिजली देने का फैसला किया। बॉक्स में पहले से ही एक पावर स्विच था इसलिए मैंने इसका पुन: उपयोग किया। रास्पबेरी पाई को स्वयं 5 वोल्ट और 700-1000mA की आवश्यकता होती है और मैं एक USB WI-FI स्टिक और एक USB साउंड कार्ड कनेक्ट करता हूं। अब चुनौती 12 वी में से 5 वी पर आने की थी। मेरा पहला प्रयास L7805 का उपयोग करना था, जो कि 5v रेगुलेटर है। यहां नियामक का बहुत अच्छा विवरण दिया गया है: https://www.instructables.com/id/5v-Regulator/। हालांकि रैखिक नियामकों का प्रदर्शन बहुत खराब है। केवल एक घटक में 12v से नीचे 5v बर्न (12v - 5v) * 1000mA = 7 वाट तक का विनियमन। यह ऊर्जा की भारी बर्बादी होगी।

अंत में, मैंने DC-DC कनवर्टर का उपयोग करने का निर्णय लिया। DaoRier LM2596 LM2596S पर मैंने 5v बनाने के लिए बोर्ड को समायोजित किया। कनवर्टर बहुत अच्छा काम करता है और मैंने उस बोर्ड पर किसी भी गर्मी निर्माण को नहीं पहचाना।

एक स्थिति एलईडी को रास्पबेरी पाई की स्थिति का संकेत देना चाहिए। स्पीकर बॉक्स में पहले से ही एक एलईडी थी, इसलिए मैंने उसका पुन: उपयोग किया। एलईडी को 1.7v और 20mA की जरूरत है। तो एक रोकनेवाला को 20mA पर 3.3-1.7v जलाना पड़ता है:

आर = यू / आई = (3.3v - 1.7v) / 20mA = 80Ω

मैंने एलईडी को रास्पबेरी पाई GPIO से जोड़ा। ग्राउंड टू पिन 9 और पॉजिटिव सप्लाई पिन 11 (GPIO 17)। यह पीआई को विभिन्न ब्लिंकिंग मोड द्वारा स्थिति (पावर, वाई-फाई, प्लेइंग) को इंगित करने की अनुमति देता है।

चरण 5: रास्पबेरी पाई सेटअप करें

रास्पियन बस्टर लाइट ओएस पूरी तरह से पर्याप्त है। मैंने इसे कॉन्फ़िगर करने के लिए पाई को मॉनिटर और कीबोर्ड से जोड़ा। रास्पि-कॉन्फ़िगरेशन कमांड आपको आसानी से WI-FI क्रेडेंशियल्स को कॉन्फ़िगर करने की अनुमति देता है।

एक साधारण स्टार्टअप स्क्रिप्ट को स्टार्टअप ध्वनि बजानी चाहिए। एक पायथन लिपि को इंटरनेट कनेक्शन की जांच करनी चाहिए। यदि Pi के पास इंटरनेट है तो स्थिति LED चालू होनी चाहिए, अन्यथा LED को झपकना चाहिए। इसलिए, मैंने init.d. में एक बैश स्क्रिप्ट बनाई

सुडो नैनो /etc/init.d/troubadix.sh

निम्नलिखित सामग्री के साथ

#!/बिन/बैश

### आरंभ जानकारी # प्रदान करता है: प्रारंभ ध्वनि # आवश्यक-प्रारंभ: $local_fs $network $remote_fs # आवश्यक-रोकें: $local_fs $network $remote_fs # डिफ़ॉल्ट-प्रारंभ: 2 3 4 5 # डिफ़ॉल्ट-रोकें: 0 1 6 # संक्षिप्त-विवरण: प्ले स्टार्ट साउंड # विवरण: प्ले स्टार्ट साउंड ### एंड इनिट इंफो # इंटरनेट एक्सेस वॉचडॉग शुरू करें अजगर /home/pi/access_status.py &#प्ले स्टार्ट साउंड mpg123 /home/pi/startup.mp3 &> / होम/पीआई/mpg123.log

स्क्रिप्ट को निष्पादन योग्य बनाएं

सुडो चामोद +x /etc/init.d/troubadix.sh

स्टार्टअप पर स्क्रिप्ट निष्पादित करने के लिए मैंने स्क्रिप्ट को निम्न कमांड पंजीकृत किया है:

sudo अद्यतन-rc.d troubadix.sh डिफ़ॉल्ट

संलग्न अजगर प्रहरी को होम निर्देशिका /home/pi/access_status.py में रखें। पहला लूप हर 2 सेकंड में www.google.com को पिंग करके इंटरनेट कनेक्शन की जांच करता है। दूसरा लूप वर्तमान इंटरनेट स्थिति के आधार पर GPIO पिन 17 को ब्लिंक करने देता है।

Spotify कनेक्ट सेवा की स्थापना बहुत आसान है। यहां एक रिपॉजिटरी है जो एक इंस्टॉलेशन स्क्रिप्ट को होस्ट करती है: https://github.com/dtcooper/raspotify तो अंत में इंस्टॉलेशन सिर्फ एक सिंगल कमांड है।

कर्ल-एसएल https://dtcooper.github.io/raspotify/install.sh | श्री

चरण 6: निष्कर्ष

प्रोजेक्ट के दौरान मैंने बहुत कुछ सीखा। शुरुआती प्रोटोटाइप में DC-DC कनवर्टर के बजाय 5v रेगुलेटर का उपयोग करना एक बुरा विचार था। लेकिन उस गलती ने मुझे सोचने पर मजबूर कर दिया कि नियामक वास्तव में क्या करता है। ऑडियो गुणवत्ता में सुधार भी सीखने की एक बड़ी प्रक्रिया थी। एक कारण है कि पेशेवर ऑडियो प्रवर्धन रॉकेट साइंस की तरह है:-)