पीएबी: एक व्यक्तिगत ऑडियो बॉक्स: 5 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

इस परियोजना का विचार हाईफाई सिस्टम के तीन बड़े घटकों को परिमार्जन करने की आवश्यकता से पैदा हुआ था, जो अब उनके जीवन के अंत तक पहुंच गए थे। इसके अलावा, मुझे अन्य वस्तुओं के लिए शेल्फ में अधिक स्थान की आवश्यकता थी, इसलिए मैंने तीन पुराने "दिग्गजों" के सभी कार्यों को बदलने के लिए एक व्यक्तिगत ऑडियो बॉक्स में अध्ययन शुरू करने का अवसर लिया।

रास्पबेरी Pi3B+ इन कारणों से सबसे अच्छा विकल्प प्रतीत होता है:

• छोटे रूप कारक और कम बिजली की खपत;
• स्वीकार्य गुणवत्ता वाला एक ऑडियो पीसीएम आउटपुट;
• mpd प्रोटोकॉल को लागू करने वाला एक एक्स्टेंसिबल म्यूजिक सर्वर mopidy की उपलब्धता;
• स्रोतों का उच्च एकीकरण: स्थानीय संगीत, सीडीरॉम, रेडियो स्ट्रीम, स्पॉटिफ़, ट्यूनिन, आदि।

इसे कुछ अन्य घटकों के साथ एकीकृत करते हुए, मैं एक पूर्ण और हेडलेस सिस्टम बनाने में सक्षम था, जो सीडी, स्थानीय फाइलों, ऑनलाइन रेडियो, स्पॉटिफाई प्लेलिस्ट, पॉडकास्ट से संगीत चलाने में सक्षम था। और एक फ्रंटएंड के उपयोग के माध्यम से, अब मैं लैन (स्मार्टफोन, कंप्यूटर, टैबलेट) से जुड़े किसी भी उपकरण से इसके सभी संचालन का प्रबंधन कर सकता हूं।

आपूर्ति

• रास्पबेरी PI3B+
• एक पुराना डीवीडी केस
• सीडीरॉम रीडर
• 5v-5A बिजली की आपूर्ति
• सुपरकैपेसिटर
• विभिन्न घटक (ट्रांजिस्टर, एलईडी, रिले, ऑप-एएमपी): परियोजना विवरण देखें

चरण 1: केस और घटकों का लेआउट

मुझे पहली समस्या का सामना करना पड़ा और एक उपयुक्त मामले का चयन करना था। घर पर कुछ भी नहीं पाकर, मुझे अमेज़ॅन पर यह सस्ता डीवीडी प्लेयर कुछ डॉलर में मिला, लेकिन कुछ भी ऐसा ही काफी अच्छा होगा। मामले में ये आयाम हैं: 27cm x 20cm x 3.5cm।

मैंने फ्रंट एलईडी, पावर बटन और यूएसबी इनपुट को प्रबंधित करने के लिए केवल छोटा बोर्ड रखते हुए सभी सामग्री को पूरी तरह से हटा दिया। फिर मैंने नए घटकों के लिए आंतरिक लेआउट की योजना बनाई (चित्र देखें)।

चरण 2: ऑडियो स्टीरियो सेंसिंग स्विच

एक स्वचालित ऑडियो स्विच क्यों? आवश्यकता इस तथ्य से उत्पन्न होती है कि मैं अक्सर HiFi एम्पलीफायर के माध्यम से टीवी सुनता हूं, लेकिन मैं हर बार एम्पलीफायर पर स्रोत स्विच का चयन नहीं करना चाहता था। इस सर्किट के साथ, एम्पलीफायर इनपुट हमेशा समान होता है, और स्रोत स्वचालित रूप से ऑडियो स्टीरियो सेंसिंग स्विच द्वारा चुना जाता है।

योजनाबद्ध सीधे-आगे है। जब PAB नहीं चल रहा होता है, तब HiFi का ऑडियो स्रोत टीवी से आ रहा है। यदि पीएबी चलता है, तो रिले रास्पबेरी से ऑडियो का चयन करता है।

चरण 3: सुपर-कैपेसिटर बॉक्स

जैसा कि ज्ञात है, रास्पबेरी को बिजली की आपूर्ति में अचानक रुकावट शटडाउन प्रक्रिया के निष्पादन के बिना तत्काल बिजली बंद कर देती है, जिससे ऑपरेटिंग सिस्टम और इसलिए इसकी कुल कार्यक्षमता से समझौता करने का जोखिम होता है। एक सुपरकैपेसिटर एक पारंपरिक कैपेसिटर से दो आवश्यक विशेषताओं में भिन्न होता है: इसकी प्लेटों का वास्तव में एक बड़ा क्षेत्र होता है और उनके बीच की दूरी बहुत छोटी होती है, क्योंकि इंटरपोज्ड इंसुलेटर एक पारंपरिक ढांकता हुआ की तुलना में अलग तरह से काम करता है। इन तकनीकों से छोटे आयामों को बनाए रखते हुए बहुत अधिक क्षमता (कई दसियों फैराड के क्रम में) कैपेसिटर बनाए जा सकते हैं। इसलिए विचार सुपरकैपेसिटर के माध्यम से 5v "बफर" बनाने और आपूर्ति वोल्टेज की अनुपस्थिति का पता चलने पर शटडाउन को सक्रिय करने का है। इस तरह, शटडाउन लॉन्च करने के लिए मैन्युअल रूप से हस्तक्षेप करना आवश्यक नहीं होगा, लेकिन सुरक्षित शटडाउन सुनिश्चित करने के लिए बस प्लग को हटा दें (या स्विच सक्रिय करें)।

योजनाबद्ध का जिक्र करते हुए, बिजली की आपूर्ति बाएं टर्मिनल पर लागू होती है और शोट्की डायोड बिजली की आपूर्ति में किसी भी तरह की वापसी को रोकता है। समानांतर में दो 1.2Ω 5W बिजली प्रतिरोधी बिजली आपूर्ति की रक्षा के लिए सुपरकेपसिटर के चार्ज वर्तमान को सीमित करते हैं। इन प्रतिरोधों के बिना, दो डिस्चार्ज किए गए सुपरकैपेसिटर के लिए आवश्यक पीक करंट लगभग निश्चित रूप से बिजली की आपूर्ति को नुकसान पहुंचाने में सक्षम होगा। 5V बार के साथ श्रृंखला में न्यूनतम वोल्टेज ड्रॉप डालने के लिए पावर डायोड आवश्यक रूप से Schottky प्रकार का होना चाहिए।

दो सुपरकेपसिटर अपने सिरों पर 5.4 वोल्ट का अधिकतम वोल्टेज सुनिश्चित करने के लिए श्रृंखला में जुड़े हुए हैं (प्रत्येक सुपरकेपसिटर 10 एफ, 2.7 वी है) और कैपेसिटेंस के समानांतर दो प्रतिरोधी चार्जिंग धाराओं को संतुलित करते हैं और रास्पबेरी चालू होने पर धीमी निर्वहन की गारंटी देते हैं बंद। इनपुट के समानांतर दो 1KΩ प्रतिरोध बिजली की आपूर्ति के 5V को आधे में विभाजित करते हैं ताकि बिजली की विफलता (रास्पबेरी GPIO 7 से जुड़ा) का पता लगाने के लिए आवश्यक संकेत प्राप्त किया जा सके। आधुनिक लिथियम कोशिकाओं के विपरीत, सुपरकेपसिटर किसी भी विशेषता को खोए बिना लगभग अनंत संख्या में चार्ज और डिस्चार्ज चक्र की गारंटी देते हैं।

इसलिए सर्किट नियमित रूप से शटडाउन करने के लिए आवश्यक समय के लिए रास्पबेरी को संचालित और कार्यशील रखने में सक्षम होगा। शटडाउन प्रक्रिया की शुरुआत का पता रास्पबेरी पर चल रहे एक प्रोग्राम द्वारा लगाया जाएगा जो GPIO 7 की स्थिति की निगरानी करेगा, जिससे पावर स्तर जुड़ा हुआ है। जब बिजली काट दी जाती है, तो GPIO पिन 7 निम्न स्तर से गुजरता है और शटडाउन को ट्रिगर करता है। यह कोड है:

#!/usr/bin/env python

GPIO के रूप में RPi. GPIO आयात करें GPIO.setmode (GPIO. BCM) आयात करें # GPIO नंबरिंग GPIO.setwarnings (गलत) INT = 7 # पिन 26 मॉनिटर बिजली की आपूर्ति का उपयोग करें # एक उच्च GPIO.setup (INT,) बनाने के लिए एक कमजोर पुल_अप का उपयोग करें। GPIO. IN, pull_up_down=GPIO. PUD_UP) def main(): जबकि True: # गिरने वाले किनारे पर एक इंटरप्ट सेट करें और इसके होने की प्रतीक्षा करें GPIO.wait_for_edge(INT, GPIO. FALLING) # यदि GPIO हो तो पिन स्तर फिर से जांचें.input(INT) == 0: # अभी भी कम, शटडाउन पाई सबप्रोसेस। कॉल (['पॉवरऑफ'], शेल = ट्रू, / स्टडआउट = सबप्रोसेस। पाइप, स्टेडर = सबप्रोसेस। पाइप) अगर _name_ == '_main_': मुख्य()

प्रोग्राम को /usr/local/bin/.py में सहेजा जाना चाहिए और रास्पबेरी शुरू होने पर चलाने के लिए कॉन्फ़िगर किया जाना चाहिए। किए गए परीक्षणों से, रास्पबेरी के शटडाउन समय को सुनिश्चित करने के लिए दो सुपरकेपसिटर की क्षमता पर्याप्त साबित हुई है। यदि अधिक समय की आवश्यकता है, तो मौजूदा के समानांतर दो अन्य सुपरकेपसिटर पेश करने के लिए पर्याप्त होगा, या उन्हें दो बड़ी क्षमता के साथ बदलें।

चरण 4: यूएसबी पोर्ट का संयोजन और उपयोग

ब्लॉक योजनाबद्ध दिखाता है कि पीएबी के लिए मुख्य 3 बस (+5वी, यूएसबी और ऑडियो स्टीरियो) पर कई उपकरणों को कैसे कनेक्ट किया जाए।

ध्यान दें कि सीडी रीडर बिजली आपूर्ति को "वाई" केबल के माध्यम से सीधे मुख्य बिजली आपूर्ति से जोड़ा गया है, जबकि ऑडियो इनपुट रास्पबेरी में जाता है। चार USB रास्पबेरी पोर्ट का उपयोग इसके लिए किया गया है:

• सीडी रीडर;
• स्थानीय संगीत फ़ाइलों (एमपी3, एम4ए, अर्थोपाय अग्रिम, फ्लैक, आदि) को संग्रहीत करने के लिए 250GB पेनड्राइव;
• मुख्य रास्पी एसडी (नीचे देखें) के पूर्ण बैकअप को स्टोर करने के लिए 16 जीबी माइक्रो एसडी-कार्ड (यूएसबी एडाप्टर के साथ);
• केस पर बाहरी USB पोर्ट से कनेक्शन।

बाहरी यूएसबी पोर्ट का उपयोग बाहरी संगीत चलाने या बाहरी उपकरणों को पावर देने के लिए किया जा सकता है। मेरे मामले में, मैं एक बाहरी ब्लूटूथ ट्रांसमीटर को शक्ति प्रदान कर रहा हूं क्योंकि मैंने कम रेंज और अस्थिरता के कारण रास्पि के आंतरिक को त्याग दिया है। बाहरी ब्लूटूथ के साथ मैं घर पर 2 अलग-अलग स्टीरियो स्पीकर चला रहा हूं।

16GB माइक्रो एसडी कार्ड (USB अडैप्टर के साथ) में पूरा रास्पबेरी बैकअप है। मैं आरपीआई-क्लोन का उपयोग कर रहा हूं, जो एक बहुत अच्छी परियोजना के रूप में सामने आया है जो आंतरिक एसडी को हटाने की आवश्यकता के बिना रास्पबेरी का पूर्ण कार्यशील बैकअप रखने की अनुमति देता है। मैंने कई बार इस एसडी को आंतरिक एक के साथ, बिना किसी समस्या के स्वैप किया है। इसलिए मैंने रूट उपयोगकर्ता के लिए एक क्रोनजॉब सेटअप किया है:

#sda पर बैकअप - प्रत्येक बुधवार की रात

१५ २ * * ३ /usr/sbin/rpi-clone sda -u | मेल-एस "एसडी पर पीएबी बैकअप - किया"

मैंने इस गाइड का पालन करते हुए रास्पबेरी को बंद करने और फिर से शुरू करने के लिए मामले पर मूल पावर बटन का फिर से उपयोग किया है:

चरण 5: सॉफ्टवेयर और ऑपरेटिंग सिस्टम

पीएबी का मुख्य ऑपरेटिंग सिस्टम कई विशिष्ट परिवर्धन के साथ एक सादा रास्पियन न्यूनतम (डेबियन बस्टर) है:

• मुख्य बैकअप के लिए आरपीआई-क्लोन;
• ssmtp, सिस्टम से मेल निकालने के लिए एक साधारण एमटीए;
• udvil, USB ड्राइव के ऑटोमाउंट की अनुमति देने के लिए;
• abcde, मेरे सीडी संग्रह को हथियाने और इसे किसी भी ऑडियो प्रारूप में संपीड़ित करने के लिए;
• mopidy, प्लगइन्स के एक समूह के साथ एक पूर्ण म्यूजिक प्लेयर डेमॉन।

मैंने तब python3 और tornado का उपयोग करके एक पूर्ण PAB शेड्यूलर सर्वर एप्लिकेशन लिखा है, जिसका कोड इस लेख के दायरे से बाहर है, लेकिन मैं अनुरोध पर निर्देश प्रदान कर सकता हूं। शेड्यूलर के साथ आप अपने दिन के किसी भी समय प्लेलिस्ट सेट कर सकते हैं, सप्ताहांत से सप्ताह के दिनों को अलग कर सकते हैं।

PAB को चलाने वाला मुख्य सॉफ्टवेयर mopidy है। मोपिडी (काफी व्यापक) की स्थापना और विन्यास के लिए कृपया इसके दस्तावेज यहां देखें:

ये स्थापित प्लगइन्स हैं:

• Mopidy-Alsamixer
• मोपिडी-इंटरनेटर्चाइव
• मोपिडी-लोकल-स्क्लाइट
• मोपिडी-पॉडकास्ट
• मोपिडी-स्क्रोबब्लर
• मोपिडी-साउंडक्लाउड
• Mopidy-Spotify
• Mopidy-Spotify-ट्यूनिगो
• मोपिडी-सीडी
• मोपिडी-आइरिस
• मोपिडी-स्थानीय-छवियां
• मोपिडी-ट्यूनइन

पीएबी पर पूर्ण नियंत्रण पाने के लिए, मैंने आइरिस फ्रंटएंड एक्सटेंशन (चित्र देखें) को चुना है। यह निम्नलिखित विशेषताओं के साथ एक बहुत शक्तिशाली वेब एप्लिकेशन है:

• Mopidy के लिए पूर्ण वेब-आधारित इंटरफ़ेस नियंत्रण
• स्थानीय पुस्तकालयों के लिए बेहतर समर्थन (मोपिडी-लोकल-स्क्लाइट द्वारा संचालित)
• प्लेलिस्ट और ट्रैक ब्राउज़ करें और प्रबंधित करें
• नया, लोकप्रिय और संबंधित संगीत खोजें (Spotify द्वारा संचालित)
• स्वतंत्र रूप से होस्ट किया गया

• के साथ एकीकरण:

  • Spotify
  • आखरीएफएम
  • प्रतिभावान
  • स्नैपकास्ट
  • आइसकास्ट

इस तरह, मैं अपने संगीत को लगभग कहीं से भी (कंप्यूटर, टैबलेट, स्मार्टफोन) नियंत्रित करने के लिए स्वतंत्र हूं।