PAB: Şəxsi Səs Qutusu: 5 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:45

Bu layihənin ideyası, ömrünün sonuna çatmış olan HiFi sisteminin üç böyük komponentini silmək ehtiyacından yarandı. Əlavə olaraq, digər əşyalar üçün rəfdə daha çox yerə ehtiyacım var idi, buna görə də üç üzüm "nəhənginin" bütün funksiyalarını əvəz etmək üçün Fərdi Səs Qutusunda təhsil almağa başladım.

Raspberry Pi3B+ bu səbəblərdən ən yaxşı seçim kimi görünürdü:

• Kiçik forma faktoru və aşağı enerji istehlakı;
• Qəbul edilə bilən keyfiyyətə malik audio PCM çıxışı;
• Mpd protokolunu tətbiq edən genişlənən musiqi serveri olan mopidy -nin mövcudluğu;
• Mənbələrin yüksək inteqrasiyası: yerli musiqi, CDROM, radio axınları, Spotify, Tunein və s.

Bir neçə digər komponentlə birləşdirərək CD -lərdən, yerli fayllardan, onlayn radiodan, Spotify çalğı siyahılarından, podkastlardan musiqi çalmağa qadir olan tam və başsız bir sistem yarada bildim. Bir ön uç istifadə edərək, indi bütün əməliyyatlarını LAN -a qoşulan hər hansı bir cihazdan (smartfon, kompüter, planşet) idarə edə bilərəm.

Təchizat

• Moruq PI3B+
• Köhnə DVD qutusu
• CDROM oxuyucusu
• 5v-5A enerji təchizatı
• Superkondansatörler
• Müxtəlif komponentlər (tranzistorlar, LED, röle, Op-Amp): layihənin detallarına baxın

Addım 1: Komponentlərin İşi və Düzeni

Qarşılaşdığım ilk problem uyğun bir iş seçmək və tapmaq idi. Evdə heç nə tapmadan Amazonda bu ucuz DVD pleyeri bir neçə dollara tapdım, amma oxşar bir şey kifayət qədər yaxşı olacaq. Çanta bu ölçülərə malikdir: 27cm x 20cm x 3.5cm.

Ön LED, güc düyməsi və USB girişini idarə etmək üçün yalnız kiçik lövhəni saxlayaraq bütün məzmunu tamamilə sildim. Sonra yeni komponentlərin daxili planını hazırladım (şəklə bax).

Addım 2: Audio Stereo Algılama Açarı

Niyə avtomatik səs açarı? Ehtiyac, HiFi gücləndiricisi vasitəsilə tez -tez televizora qulaq asmağımdan irəli gəlir, amma hər dəfə gücləndiricinin mənbə açarını seçmək istəmirdim. Bu dövrə ilə gücləndirici girişi həmişə eynidir və mənbə Stereo Algılama Açarı tərəfindən avtomatik olaraq seçilir.

Şematik düzdür. PAB çalınmadıqda, HiFi üçün səs mənbəyi televizordan gəlir. PAB çalırsa, relay Moruqdan səs seçir.

Addım 3: Super Kapasitörler Kutusu

Məlum olduğu kimi, Moruq üçün enerji təchizatının qəfil kəsilməsi, əməliyyat sisteminin və buna görə də bütün funksionallığının pozulması riski ilə bağlanma proseduru yerinə yetirilmədən dərhal enerjinin kəsilməsinə səbəb olur. Bir superkondansatör iki əsas xüsusiyyətə görə ənənəvi kondansatördən fərqlənir: plitələri əslində daha böyük bir sahəyə malikdir və aralarındakı məsafə daha kiçikdir, çünki bir -birinə qoyulmuş izolyator adi dielektrikdən fərqli olaraq işləyir. Bu texnikalarla kiçik ölçüləri qoruyarkən çox yüksək tutumlu (bir neçə onlarla Farad sırasına görə) kondansatör hazırlamaq olar. Fikir, superkondansatörler vasitəsilə 5v "tampon" yaratmaq və təchizat gərginliyinin olmaması aşkar edildikdə söndürməni aktivləşdirməkdir. Bu şəkildə, söndürməni başlatmaq üçün əllə müdaxilə etmək lazım olmayacaq, ancaq təhlükəsiz bir söndürmə təmin etmək üçün fişi çıxarın (və ya açarı işə salın).

Şemaya istinad edərək, enerji təchizatı sol terminala tətbiq olunur və Schottky diodu, cərəyanın enerji təchizatına hər hansı bir geri dönməsini maneə törədir. Paralel olaraq 1,2Ω 5W gücündə olan iki güc rezistoru, enerji təchizatını qorumaq üçün superkondansatörlərin şarj cərəyanını məhdudlaşdırır. Bu rezistorlar olmasaydı, iki boşalmış superkondansatörün tələb etdiyi pik cərəyanı demək olar ki, enerji təchizatına zərər verə bilər. 5V çubuğu ilə ardıcıl olaraq minimum bir geriləmə düşməsi üçün güc diodunun mütləq Schottky tipində olması lazımdır.

İki superkondansatör, uclarında maksimum 5.4 volt (hər bir superkondansatör 10F, 2.7V) maksimum gərginliyi təmin etmək üçün ardıcıl olaraq bağlanır və tutumlara paralel olaraq iki rezistor şarj cərəyanlarını tarazlayır və Moruq yandırıldıqda yavaş boşalma təmin edir. söndür Girişə paralel olan iki 1KΩ rezistor, enerji kəsilməsini aşkar etmək üçün lazım olan siqnalı almaq üçün 5V enerji təchizatını yarıya bölür (Raspberry GPIO 7 ilə əlaqəli). Müasir litium hüceyrələrindən fərqli olaraq, superkondansatörler heç bir xüsusiyyət itirmədən demək olar ki, sonsuz sayda yükləmə və boşalma dövrü təmin edir.

Bu səbəbdən dövrə, Moruqun müntəzəm olaraq söndürülməsi üçün lazım olan müddət ərzində işlək vəziyyətdə qala biləcək. Bağlama prosesinin başlanğıcı, güc səviyyəsinin bağlı olduğu GPIO 7 -nin vəziyyətini izləyəcək Moruqda çalışan bir proqram tərəfindən algılanacaq. Güc kəsildikdə GPIO pin 7 aşağı səviyyədə keçir və bağlanmanı tetikler. Budur kod:

#!/usr/bin/env python

GPIO olaraq GPO.setmode (GPIO. BCM) daxil etmək üçün RPi. GPIO qəbul edin # GPIO nömrələməsini istifadə edin GPIO.setwarnings (Yanlış) INT = 7 # pin 26 monitor Güc Təchizatı # yüksək GPIO.setup (INT, GPIO. IN, pull_up_down = GPIO. PUD_UP) def main (): while True: # düşən kənarda bir fasilə qoyun və baş verməsini gözləyin GPIO.wait_for_edge (INT, GPIO. FALLING) # GPIO varsa pin səviyyəsini yenidən yoxlayın.input (INT) == 0: # hələ də aşağıdır, Pi subprocess.call (['poweroff'], shell = True, / stdout = subprocess. PIPE, stderr = subprocess. PIPE) _name_ == '_main_' olarsa: əsas ()

Proqram/usr/local/bin/.py -də saxlanmalı və Raspberry başladıqda çalışacaq şəkildə konfiqurasiya edilməlidir. Aparılan testlərə görə, iki superkondansatörün tutumu, Moruqun bağlanma müddətini təmin etmək üçün kifayət qədər olduğunu sübut etdi. Daha çox vaxt lazım olarsa, mövcud olanlara paralel olaraq digər iki superkondansatörün təqdim edilməsi və ya iki böyük tutumla əvəz edilməsi kifayət edər.

Addım 4: USB portlarının yığılması və istifadəsi

Blok Şematik, əsas 3 avtobusda (+5v, USB və audio stereo) PAB üçün bir neçə cihazın necə bağlanacağını göstərir.

Diqqət yetirin ki, CD oxuyucunun enerji təchizatı birbaşa "Y" kabeli ilə əsas Güc Təchizatına, səs girişi isə Moruqa gedir. Dörd USB Raspberry portu aşağıdakılar üçün istifadə edilmişdir:

• CD oxucu;
• Yerli musiqi fayllarını (mp3, m4a, wma, flac və s.) saxlamaq üçün 250 GB pendrive;
• əsas Raspi SD-nin tam ehtiyat nüsxəsini saxlamaq üçün 16 GB-lıq mikro SD kart (USB adapteri ilə) (aşağıya baxın);
• çantanın xarici USB portuna qoşulma.

Xarici USB portu xarici musiqi dinləmək və ya xarici cihazları gücləndirmək üçün istifadə edilə bilər. Mənim vəziyyətimdə, aşağı diapazon və qeyri -sabitlik səbəbindən Raspi -nin daxili cihazını atdığım üçün xarici bir Bluetooth ötürücüsünə güc verirəm. Xarici bluetooth ilə evdə 2 fərqli stereo dinamik idarə edirəm.

16 GB -lıq micro SD kart (USB adapteri ilə) tam ahududu ehtiyat nüsxəsinə malikdir. Daxili SD-ni çıxarmadan Raspberry-nin tam işlək bir ehtiyat nüsxəsini çıxarmağa imkan verən çox yaxşı bir layihə olduğunu ortaya qoyan rpi-clone istifadə edirəm. Bu SD -ni heç bir problem olmadan daxili ilə dəfələrlə dəyişdirmişəm. Beləliklə, kök istifadəçi üçün bir cronjob qurdum:

#Yedəkləmə sda - hər çərşənbə gecəsi

15 2 * * 3/usr/sbin/rpi -clone sda -u | poçt "SD -də PAB ehtiyat nüsxəsi - tamamlandı"

Daha sonra bu təlimatı izləyərək Raspberry-ni bağlamaq və yenidən başlatmaq üçün qutunun orijinal güc düyməsini yenidən istifadə etdim:

Addım 5: Proqram və Əməliyyat Sistemi

PAB -ın əsas əməliyyat sistemi, bir neçə xüsusi əlavələri olan sadə bir Raspbian minimaldır (Debian Buster):

• əsas yedek üçün rpi-klon;
• ssmtp, sistemdən poçt almaq üçün sadə bir MTA;
• udevil, USB sürücülərin avtomatik yığılmasına icazə vermək;
• abcde, CD kolleksiyamı tutub hər hansı bir səs formatına sıxışdırmaq;
• mopidy, bir dəstə plagini olan tam bir Music Player Daemon.

Daha sonra python3 və tornado istifadə edərək kodu bu məqalənin əhatəsinə daxil olmayan tam bir PAB Scheduler server tətbiqi yazdım, ancaq istəyə görə təlimat verə bilərəm. Planlaşdırıcı ilə həftə içi günlərini həftə sonlarından fərqləndirərək günün istənilən vaxtı üçün çalğı siyahıları qura bilərsiniz.

PAB işləyən əsas proqram mopidiyadır. Mopidy qurmaq və konfiqurasiya etmək üçün (olduqca geniş) zəhmət olmasa buradakı sənədlərə baxın:

Bunlar quraşdırılmış plaginlərdir:

• Mopidy-Alsamixer
• Mopidiya-İnternet arxivi
• Mopidy-Local-Sqlite
• Mopidy-Podcast
• Mopidy-Scrobbler
• Mopidy-Soundcloud
• Mopidy-Spotify
• Mopidy-Spotify-Tunigo
• Mopidy-Cd
• Mopidy-İris
• Mopidy-Yerli-Şəkillər
• Mopidy-TuneIn

PAB -a tam nəzarət etmək üçün Iris frontend uzantısını seçdim (şəkillərə baxın). Bu, aşağıdakı xüsusiyyətlərə malik çox güclü bir veb tətbiqidir:

• Mopidy üçün tam veb əsaslı interfeys nəzarətləri
• Yerli kitabxanalar üçün təkmilləşdirilmiş dəstək (Mopidy-Local-Sqlite tərəfindən dəstəklənir)
• Pleylistlərə və parçalara baxın və idarə edin
• Yeni, populyar və əlaqəli musiqiləri kəşf edin (Spotify tərəfindən dəstəklənir)
• Pulsuz ev sahibliyi edir

• İlə inteqrasiya:

  • Spotify
  • LastFM
  • Dahi
  • Snapcast
  • Dondurma

Bu şəkildə musiqimi demək olar ki, hər yerdən idarə etməkdə sərbəstəm (kompüter, planşet, smartfon).