PAB: Хувийн аудио хайрцаг: 5 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

Энэхүү төслийн санаа нь амьдралынхаа төгсгөлд хүрсэн HiFi системийн гурван том хэсгийг хусах шаардлагаас үүдэлтэй юм. Нэмж дурдахад тавиур дээр бусад объектуудыг байрлуулахад илүү их зай хэрэгтэй байсан тул гурван "аварга" хувцасны бүх функцийг орлуулахын тулд Хувийн Аудио Хайрцагт суралцаж эхлэв.

Raspberry Pi3B+ нь эдгээр шалтгааны улмаас хамгийн сайн сонголт юм шиг санагдсан.

• Жижиг хэлбэрийн хүчин зүйл, бага эрчим хүчний хэрэглээ;
• Зөвшөөрөгдөх чанартай аудио PCM гаралт;
• Mpd протоколыг хэрэгжүүлдэг өргөтгөсөн хөгжмийн сервер болох mopidy байгаа эсэх;
• Эх сурвалжийн өндөр интеграци: орон нутгийн хөгжим, CDROM, радио дамжуулалт, Spotify, Tunein гэх мэт.

Үүнийг бусад цөөн бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй нэгтгэснээр би CD, орон нутгийн файл, онлайн радио, Spotify тоглуулах жагсаалт, подкастаас хөгжим тоглуулах чадвартай, толгойгүй системийг бий болгож чадсан юм. Мөн урд талын тусламжтайгаар би одоо бүх үйл ажиллагааг LAN -д холбогдсон дурын төхөөрөмжөөс (ухаалаг гар утас, компьютер, таблет) удирдах боломжтой боллоо.

Хангамж

• Бөөрөлзгөнө PI3B+
• Хуучин DVD хайрцаг
• CDROM уншигч
• 5v-5A цахилгаан хангамж
• Супер конденсатор
• Төрөл бүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд (транзистор, LED, реле, Op-Amp): төслийн дэлгэрэнгүйг үзнэ үү

Алхам 1: Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тохиолдол ба зохион байгуулалт

Надад тулгарсан хамгийн эхний асуудал бол тохиромжтой хэргийг сонгох, хайх явдал байв. Гэртээ юу ч олж чадаагүй, би энэ хямд DVD тоглуулагчийг Амазоноос хэдхэн доллараар олсон боловч үүнтэй төстэй зүйл хангалттай сайн байх болно. Хэргийн хэмжээ нь 27см х 20см х 3.5см.

Би урд талын LED, асаах товчлуур, USB оролтыг удирдахын тулд зөвхөн жижиг самбар үлдээж бүх агуулгыг бүрэн устгасан. Дараа нь би шинэ бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дотоод зохион байгуулалтыг төлөвлөсөн (зураг харна уу).

Алхам 2: Аудио стерео мэдрэгч унтраалга

Яагаад автомат аудио унтраалга вэ? Би HiFi өсгөгчөөр дамжуулан телевиз байнга сонсдог байсан ч өсгөгчийн эх үүсвэрийн унтраалгыг сонгохыг хүсдэггүй байсантай холбоотой. Энэ хэлхээний хувьд өсгөгчийн оролт үргэлж ижил байдаг бөгөөд Аудио стерео мэдрэгч унтраалгаар эх үүсвэрийг автоматаар сонгодог.

Схем нь шууд урагшаа чиглэсэн болно. PAB тоглоогүй үед HiFi -ийн аудио эх сурвалж телевизээс ирж байна. Хэрэв PAB тоглож байвал реле нь Raspberry -аас аудио сонгоно.

Алхам 3: Супер конденсаторын хайрцаг

Мэдэгдэж байгаагаар, бөөрөлзгөнө тэжээлийн хангамж гэнэт тасалдах нь унтраах процедурыг хийхгүйгээр шууд унтраах бөгөөд энэ нь үйлдлийн систем, улмаар түүний нийт ажиллагааг алдагдуулах эрсдэлтэй юм. Супер конденсатор нь уламжлалт конденсатороос хоёр үндсэн шинж чанараараа ялгаатай байдаг: ялтсууд нь илүү том талбайтай бөгөөд хоорондоо тусгаарлагдсан тусгаарлагч нь ердийн диэлектрикээс өөрөөр ажилладаг тул тэдгээрийн хоорондын зай хамаагүй бага байдаг. Эдгээр техникийг ашиглан маш өндөр багтаамжтай (хэдэн арван Фарадын дарааллаар) конденсаторыг жижиг хэмжээтэй байлгах боломжтой. Тиймээс супер конденсаторуудаар дамжуулан 5V "буфер" үүсгэж, тэжээлийн хүчдэл байхгүй үед унтраалтыг идэвхжүүлэх санаа байна. Ийм байдлаар унтраалтыг эхлүүлэхийн тулд гараар хөндлөнгөөс оролцох шаардлагагүй болно, гэхдээ аюулгүй унтрахын тулд залгуурыг нь салгах (эсвэл унтраалгыг идэвхжүүлэх) болно.

Схемд дурдсанаар цахилгаан тэжээлийг зүүн терминал дээр ашигладаг бөгөөд Schottky диод нь цахилгаан хангамж руу гүйдэл эргэж орохоос сэргийлдэг. Цахилгаан хангамжийг хамгаалахын тулд 1.2Ω 5W хүч чадалтай хоёр эсэргүүцэл нь суперконденсаторын цэнэгийн гүйдлийг хязгаарладаг. Эдгээр резистор байхгүй бол цэнэггүй болсон хоёр супер конденсаторын шаардлагатай оргил гүйдэл нь цахилгаан хангамжийг гэмтээх магадлалтай. Цахилгаан диод нь 5В -ийн баартай хамгийн бага хүчдэлийн уналтыг оруулахын тулд заавал Schottky төрлийн байх ёстой.

Хоёр супер конденсаторыг цувралаар холбосон бөгөөд төгсгөлд нь 5.4 вольтын хамгийн их хүчдэлийг (суперконденсатор тус бүр 10F, 2.7V), багтаамжийн зэрэгцээ хоёр резистор нь цэнэглэх гүйдлийг тэнцвэржүүлж, бөөрөлзгөнө эргэх үед удаан цэнэглэх баталгаа болдог. унтраасан Оролттой зэрэгцэн орших хоёр 1KΩ резистор нь тэжээлийн хангамжийн 5V -ийг хоёр хувааж, цахилгаан тасалдлыг илрүүлэх шаардлагатай дохиог авдаг (Raspberry GPIO 7 -т холбогдсон). Орчин үеийн лити эсүүдээс ялгаатай нь супер конденсаторууд нь ямар ч шинж чанараа алдалгүйгээр бараг хязгааргүй тооны цэнэглэх, цэнэглэх мөчлөгийг баталгаажуулдаг.

Тиймээс хэлхээ нь бөөрөлзгөнө байнга унтрахад шаардлагатай хугацаанд ажиллах чадвартай байх болно. Унтраах үйл явцын эхлэлийг Raspberry дээр ажилладаг програм хангамж илрүүлдэг бөгөөд энэ нь тэжээлийн түвшинг холбосон GPIO 7 -ийн төлөв байдлыг хянадаг. Цахилгаан тасарсан үед GPIO зүү 7 нь бага түвшинд өнгөрч, унтралтыг өдөөдөг. Энэ код нь:

#!/usr/bin/env python

RPi. GPIO -г GPIO болгон импортлох дэд процесс GPIO.setmode (GPIO. BCM) # GPIO дугаарлалтыг ашиглах GPIO.setwarnings (Худал) INT = 7 # pin 26 монитор Цахилгаан хангамж # нь GPIO.setup (INT, GPIO. IN, pull_up_down = GPIO. PUD_UP) def main (): while True: # унаж буй ирмэг дээр тасалдал тогтоож, үүнийг болтол хүлээнэ үү GPIO.wait_for_edge (INT, GPIO. FALLING) # хэрэв GPIO бол pin -ийн түвшинг дахин шалгана уу..input (INT) == 0: # бага хэвээр байгаа, Pi subprocess.call (['poweroff'], shell = True, / stdout = subprocess. PIPE, stderr = subprocess. PIPE) хэрэв _name_ == '_main_' бол: үндсэн ()

Програмыг/usr/local/bin/.py файлд хадгалж, Raspberry эхлэх үед ажиллахаар тохируулсан байх ёстой. Туршилтаас үзэхэд хоёр супер конденсаторын хүчин чадал нь бөөрөлзгөнө унтрах хугацааг хангахад хангалттай болох нь батлагдсан. Хэрэв илүү их хугацаа шаардагдах юм бол өөр хоёр супер конденсаторыг одоо байгаа төхөөрөмжтэй зэрэгцүүлэн нэвтрүүлэх эсвэл хоёр илүү хүчин чадлаар солиход хангалттай байх болно.

Алхам 4: USB портуудыг угсрах, ашиглах

Блок схем нь үндсэн 3 автобус (+5v, USB ба аудио стерео) дээр PAB -ийн хэд хэдэн төхөөрөмжийг хэрхэн холбохыг харуулж байна.

CD уншигчийн цахилгаан хангамжийг "Y" кабелиар дамжуулан үндсэн тэжээлийн хангамжид шууд холбосон бол аудио оролт нь бөөрөлзгөнө рүү ордог болохыг анхаарна уу. Дөрвөн USB Raspberry портыг дараахь зорилгоор ашигласан болно.

• CD уншигч;
• орон нутгийн хөгжмийн файлуудыг (mp3, m4a, wma, flac гэх мэт) хадгалах 250 ГБ хэмжээтэй пэндрив;
• үндсэн Raspi SD-ийн бүрэн нөөцийг хадгалахын тулд 16 ГБ хэмжээтэй micro SD карт (USB адаптертай) (доороос үзнэ үү);
• хайрцаг дээрх гадаад USB порт руу холбогдох.

Гадаад USB порт нь гадаад хөгжим тоглуулах эсвэл гадны төхөөрөмжийг асаахад ашиглаж болно. Миний хувьд Raspi -ийн дотоод төхөөрөмжийг бага зай, тогтворгүй байдлаас болж хаясан тул би гадаад Bluetooth дамжуулагчийг асааж байна. Гаднах bluetooth -ийн тусламжтайгаар би гэртээ 2 өөр стерео чанга яригч жолоодож байна.

16GB хэмжээтэй micro SD карт (USB адаптертай) нь Raspberry -ийн бүрэн нөөцлөлтийг хадгалдаг. Би rpi-clone-ийг ашиглаж байгаа бөгөөд энэ нь Raspberry-ийг дотоод SD-ийг устгах шаардлагагүй бүрэн нөөцлөлт хийх боломжийг олгодог маш сайн төсөл болсон юм. Би энэ SD -ийг дотоод санах ойтой олон удаа сольсон. Тиймээс би root хэрэглэгчид зориулсан cronjob -ийг тохируулсан байна.

#Backup on sda - Лхагва гариг бүрийн орой

15 2 * * 3/usr/sbin/rpi -clone sda -u | "SD дээр PAB нөөцлөлт хийгдсэн байна" имэйлүүд

Дараа нь би энэ гарын авлагыг дагаж Raspberry-ийг унтрааж, дахин асаахын тулд хайрцаг дээрх анхны цахилгаан товчийг дахин ашиглав:

Алхам 5: Програм хангамж ба үйлдлийн систем

PAB -ийн үндсэн үйлдлийн систем нь хэд хэдэн тусгай нэмэлт бүхий энгийн Raspbian minimal (Debian Buster) юм.

• үндсэн нөөцлөлтийн rpi-clone;
• ssmtp, системээс имэйл авах энгийн MTA;
• udevil, USB дискийг автоматаар холбохыг зөвшөөрөх;
• abcde, миний CD цуглуулгыг аваад ямар ч аудио формат руу шахах;
• mopidy, олон тооны залгаас бүхий бүрэн хөгжим тоглуулагч Daemon.

Дараа нь би python3 болон хар салхи ашиглан PAB Scheduler серверийн бүрэн програм бичсэн бөгөөд код нь энэ зүйлийн хамрах хүрээнээс гадуур байгаа боловч хүсэлтээр заавар өгөх боломжтой. Төлөвлөгч ашиглан та өдрийн аль ч цагт тоглуулах жагсаалтыг тохируулж, ажлын өдрүүдийг амралтын өдрүүдээс ялгаж болно.

PAB -ийг ажиллуулдаг гол програм хангамж бол мопиди юм. Mopidy -ийн суулгалт, тохиргоог (нэлээд өргөн цар хүрээтэй) эндээс түүний бичиг баримтаас үзнэ үү:

Эдгээр нь суулгасан залгаасууд юм:

• Мопиди-Алсамиксер
• Мопиди-интернет архив
• Mopidy-Local-Sqlite
• Mopidy-Podcast
• Мопиди-Скроблер
• Mopidy-Soundcloud
• Mopidy-Spotify
• Mopidy-Spotify-Tunigo
• Mopidy-Cd
• Мопиди-Ирис
• Mopidy-Local-Images
• Mopidy-TuneIn

PAB -ийг бүрэн хянахын тулд Iris frontend өргөтгөлийг сонгосон байна (зургийг үзнэ үү). Энэ бол дараахь онцлог шинж чанартай маш хүчирхэг вэб програм юм.

• Mopidy-ийн вэб дээр суурилсан интерфэйсийн бүрэн хяналт
• Орон нутгийн номын сангуудын дэмжлэг сайжирсан (Mopidy-Local-Sqlite-ээр ажилладаг)
• Тоглуулах жагсаалт, дууг хайх, удирдах
• Шинэ, алдартай, холбогдох хөгжмүүдийг олж мэдээрэй (Spotify -ээр ажилладаг)
• Чөлөөт зохион байгуулалттай

• Дараахтай нэгтгэх:

  • Spotify
  • LastFM
  • Суут ухаантан
  • Түргэн нэвтрүүлэг
  • Icecast

Ийм байдлаар би хөгжимөө бараг хаанаас ч (компьютер, таблет, ухаалаг гар утас) хянах боломжтой.