WI-FI Speaker oleh Raspberry Pi: 6 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Proyek ini adalah tentang membuat speaker WI-FI. Saya memiliki speaker komputer lama yang rusak dan Raspberry Pi 1B yang tidak digunakan. Ide dasar saya adalah memasukkan pi ke speaker lama untuk meningkatkannya. Gunakan kembali barang lama tanpa membuat sampah baru. Ternyata amplifier speaker tidak berfungsi lagi dan saya memutuskan untuk membuat amplifier audio sederhana. Akhirnya, saya ingin menggunakan layanan koneksi Spotify untuk memutar musik.

Perlengkapan

Langkah 1: Hal-hal yang Digunakan untuk Proyek

Untuk mengatur speaker WI-FI, saya menggunakan perlengkapan berikut:

• Raspberry Pi setidaknya model 1 B (~15€)
• Kotak speaker komputer lama
• Koneksi audio 3,5 mm dari headphone lama
• Konverter DC-DC (0,39€)
• Kartu audio USB (10€)
• Dongle USB WI-FI (9€)
• kabel
• LED

Untuk papan amplifier saya memutuskan untuk menggunakan LM386N-4. IC ini merupakan penguat sederhana dengan hasil yang baik untuk aplikasi audio.

• LM386N-4 (0,81€)
• Resistor: 5Ω, 2x 1kΩ dan 200Ω
• Kapasitor: 4700µF, 1000µF, 100µF dan 100nF
• Papan sirkuit

Jumlahnya mencapai sekitar 36€. Karena sebagian besar sudah saya miliki, saya hanya perlu membeli konverter DC-DC, kartu audio USB, dan LM386N.

Langkah 2: Buat Rangkaian Amplifier

Inti dari amplifier adalah LM386N-4. LM386N-Family adalah IC amplifier populer yang digunakan untuk banyak perangkat musik portabel seperti CD-Player, Bluetooth-Box, dll. Sudah banyak tutorial yang menjelaskan amplifier ini: https://www.instructables.com /howto/LM386/

Sirkuit untuk proyek ini terutama terinspirasi oleh tutorial YouTube ini: https://www.youtube.com/embed/4ObzEft2R_g dan seorang teman baik saya yang banyak membantu saya. Saya memilih LM386N-4 karena memiliki kekuatan lebih dari yang lain dan saya memutuskan untuk menggerakkan papan dengan 12V.

Langkah pertama untuk membuat papan adalah menguji sirkuit pada papan tempat memotong roti. Pendekatan pertama saya memiliki banyak gangguan dan kebisingan. Akhirnya, saya menemukan daftar poin berikut yang meningkatkan kualitas suara secara dramatis.

• Hindari kabel yang panjang dan bersilangan. Saya menyetel kembali komponen dan mengurangi kabel.
• Kotak speaker proyek saya adalah subwoofer, jadi speaker seharusnya memutar frekuensi rendah. Saya mengintegrasikan speaker kedua untuk frekuensi tinggi yang melengkapi suara dengan hasil yang bagus.
• Gunakan kartu audio USB. Raspberry pi sebagai kualitas audio yang sangat buruk, karena built in digital-analog converter tidak dirancang untuk aplikasi audio HIFI.
• Hubungkan Pin 2 hanya ke ground sinyal audio. Dasar 12V dan dasar papan audio USB berbeda dengan beberapa kebisingan. LM386N menguatkan perbedaan Pin 2 dan Pin 3 dan oleh karena itu noise juga diperkuat. Saya memutuskan untuk tidak menghubungkan Pin 2 dengan ground, tetapi hanya dengan USB-audio-ground dan akhirnya noise menghilang.

Langkah 3: Integrasikan Speaker untuk Frekuensi Tinggi

Kotak speaker yang ingin saya retas awalnya adalah subwoofer. Karena itu sering kali speaker sangat buruk untuk frekuensi tinggi. Untuk mengatasinya saya menambahkan speaker kedua dari kotak speaker Bluetooth yang rusak. Menggabungkan kedua speaker secara paralel menghasilkan suara yang bagus untuk frekuensi tinggi dan rendah.

Langkah 4: Hubungkan Semua Komponen

Saya memutuskan untuk menyalakan amplifier dengan 12 Volt. Kotak sudah memiliki saklar daya jadi saya menggunakannya kembali. Raspberry Pi sendiri membutuhkan 5 Volt dan 700-1000mA dan saya menghubungkan USB WI-FI stick dan kartu suara USB. Tantangannya sekarang adalah turun ke 5v dari 12v. Percobaan pertama saya menggunakan L7805, yaitu Regulator 5v. Berikut adalah deskripsi Regulator yang sangat bagus: https://www.instructables.com/id/5v-Regulator/. Namun kinerja regulator linier sangat buruk. Mengatur dari luka bakar 12v hingga 5v (12v – 5v) * 1000mA = 7 Watt hanya dalam satu komponen. Itu akan menjadi pemborosan energi yang besar.

Akhirnya, saya memutuskan untuk menggunakan konverter DC-DC. Pada DaoRier LM2596 LM2596S saya menyesuaikan papan untuk membuat 5v. Konverter melakukan pekerjaan dengan baik dan saya tidak mengenali penciptaan panas apa pun di papan itu.

LED status harus menunjukkan status Raspberry Pi. Kotak speaker sudah memiliki LED, jadi saya menggunakan kembali yang itu. LED membutuhkan 1.7v dan 20mA. Jadi resistor harus membakar 3,3-1,7v pada 20mA:

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

Saya menghubungkan LED ke GPIO Raspberry Pi. Ground ke Pin 9 dan suplai positif ke Pin 11 (GPIO 17). Ini memungkinkan Pi untuk menunjukkan status (Daya, WI-FI, Memutar) dengan mode berkedip yang berbeda.

Langkah 5: Siapkan Raspberry Pi

Raspbian Buster Lite OS benar-benar cukup. Saya menghubungkan Pi ke monitor dan keyboard untuk mengonfigurasinya. Perintah raspi-config memungkinkan Anda mengonfigurasi kredensial WI-FI dengan mudah.

Skrip startup sederhana harus memainkan suara startup. Skrip python harus memeriksa koneksi internet. Jika Pi memiliki akses internet, LED status harus menyala, jika tidak, LED akan berkedip. Oleh karena itu, saya membuat skrip bash di init.d

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

Dengan konten berikut:

#!/bin/bash

### BEGIN INFO INIT # Menyediakan: startsound # Required-Start: $local_fs $network $remote_fs # Required-Stop: $local_fs $network $remote_fs # Default-Start: 2 3 4 5 # Default-Stop: 0 1 6 # Deskripsi Singkat: putar suara awal # Deskripsi: Putar suara awal ### AKHIR INFO INIT # Mulai akses internet watchdog python /home/pi/access_status.py &#Putar suara awal mpg123 /home/pi/startup.mp3 &> / home/pi/mpg123.log

Jadikan skrip dapat dieksekusi

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

Untuk menjalankan skrip saat startup, saya mendaftarkan skrip dengan perintah berikut:

sudo update-rc.d troubadix.sh default

Letakkan pengawas python terlampir di direktori home /home/pi/access_status.py Skrip python harus diulang. Loop pertama memeriksa koneksi internet dengan melakukan ping ke www.google.com setiap 2 detik. Loop kedua memungkinkan GPIO Pin 17 berkedip, tergantung pada status internet saat ini.

Instalasi layanan Spotify connect sangat mudah. Berikut adalah repositori yang menampung skrip instalasi: https://github.com/dtcooper/raspotify Jadi akhirnya instalasi hanya satu perintah.

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

Langkah 6: Kesimpulan

Selama proyek saya belajar banyak. Menggunakan Regulator 5v sebagai pengganti konverter DC-DC dalam prototipe awal adalah ide yang buruk. Tetapi kesalahan itu membuat saya berpikir tentang apa yang sebenarnya dilakukan oleh Regulator. Peningkatan kualitas audio juga merupakan proses pembelajaran yang sangat besar. Ada alasan mengapa amplifikasi audio profesional seperti ilmu roket:-)