Altavoz WI-FI de Raspberry Pi: 6 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Este proyecto trata sobre la creación de un altavoz WI-FI. Tenía un altavoz de computadora viejo roto y una Raspberry Pi 1B sin usar. Mi idea básica era simplemente poner el pi en el altavoz antiguo para realizar un ciclo ascendente. Reutilice cosas viejas sin crear nuevos desechos. Resultó que el amplificador de altavoz ya no funciona y decidí crear un amplificador de audio simple. Finalmente, quería usar un servicio de conexión de Spotify para reproducir música.

Suministros

Paso 1: Cosas utilizadas para el proyecto

Para configurar el altavoz WI-FI, utilicé los siguientes suministros

• Raspberry Pi al menos modelo 1 B (~ 15 €)
• Caja de altavoz de computadora vieja
• Conexión de audio de 3,5 mm desde auriculares antiguos
• Convertidor CC-CC (0,39 €)
• Tarjeta de audio USB (10 €)
• Dongle USB WI-FI (9 €)
• Cabels
• DIRIGIÓ

Para la placa amplificadora, decidí usar el LM386N-4. Este IC es un amplificador simple con buenos resultados para aplicaciones de audio.

• LM386N-4 (0,81 €)
• Resistencias: 5Ω, 2x 1kΩ y 200Ω
• Condensadores: 4700µF, 1000µF, 100µF y 100nF
• Placa de circuito

Eso suma aproximadamente 36 €. Como ya tenía la mayoría de las cosas, tuve que comprar el convertidor DC-DC, la tarjeta de audio USB y el LM386N.

Paso 2: cree el circuito del amplificador

El corazón del amplificador es el LM386N-4. La familia LM386N es un amplificador IC popular que se utiliza para muchos dispositivos de música portátiles como reproductores de CD, cajas Bluetooth, etc. Ya hay muchos tutoriales que describen este amplificador: https://www.instructables.com / howto / LM386 /

El circuito de este proyecto se inspiró principalmente en este tutorial de YouTube: https://www.youtube.com/embed/4ObzEft2R_g y un buen amigo mío que me ayudó mucho. Elegí el LM386N-4 porque tiene más potencia que los demás y decidí conducir la placa con 12V.

El primer paso para crear la placa es probar el circuito en una placa. Mi primer acercamiento tuvo muchas interferencias y ruidos. Finalmente, se me ocurrió la siguiente lista de puntos que mejoraron drásticamente la calidad del sonido.

• Evite cables largos y cruzados. Realineé componentes y reduje el cable.
• La caja de altavoz de mi proyecto era un subwoofer, por lo que se suponía que el altavoz debía reproducir frecuencias bajas. Integré un segundo altavoz para altas frecuencias que completa el sonido con un buen resultado.
• Utilice una tarjeta de audio USB. El raspberry pi tiene una calidad de audio muy mala, porque el convertidor analógico-digital integrado no fue diseñado para aplicaciones de audio HIFI.
• Conecte el Pin 2 solo a tierra de la señal de audio. La tierra de 12V y la tierra de la placa de audio USB difieren con algo de ruido. El LM386N amplifica la diferencia entre el Pin 2 y el Pin 3 y, por lo tanto, el ruido también se amplificó. Decidí no conectar el Pin 2 con tierra, sino solo con el USB-audio-ground y finalmente el ruido desapareció.

Paso 3: Integre el altavoz para altas frecuencias

La caja del altavoz que quería piratear era originalmente un subwoofer. Debido a que el altavoz era muy malo para las frecuencias altas. Para resolver eso, agregué un segundo altavoz de una caja de altavoces Bluetooth rota. La combinación de los dos altavoces en paralelo da como resultado un buen sonido tanto para las frecuencias altas como para las bajas.

Paso 4: conecte todos los componentes

Decidí alimentar el amplificador con 12 voltios. La caja ya tenía un interruptor de encendido, así que la reutilicé. La propia Raspberry Pi necesita 5 voltios y 700-1000mA y yo conecto una memoria USB WI-FI y una tarjeta de sonido USB. El desafío ahora era bajar a 5v de 12v. Mi primer intento fue usar el L7805, que es un regulador de 5v. Aquí hay una muy buena descripción del Regulador: https://www.instructables.com/id/5v-Regulator/. Sin embargo, el rendimiento de los reguladores lineales es muy malo. Regulación de quemaduras de 12v a 5v (12v - 5v) * 1000mA = 7 Watt en un solo componente. Eso sería un enorme desperdicio de energía.

Finalmente, decidí usar un convertidor DC-DC. En el DaoRier LM2596 LM2596S ajusté la placa para crear 5v. El convertidor hace un gran trabajo y no reconocí ninguna creación de calor en esa placa.

Un LED de estado debería indicar el estado de la Raspberry Pi. La caja del altavoz ya tenía un LED, así que reutilicé ese. El LED necesita 1,7 V y 20 mA. Entonces, una resistencia tiene que quemar 3.3-1.7va 20mA:

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

Conecté el LED a los GPIO de Raspberry Pi. Conecte a tierra al pin 9 y el suministro positivo al pin 11 (GPIO 17). Esto permite que el Pi indique el estado (Encendido, WI-FI, Reproducción) mediante diferentes modos de parpadeo.

Paso 5: configura la Raspberry Pi

El sistema operativo Raspbian Buster Lite es totalmente suficiente. Conecté el Pi a un monitor y un teclado para configurarlo. El comando raspi-config le permite configurar fácilmente las credenciales de WI-FI.

Una secuencia de comandos de inicio simple debería reproducir un sonido de inicio. Una secuencia de comandos de Python debería verificar la conexión a Internet. Si el Pi tiene acceso a Internet, el LED de estado debería estar encendido; de lo contrario, el LED debería parpadear. Por lo tanto, creé un script bash en init.d

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

Con el siguiente contenido

#! / bin / bash

### BEGIN INIT INFO # Proporciona: 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 # Breve descripción: reproducir sonido de inicio # Descripción: reproducir sonido de inicio ### END INIT INFO # Iniciar acceso a Internet watchdog python /home/pi/access_status.py &#Reproducir sonido de inicio mpg123 /home/pi/startup.mp3 &> / inicio / pi / mpg123.log

Hacer ejecutable el script

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

Para ejecutar el script al inicio, registré el script con el siguiente comando

sudo update-rc.d troubadix.sh valores predeterminados

Coloque el perro guardián de Python adjunto en el directorio de inicio /home/pi/access_status.py El script de Python tiene que repetirse. El primer bucle verifica la conexión a Internet haciendo ping a www.google.com cada 2 segundos. El segundo bucle permite que el GPIO Pin 17 parpadee, dependiendo del estado actual de Internet.

La instalación del servicio Spotify Connect es muy sencilla. Aquí hay un repositorio que aloja un script de instalación: https://github.com/dtcooper/raspotify Entonces, finalmente, la instalación es solo un comando.

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

Paso 6: Conclusión

Durante el proyecto aprendí mucho. Usar un regulador de 5v en lugar del convertidor CC-CC en uno de los primeros prototipos fue una mala idea. Pero ese error me hizo pensar en lo que realmente hace el Regulador. Las mejoras en la calidad del audio también fueron un gran proceso de aprendizaje. Hay una razón por la que la amplificación de audio profesional es como ciencia espacial:-)