Raspberry Pi Audio Dac-Amp-Streamer: 14 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

کلاه صوتی قدیمی AIY Google را به عنوان یک دستگاه پخش صوتی استریو بدون سر اختصاص دهید.

اکنون که بسته های صوتی Google AIY به دو سالگی نزدیک می شوند ، ممکن است متوجه شده باشید که تازگی کمی از بین رفته است. یا شاید برای شما این سال پیش آمده باشد که آیا تبلیغات مرورگر شما برای نزدیکترین جشنواره رنسانس ربطی به سوالی دارد که در مورد کفش های زیر دوش زیر زره مناسب می دانید؟

اگر قبلاً یکی از آنها را در اختیار دارید ، این پروژه به شما نشان می دهد که چگونه می توانید از کیت صوتی Google AIY موجود خود استفاده کرده و مجدداً آن را به عنوان پخش کننده صدا بدون سر اختصاص دهید. اگر هنوز یک کیت ندارید و در نزدیکی مرکز میکرو زندگی می کنید. شما خوش شانس هستید - هنوز تعداد زیادی وجود دارد ، و من شک ندارم که آنها ارزان تر از قیمت فعلی 5 دلار خواهند بود. (در واقع ، آنها از ژوئیه 2019 3 دلار هستند).

این پروژه همه چیز در مورد صدا است و هیچ ارتباطی با هوش مصنوعی ندارد. ما روی یک سیستم عامل کاملاً جداگانه که روی یک کارت حافظه micro sd جداگانه ذخیره شده است کار می کنیم ، که به شما امکان می دهد تمام عملکردهای AI را دست نخورده نگه دارید. علاوه بر این ، هنگام ایجاد یک دستگاه پخش صوتی مقیاس پذیر ، با معرفی صدای استریو (با چند دلار بیشتر) ، تجربه کاربر را بهبود می بخشیم. سرانجام ، پس از اتمام این پروژه ، کلاه صوتی را در حالت آماده به کار برای گسترش آینده می گذاریم. محدودیت های گسترش فقط محدود به خلاقیت ما خواهد بود.

مرحله 1: تهیه

من این دستورالعمل را از این منظر می نویسم که شما قبلاً یک کیت Google Voice در اختیار ندارید. اگر قبلاً مجموعه کیت صدا را دارید - موارد اضافی مورد نیاز با * زیر مشخص شده است. همچنین ، آخرین پیشنهاد Raspberry Pi (Pi 3 A+) بر اساس فاکتور شکل آن برای این پروژه کاملاً مناسب است ، و من به هر حال خرید آن را بسیار توصیه می کنم. با این حال ، هر Pi باید تا زمانی که کلاه کیت صدا و GPIO را در خود جای دهد ، این کار را انجام دهد.

عناصر:

• رزبری پای (توصیه می شود Pi 3 A +)
• منبع تغذیه میکرو usb 5.25V 2.4 آمپر
• کارت Micro SD (بسته به اندازه مجموعه موسیقی شما ، 16 گیگابایت باید مناسب باشد)
• Max98357A dac و آمپر (از Adafruit)*
• بلندگو*(ها). این کیت دارای یک عدد است ، اما برای تهیه استریو به بلندگوی اضافی نیاز داریم. (همچنین Adafruit)
• کیت صدای Google AIY
• هدر - تک باند*
• سیم بلندگو*

ابزار مورد نیاز: آهن لحیم کاری ، لحیم کاری ، پیچ گوشتی فیلیپس سایز 00 یا 000. برش دهنده های سیم ، ماسک یا نوار نقاشی برای ثابت نگه داشتن سربرگ هنگام لحیم کاری ، آداپتور USB به micro SD.

مرحله 2: سخت افزار را مونتاژ کنید

از جعبه ، کلاه صوتی در حالت مونو وارد می شود. خوشبختانه مهندسین گوگل این برد را طراحی کردند که امکان ارتقا به حالت استریو را با افزودن یک برد Max98357a دیگر به عنوان کلاه دیگر فراهم می کند. آنها حتی جعبه را برای ما ترسیم کردند.

حدس زدید: ما کلاه روی کلاه می سازیم. سخت افزار در بالای سخت افزار در حال حاضر در بالا.

با استفاده از سربرگ ارائه شده توسط مجموعه تراشه های Adafruit Max98357a ، ما با اتصال سربرگ 7 پین به کلاه صوتی درست زیر کلمات "AIY projects Voice Hat" را شروع می کنیم. یک تکه نوار چسب که روی سنجاق های نر بلندتر روی صفحه تخته چسبانده شده است ممکن است برای جلوگیری از سر خوردن هدرها مفید باشد زیرا در این مرحله از لحیم کاری با تخته وارونه کار می کنیم.

همچنین دو پین داخل جعبه سفید رنگ به کلاه صوتی که تخته آبی max98357a در آن قرار دارد لحیم کنید.

اتصال اسپیکر را به تخته MAX98357a لحیم نکنید!

در عوض پایانه های بلندگو را به کلاه صوتی متصل کنید ، که مستقیماً در زیر جایی که دو قطب لحیم شده اند تراز شده است. اتصال بلندگوی چپ و اتصال بلندگوی راست باید در کنار هم و در یک ردیف از چهار پایانه با هم تراز شوند.

تخته را سمت راست بچرخانید.

جهنده ای که برچسب "JP4" دارد را لحیم کنید و قطره ای از لحیم را روی بلوز بگذارید. این قسمت را فراموش نکنید وگرنه استریو نخواهیم داشت!

تخته آبی max98357a را با دقت به سنجاق های بلند نر که از کلاه صدا بیرون زده است وصل کنید. این کار کمی دشوار بود ، بنابراین سعی کنید پین ها را تا جایی که امکان دارد عمود بر تخته بچسبانید. با کمی نزاع کوچک در سرصفحه دو پین ، من توانستم این کار را تنها با تلاش جزئی انجام دهم.

لحیم کاری پین های نر را روی تراشه آبی max98357a تکمیل کنید - هدر هفت پین و هدر دو پین باید max98357a را محکم در جای خود نگه دارند.

با لحیم کاری تمام شد!

مرحله 3: به Pi متصل شوید و بلندگوهای خود را متصل کنید

با استفاده از دو فاصله دهنده نایلونی که همراه کیت ارائه شده است ، کیت صدای زن را در بالای سربرگ های نر روی تمشک pi با دقت ادغام کنید. فاصله دهنده های نایلونی باید در جای خود محکم شوند و در گوشه های مقابل سرصفحه ، تناسب مطمئنی ایجاد شود.

با استفاده از یک پیچ گوشتی کوچک فیلیپس (000 یا 00) ، پیچ های پایانه بلندگو را آنقدر باز کنید که سیم بلندگو شما در دهانه های فشرده سازی جا بگیرد. لازم نیست پیچ ها را بردارید ، بلکه آنها را به اندازه کافی در جایی که احساس می کنید شل شده است باز کنید.

سیم بلندگوی کوچک خود را در دهانه قرار دهید و پیچ ها را محکم کنید تا سیم بلندگو را محکم در جای خود نگه دارد.

من این مرحله را دلهره آورترین چالش کل پروژه دیدم - نتوانستم پیچ گوشتی را به اندازه کافی کوچک پیدا کنم ، یا سیم بلند بلند من خیلی خوب بود که فشردگی پیچ را جذب نمی کرد و ترجیح می داد بجای محکم نگه داشتن. من با ساختن "nibs" یا سیمهای کوچکتر که به اندازه کافی محکم بودند تا بتوانند در برابر فشرده سازی مقاوم باشند ، اصلاح شده و به اندازه کافی طولانی به انتهای برهنه سیم بلندگو لحیم شده است. زشت ، بله- اما مثر است.

با سخت افزار تمام شد!

مرحله 4: Raspbian Lite را بارگیری کنید

بسیاری از شما در حال حاضر با فرایند بارگیری و رایت تصاویر بر روی یک کارت SD آشنا هستید و مراحل بعدی کمی فراتر از محدوده این پروژه است. مراحل زیر را در هر صورت به شما توضیح می دهم ، اما اگر همچنان گیر کرده اید ، منابع زیادی برای کمک وجود دارد.

آخرین ویرایش: ژوئن 2020 برای دانلود Buster Lite.

· Etcher by Balena Software را بارگیری و نصب کنید

· جدیدترین سیستم عامل Raspbian Lite را از raspberrypi.org بارگیری کنید

· با استفاده از Etcher ، Raspbian Image را روی کارت SD بنویسید

· پس از اتمام کار ، مگر اینکه از pi zero w استفاده کنید - کارت SD تازه تصویر شده را به Raspberry Pi خود منتقل کنید. اگر از pi zero w استفاده می کنید ، برای تنظیم وای فای شما باید تعدادی ویرایش در فایل WPA_Supplicant.conf در پارتیشن بوت انجام دهیم.

مرحله 5: پی را پیکربندی کنید

با تصویر تازه ایجاد شده ، اجازه دهید پی را تقویت کنیم. اما ابتدا اجازه دهید یک مانیتور و صفحه کلید برای کمک به پیکربندی قرض بگیرید. کارت micro sd را وارد کنید و کابل شارژ micro usb را وصل کنید. با شانس ، چراغ LED سبز هنگام بوت شدن چند بار چشمک می زند. بوت اول ممکن است چند دقیقه طول بکشد ، اما در عرض 5 دقیقه ما باید آماده کار بر روی پیکربندی خود باشیم. "Lite" Raspbian رومیزی ندارد.

هنگامی که در خط فرمان هستید: به عنوان pi وارد شوید ، رمز عبور "تمشک".

· با تایپ "sudo raspi-config" در خط فرمان به پنل پیکربندی دسترسی پیدا کنید.

· بلافاصله رمز خود را تغییر دهید.

· با استفاده از گزینه های شبکه در پنل پیکربندی ، wifi خود را تنظیم کنید

· گزینه های محلی سازی خود را تغییر داده و منطقه زمانی خود را تنظیم کنید

· SSH را با استفاده از گزینه panel interfaces فعال کنید

· "sudo apt-get update" را اجرا کنید تا نرم افزار خود را به آخرین نسخه به روز کنید

ما به آدرس IP Pi احتیاج داریم. من برنامه ای به نام "FING" را توصیه می کنم که می توان آن را در هر دستگاه اندرویدی بارگیری کرد و همه دستگاه های متصل به شبکه شما را لیست می کند. ما به دنبال دستگاهی به نام "raspberrypi" هستیم. آدرس ip را بنویسید.

از این به بعد ، دیگر نیازی به مانیتور یا صفحه کلید نخواهیم داشت. تمام پیکربندی های بعدی با استفاده از خطوط فرمان از طریق یک جلسه SSH انجام می شود.

مرحله 6: از SSH برای باز کردن یک جلسه در دستگاه از راه دور استفاده کنید

استفاده از SSH بسیار اساسی است. پنجره ترمینال را از هر دستگاهی در شبکه خود باز کنید و دستور را تایپ کنید

ssh pi@myipaddress

"myipaddress" را با مقادیر عددی به دست آمده با انگشت جایگزین کنید.

برای اولین بار ، ممکن است با یک هشدار ترسناک روبرو شوید که نشان می دهد در لیست دعوت شده نیستید ، با این وجود یک جمله وجود دارد که باید "برای حذف این …" رشته طولانی کاراکترها را کپی کرده و در فرمان بچسبانید. سریع ، Enter را بزنید سپس با استفاده از کلید جهت دار ، دستور ssh pi@myipaddress را تکرار کنید ، بله را انتخاب کنید و اکنون رمز عبور خود را وارد کنید. تبریک می گوییم ، اگر به خط فرمان "pi@raspberrypi: ~ $" نگاه می کنید ، اکنون به دستگاه خود متصل شده اید.

مرحله 7: Mopidy را نصب کنید

ما قصد داریم Mopidy را به عنوان سرور موسیقی خود نصب کنیم. گزینه های زیادی در اینجا وجود دارد ، اما من به شما نحوه نصب افزونه ای به نام "Music Box" را نشان خواهم داد که به شما امکان می دهد موسیقی خود را از طریق رابط وب به جای خط فرمان کنترل کنید.

Mopidy چیست؟ طبق وب سایت آن ، Mopidy مجموعه ای از کلمات بزرگ است که باعث می شود در حال حاضر احساس حقارت کنم ، اما بگذارید بگوییم Mopidy بستری است که موسیقی ما از آن پخش می کند. این یک سرور موسیقی ، یک MPD (پخش کننده موسیقی پخش موسیقی) و یک سرور وب خواهد بود. افزونه PiMusic Box وب سایتی را ارائه می دهد که می توانیم Mopidy را از طریق آن حرکت کرده و کنترل کنیم. من تصور کردم که از آنجا که با مجموعه ای از خدمات محبوب مانند Spotify یا Google Play Music خوب بازی می کند ، برای این آموزش مناسب خواهد بود. به علاوه خیلی باحاله

در زیر دستورالعمل های بی شرمانه از Mopidy برای نصب از خط فرمان کپی شده است:

1. کلید GPG بایگانی را اضافه کنید:

sudo wget -q -O -https://apt.mopidy.com/mopidy.gpg | sudo apt -key add -

2. مخزن APT را به منابع بسته خود اضافه کنید:

sudo wget -q -O /etc/apt/sources.list.d/mopidy.list

در نهایت نصب mopidy:

sudo apt-get update

sudo apt-get mopidy install

پایان نسخه بی شرمانه

مرحله 8: از Python Pip برای نصب سایر… نصب ها (برنامه های افزودنی) استفاده کنید

ما به تازگی وانیل ساده Mopidy را نصب کرده ایم ، اما ما تازه شروع به کار می کنیم. برنامه های افزودنی بلوک های سازنده ما برای افزودن سفارشی سازی به Mopidy وانیلی ساده ما خواهند بود. از آنجا که اکثر برنامه های افزودنی که ما برای mopidy پایه به آنها اشاره می کنیم در زبان پایتون نوشته شده اند ، ما از معادل apt که مخصوص پایتون است استفاده می کنیم.

قبل از شروع استفاده از pip ، اجازه دهید ابتدا اطمینان حاصل کنیم که همه افزونه های gstreamer را با استفاده از apt داریم:

sudo apt install

python3-gst-1.0 / gir1.2-gstreamer-1.0 / gir1.2-gst-plugins-base-1.0 / gstreamer1.0-plugins-good / gstreamer1.0-plugins-ugly / gstreamer1.0-plugins-bad / gstreamer1.0-tools

ممکن است نصب آن چند دقیقه طول بکشد. بدون Gstreamer ، ممکن است نتوانید موسیقی را پخش کنید.

و اکنون می توانیم python pip را نصب کنیم:

sudo apt install build-essential python3-dev python3-pip

اکنون می توانیم از pip برای افزودن قطعات بیشتر mopidy استفاده کنیم. Pip یک ابزار پایتون است ، شبیه به apt ، اما به نظر من کمی سریعتر از apt کار می کند. کمی بلوک را کند می کنید ، اما خیلی سریع شروع به کار می کند.

در زیر چهار مورد برای شروع ما آمده است:

یک جلوی وب بیایید از Iris استفاده کنیم ، اما اگر می خواهید می توانید به جای آن mopidy-musicbox-webclient را امتحان کنید:

sudo python3 -m pip Mopidy -Iris را نصب کنید

مرکز ایستگاه رادیویی اینترنتی با 30 کانال:

sudo python3 -m pip install mopidy -somafm

مرکز خدمات رادیویی اینترنتی دیگر با کانال های بیشتر:

sudo python3 -m pip install mopidy -TuneIn

و یک قسمت دیگر برای دستگاه تلفن همراه. ایستگاه های رادیویی و زنبق زیبا با هم بازی نمی کنند ، اما تلفن همراه دارای انواع ایستگاه های سهمیه اینترنتی برای گوش دادن است:

sudo python3 -m pip Mopidy -Mobile را نصب کنید

پس از تکمیل ، باید بتوانید با استفاده از موارد زیر به Music Box دسترسی پیدا کنید.

myipaddress: 6680/iris/-or- https:// localhost: 6680/musicbox_webclient

اگر سعی کنید موسیقی پخش کنید ، هنوز چیزی از بلندگوها بیرون نمی آید.

برای مشاهده لیستی از سایر ویژگی ها و برنامه های افزودنی: به خودتان کمک کنید:

sudo pip جستجو mopidy

از اینجا ، می توانید به افزودن برنامه های افزودنی به انتخاب خود ادامه دهید.

یک نمونه فایل پیکربندی mopidy پیوست شده است. با خیال راحت از مطالب موجود در /etc/mopidy/mopidy.conf استفاده کنید

sudo nano /etc/mopidy/mopidy.conf

مرحله 9: Mopidy را به عنوان یک سرویس راه اندازی کنید

از آنجا که ما می خواهیم هنگام راه اندازی mopidy را اجرا کنیم ، دو دستور به mopidy اجازه می دهد تا در هنگام راه اندازی اجرا شود:

sudo systemctl mopidy را فعال کنید

sudo dpkg-پیکربندی مجدد mopidy

راه اندازی مجدد کنید ، و سپس اجرا کنید

sudo systemctl status mopidy - l

برای بررسی وضعیت خود شما باید یک نشانگر سبز ببینید. Mopidy دارای یک سایت پشتیبانی بسیار مفید برای کمک به گزینه های پیکربندی بیشتر است. برای اطلاعات بیشتر به سایت اسناد Mopidy مراجعه کنید.

مرحله 10: موسیقی شخصی خود را اضافه کنید

به طور پیش فرض ، mopidy می خواهد موسیقی محلی را در پوشه ای تحت/var/lib/mopidy/media ذخیره کند. مجموعه موسیقی خود را در آنجا کپی کنید. به نظر من ساده ترین کار این است که فقط کارت sd را از pi حذف کنید (پس از خاموش شدن ایمن) و با استفاده از آداپتور micro sd به usb ، آداپتور را به واحد ذخیره سازی خود وصل کرده و در آنجا کپی/چسباندن کنید. (بسته به اندازه مجموعه شما ممکن است کمی طول بکشد). پس از اتمام ، کارت sd را به pi برگردانید ، آن را بوت کنید ، دوباره وصل کنید و سپس تایپ کنید:

sudo mopidyctl اسکن محلی

با این کار موسیقی شما به کتابخانه رسانه محلی در Music Box اضافه می شود. ممکن است توجه داشته باشید که فایل های.ma به عنوان صدا شناخته نمی شوند و به نظر می رسد که فایل های.ogg در حین اسکن از بین می روند. فایلهای Mp3 نباید مشکلی ایجاد کنند.

مرحله 11: فایل پیکربندی کارت صدا - Asound.conf

شما هنوز نباید چیزی در /etc/asound.conf داشته باشید ، اما اگر دارید ، مطالب زیر را جایگزین کنید یا با استفاده از موارد زیر ایجاد کنید.

sudo nano /etc/asound.conf

و چسباندن:

options snd_rpi_googlehat_soundcard index = 0

pcm.softvol {type softvol slave.pcm dmix control {name Master card 0}} pcm.! default {type asym playback.pcm "plug: softvol"} ctl.! default {type hw card 0}

ctrl-x و Y برای ذخیره موارد بالا به عنوان فایل جدید asound.conf خود.

مرحله 12: مطمئن شوید که از Correct Overlay برای Configure.txt در /boot استفاده می کنیم

نوع

sudo nano /boot/config.txt

چند خط آخر باید شبیه چیزی باشد که در زیر آمده است. ما می خواهیم اطمینان حاصل کنیم که صدای استاندارد ، همراه با هرگونه پوشش قبلی مانند hifiberry dac ، هنگام اجرای همپوشانی کلاه صوتی google کامنت گذاری می شود. در نهایت ، ما می خواهیم به pi دستور دهیم از نقشه برداری i2s استفاده کند. نشانگر # به سیستم می گوید خط را نادیده بگیرد.

# صدا را فعال کنید (snd_bcm2835 بارگذاری می شود)

#dtparam = صدا = در #dtoverlay = hifiberry-dac dtoverlay = googlevoicehat-soundcard dtoverlay = i2s-mmap

اگر همه شبیه به موارد بالا هستند ، راه اندازی مجدد کنید. چند دقیقه صبر کنید ، مرورگری را به آدرس musicbox باز کنید و موسیقی پخش کنید.

مرحله 13: از موسیقی لذت ببرید

اگر به خوبی به خوبی گوش می دهید ، ماموریت انجام شد!

یکی از چیزهای زیبا در مورد استفاده از تمشک pi به عنوان سرور موسیقی بدون سر وصل شده به وای فای این است که بدون نیاز به منابع زیادی کار می کند. درست است که ما فقط 3 وات در هر کانال پمپ می کنیم ، اما این احتمالاً برای گوش دادن از فاصله نزدیک کافی است. باتری تلفن های شما از شما تشکر می کند.

یک عامل سبز بسیار مهم نیز وجود دارد - ما فقط 5.25 ولت انرژی مصرف می کنیم. و در مقایسه با بلوتوث ، می توانیم جریان رادیو را تنظیم کنیم و در محدوده بلوتوث 30 فوت متصل نشویم. با توجه به تلفن خود ، می توانیم تماس بگیریم ، بازی کنیم و کمی آزادتر بدون قطع جریان موسیقی ، پرسه بزنیم. ما فقط سطح را خراشیده ایم تعداد زیادی برنامه افزودنی mopidy برای کاوش وجود دارد و mopidy به دلیل منبع باز توسعه دهندگان رو به رشدی دارد. به شما اجازه می دهم ویژگی های مورد علاقه خود را به تنهایی کاوش کنید.

مرحله 14: نتیجه گیری

یکی از برجسته ترین ویژگی های این پروژه این است که ما Pi خود را با قفل کردن دسترسی به GPIO محدود نمی کنیم. این به ما امکان دسترسی به بسیاری از گزینه های دیگر را می دهد زیرا کلاه صوتی به خوبی طراحی شده است. به عنوان مثال ، پروژه بعدی من اضافه کردن یک کلید فشاری لحظه ای به عنوان دکمه خاموش است. این باید آسان باشد ، و من قبلاً می دانم که سنجاق ها باید در کجا فرود بیایند: آنها مانع نمی شوند. از آنجا؟ خوب ، برای این پروژه ما میکروفون را کاملاً نادیده گرفته ایم - شاید یک کارائوکه pi؟ شاید یک چراغ LED نشان داده شود ، یا یک موتور برای jukebox نورد اضافه کنید؟ همه پین ها هنوز در دسترس هستند و قابل دسترسی هستند. این س becomesال مطرح می شود که چرا نه؟ و فقط در صورت تمایل به بازگشت به هوش مصنوعی ، کافی است کارت SD قدیمی را وارد کرده و گوگل به صورت استریو پاسخ دهد.