Ανακαινισμένο 80s Boombox: 8 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Είχα για πρώτη φορά την ιδέα για αυτό το έργο όταν συνάντησα μια παρόμοια κατασκευή στο hackster.io που τώρα δημοσιεύεται επίσης εδώ ως εκπαιδευτικό. Σε αυτό το έργο αναδιαμόρφωσαν ένα σπασμένο boombox των 80s χρησιμοποιώντας ένα Raspberry Pi και αντικατέστησαν όλα τα ηλεκτρονικά, εκτός από τα ηχεία. Έχω επίσης στην κατοχή μου ένα παλιό boombox των 80s όπου μόνο ένα από τα κασετόφωνα ήταν σπασμένο, οπότε σχεδίασα να το αναδιαμορφώσω με τα ακόλουθα χαρακτηριστικά.

• Κρατήστε αυθεντικά ηχεία και ενισχυτή
• Κρατήστε το κασετόφωνο εργασίας (γιατί έχω ακόμα μερικά φοβερά παλιά mixtapes)
• Αντικαταστήστε το σπασμένο κασετόφωνο με Raspberry Pi και οθόνη αφής
• Προσθέστε LED με δυνατότητα ανάλυσης φάσματος
• Προσθέστε μια επαναφορτιζόμενη μπαταρία υψηλής χωρητικότητας

Βήμα 1: Συγκέντρωση εξαρτημάτων

Εδώ είναι μια λίστα με όλα τα στοιχεία που χρησιμοποίησα

• Boombox Sanyo M W200L
• Raspberry Pi 3 B+ (amazon.de)
• 3,5 ιντσών οθόνη αφής TFT (amazon.de)
• Powerbank 20000 mAh (amazon.de)
• Λωρίδα LED 1 m WS2812b
• Arduino Nano
• Panel Mount Extension USB Cable (amazon.de)
• Ground Loop Isolator (amazon.de)
• DC - DC Boost Converter (amazon.de)
• 2x 1,8 kOhm, 1x 4,7 kOhm αντιστάσεις
• διακόπτης κουμπιού
• Πυκνωτής 1000 μF, ~ 16 V

Είχα την τύχη να βρω αυτό το όμορφο boombox στα σκουπίδια πριν από λίγο. Λειτουργούσε πλήρως εκτός από ένα από τα κασετόφωνα που τρώει συνέχεια την ταινία. Το σχέδιο ήταν να αφαιρέσουμε το σπασμένο κασετόφωνο, να το αντικαταστήσουμε με Raspberry Pi και οθόνη αφής 3,5 ιντσών που ταιριάζει σχεδόν στον ίδιο χώρο. Για να τροφοδοτήσω τα πάντα, σκέφτηκα αρχικά να χρησιμοποιήσω πολλές μπαταρίες 18650 ενσύρματες παράλληλα, αλλά μετά αποφάσισα να χρησιμοποιήστε ένα powerbank αφού ήταν φθηνότερο και έχει ήδη ενσωματωμένο το κύκλωμα φόρτισης και μετατροπέα ώθησης 3,7 V σε 5 V. Βεβαιωθείτε ότι έχετε μια τράπεζα τροφοδοσίας που μπορεί να παρέχει αρκετό ρεύμα εξόδου. εξόδους, αλλά η συνολική έξοδος δεν μπορεί να είναι μεγαλύτερη από 3,4 Α, δηλαδή έχω περίπου 17 W. Το boombox έχει ονομαστική τιμή 12 W, το οποίο είναι εντάξει, αλλά το RasPi και η οθόνη μπορούν να τραβήξουν περισσότερο από 1 A. Έτσι, συνολικά τρέχω λίγο της ισχύος της μπαταρίας και παρατήρησα κάποιες πτώσεις τάσης όταν υπάρχουν ρεύματα, π.χ. όταν ο κινητήρας του κασετόφωνου είναι ενεργοποιημένος. Επιπλέον, οι περισσότερες τράπεζες ισχύος έχουν λειτουργία αναστολής λειτουργίας όταν το ρεύμα είναι κάτω από ένα ορισμένο όριο. Αυτό δεν ήταν πρόβλημα για μένα από το RasPi αντλεί πάντα αρκετό ρεύμα, αλλά είναι επίσης κάτι που πρέπει να ληφθεί υπόψη. Την επόμενη φορά μάλλον θα χρησιμοποιήσω 18650 μπαταρίες που μπορούν να παρέχουν περισσότερο ρεύμα. Δεδομένου ότι το boombox λειτουργεί σε 7,5 V, χρειαζόμουν ακόμα έναν μετατροπέα ώθησης. Χρησιμοποιήθηκε καλώδιο USB με βάση πάνελ για να έχει υποδοχή micro USB στο περίβλημα για τη φόρτιση της τράπεζας τροφοδοσίας. Η λωρίδα LED, το Arduino Nano και οι αντιστάσεις χρησιμοποιήθηκαν για τη δημιουργία ενός αναλυτή φάσματος. Ο πυκνωτής συνιστάται να αποφεύγει τις τρέχουσες αιχμές κατά την τροφοδοσία της λωρίδας LED και μπορεί επίσης να βοηθήσει στη μείωση του θορύβου που ακούγεται στα ηχεία σας. Δεδομένου ότι κατέληξα ακόμα με πολύ θόρυβο, πρόσθεσα επίσης έναν απομονωτή βρόχου εδάφους. Επιπλέον, στα παραπάνω εξαρτήματα, χρησιμοποίησα επίσης πολύ σύρμα, θερμή κόλλα και μερικά τρισδιάστατα τυπωμένα εξαρτήματα.

Βήμα 2: Εγκαταστήστε το Volumio στο RasPi

Το Volumio είναι μια διανομή Linux ανοιχτού κώδικα που έχει σχεδιαστεί για αναπαραγωγή μουσικής. Το περιβάλλον χρήστη εκτελείται σε πρόγραμμα περιήγησης ιστού, δηλαδή μπορείτε να το ελέγξετε από οποιοδήποτε τηλέφωνο ή τοπικό υπολογιστή που είναι συνδεδεμένος στο ίδιο δίκτυο. Υποστηρίζει πολλές πηγές ροής μουσικής όπως το YouTube, το Spotify και το WebRadio. Το Volumio έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί στο τοπικό σας δίκτυο στο σπίτι, αλλά θα ήθελα επίσης να βγάλω το boombox μου έξω το καλοκαίρι. Σε αυτήν την περίπτωση θα πρέπει να ανοίξω ένα τοπικό WiFi hotspot με το τηλέφωνό μου για να συνδεθεί το RasPi.

Το Volumio διαθέτει επίσης ένα πρόσθετο οθόνης αφής που δείχνει το περιβάλλον εργασίας χρήστη σε οποιαδήποτε οθόνη που είναι συνδεδεμένη με το ίδιο το RasPi, ωστόσο, για να λειτουργήσει αυτό με την οθόνη μου απαιτούσε αρκετή δουλειά. Ακολούθησα βασικά αυτό το σεμινάριο, αλλά έπρεπε να κάνω κάποιες προσαρμογές αφού η οθόνη μου τρέχει μέσω HDMI.

Πολλοί άνθρωποι συνιστούν τη χρήση ενός DAC όπως το HiFiBerry για έξοδο ήχου, αλλά ήμουν αρκετά ικανοποιημένος με την ποιότητα ήχου που προέρχεται από την υποδοχή ήχου στο ίδιο το RasPi. Εξάλλου, δεν προσπαθούσα να δημιουργήσω μια ηχητική πηγή υψηλής ποιότητας μουσικής.

Βήμα 3: Δημιουργία αναλυτή φάσματος

Για τον αναλυτή φάσματος κόλλησα τρεις σειρές λωρίδων LED WS2812b στον πίνακα που έδειχνε τη ραδιοσυχνότητα. Τα ηλεκτρονικά αποτελούνται από ένα Arduino Nano και μερικές αντιστάσεις σύμφωνα με αυτό το οδηγό. Πρόσθεσα επίσης έναν διακόπτη εμβύθισης και έγραψα τον δικό μου κωδικό arduino που είναι διαθέσιμος παρακάτω. Ο κώδικας βασίζεται στις βιβλιοθήκες FFT και FastLED. Ο διακόπτης εμβύθισης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για αλλαγή μεταξύ της λειτουργίας αναλυτή φάσματος και δύο διαφορετικών κινούμενων εικόνων LED. Δεδομένου ότι ο αναλυτής φάσματος θα συνδεθεί μόνο με το ηχητικό σήμα του RasPi, οι κινούμενες εικόνες μπορούν να χρησιμοποιηθούν όταν ακούτε μουσική από το κασετόφωνο. Για έλεγχο, συνδέσα την υποδοχή ήχου του RasPi στο Arduino και ρύθμισα ορισμένες παραμέτρους του κώδικα ανάλογα με το θόρυβο και την ένταση. Δεδομένου ότι η κατάσταση θορύβου άλλαξε πολύ στην τελική διαμόρφωση, έπρεπε να τα προσαρμόσω όλα αργότερα.

Βήμα 4: Αφαιρέστε τα παλιά ηλεκτρονικά

Αφού άνοιξα το boombox, αφαίρεσα όλα τα περιττά μέρη, όπως ο μετασχηματιστής AC-DC, το ραδιόφωνο και το σπασμένο κασετόφωνο. Αυτό μου άφησε αρκετό χώρο για να προσθέσω όλα τα νέα στοιχεία. Επίσης, έκοψα όλα τα περιττά καλώδια, έτσι ώστε να μην λειτουργούν ως κεραίες και να σηκώνουν θόρυβο.

Βήμα 5: Εισαγάγετε Raspi και οθόνη αφής

Στη συνέχεια, έβγαλα το πλαστικό κάλυμμα από το κασετόφωνο και στερέωσα προσεκτικά την οθόνη αφής και το RasPi χρησιμοποιώντας ζεστή κόλλα. Όπως μπορείτε να δείτε, η οθόνη 3,5 ταιριάζει σχεδόν ακριβώς στο χώρο του πλαστικού καλύμματος από το κασετόφωνο.

Βήμα 6: Wire New Electronics

Συνδέω τα πάντα σύμφωνα με το συνημμένο σχήμα. Το ηχητικό σήμα από το RasPi τρέχει μέσω του απομονωτή βρόχου γείωσης και στη συνέχεια στην είσοδο του αφαιρεθέντος ραδιοφώνου. Επιπλέον, ένα κανάλι είναι συνδεδεμένο με τον αναλυτή φάσματος. Στην παραπάνω εικόνα, το παλιό κύκλωμα boombox, το RasPi και το Arduino τροφοδοτούνται από μία μόνο έξοδο του powerbank. Ωστόσο, όπως ήδη αναφέρθηκε, σημειώθηκαν κάποιες πτώσεις τάσης όταν υπήρχε μεγάλη ζήτηση ρεύματος (π.χ. εκκίνηση του κινητήρα του κασετόφωνου, μετατροπή της έντασης στο μέγιστο), γεγονός που θα μπορούσε να προκαλέσει επανεκκίνηση του RasPi. Στη συνέχεια συνδέθηκα με το RasPi σε μία έξοδο της τράπεζας ισχύος και το boombox amp + arduino στη δεύτερη έξοδο, η οποία μετριασε το πρόβλημα. Επαναχρησιμοποίησα τον πρώην μονοφωνικό/στερεοφωνικό διακόπτη του ραδιοφώνου και το σύνδεσα στη γραμμή ρεύματος. Για να αυξηθεί η τάση στα 7,5 V που απαιτείται για το boombox, προστέθηκε μετατροπέας ώθησης. Για επαναφόρτιση, επισυνάπτω ένα καλώδιο micro USB στήριξης στο πίσω μέρος του περιβλήματος. Το powerbank τοποθετήθηκε σε υποδοχή εκτύπωσης 3D και στερεώθηκε με θερμή κόλλα. Όλα τα άλλα εξαρτήματα στερεώθηκαν επίσης με θερμή κόλλα. Δοκίμασα πολλά διαφορετικά σχήματα γείωσης για να μειώσω τον θόρυβο του βουητού. Στην τελική διαμόρφωση υπάρχει ακόμα λίγος θόρυβος, αλλά δεν είναι τόσο ενοχλητικός. Πίστευα ότι η κατάσταση θα μπορούσε να βελτιωθεί συνδέοντας τον αναλυτή specrum πριν από τον απομονωτή βρόχου εδάφους, αλλά αυτό δεν συνέβη. Τέλος, όλα δοκιμάστηκαν και ο κώδικας Arduino προσαρμόστηκε ξανά στις συνθήκες θορύβου. Επίσης πάγωσα το πλαστικό κάλυμμα του περιβλήματος με χαρτί λείανσης για να διαχέω το φως των LED αναλυτή φάσματος.

Βήμα 7: Προσθέστε τρισδιάστατα εκτυπωμένα εξαρτήματα

Δεδομένου ότι το χαρτόνι που έλειπε άφησε κάποιες άδειες υποδοχές όπου βρίσκονταν τα κουμπιά, τύπωσα 3D μερικά ψεύτικα κουμπιά και τα κόλλησα στο περίβλημα με ζεστή κόλλα. Επιπλέον, εκτύπωσα επίσης 3D μια θήκη για τη γραφίδα της οθόνης αφής και μια θήκη για τον διακόπτη εμβύθισης.

Βήμα 8: Τέλειωσε

Τέλος, έκλεισα ξανά το περίβλημα και μπορούσα να απολαύσω το τελειωμένο έργο. Ανυπομονώ ήδη να χρησιμοποιήσω το boombox σε εξωτερικούς χώρους στο επόμενο πάρτι μπάρμπεκιου, δυστυχώς θα πρέπει να περιμένω μέχρι το επόμενο καλοκαίρι για αυτό.

Αν σας αρέσει αυτό το διδακτικό, ψηφίστε με στον διαγωνισμό ήχου.