WW2 Radio Broadcast Time Machine: 13 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:30

Ideą, która się przy tym kryła, było wykorzystanie niektórych części, które położyłem, i zbudowanie szafy grającej w starym radiu. Aby nadać mu trochę więcej sensu, postanowiłem również wypełnić go starymi audycjami radiowymi z II wojny światowej, a następnie zmienić przeznaczenie tarczy częstotliwości, aby wybrać konkretny rok wojny, a następnie odtwarzane będą odpowiednie audycje. Widziałem kilka kolekcji nagrań MP3, więc wszystko było gotowe.

Pod względem sprzętowym moim ulubionym jest arduino lub raspberry pi zero, a do tego będę używał raspberry pi zero. Ma to jednak swoje wady i w tym przypadku jest to brak łatwego w obsłudze dźwięku i brak łatwych wejść analogowych. Aby to przezwyciężyć, zwykle używam wzmacniacza Adafruit I2S 3W klasy D Breakout - MAX98357A, który jest naprawdę łatwym sposobem na dodanie dźwięku do Pi, a dla wejścia analogowego MCP 3002, który jest dwukanałowym konwerterem na SPI. Generalnie ludzie mają tendencję do używania MCP 3008, który ma 4 wejścia, ale pomyślałem, że to zbyt łatwe, na szczęście udało mi się znaleźć oprogramowanie, które w końcu działało z nimi.

Jednym z innych problemów związanych z używaniem PI jest to, że ma tendencję do cierpienia, jeśli po prostu wyłączysz go bez zamykania systemu. Spotkałem się z tym niezliczoną ilość razy i zawsze wydaje się, że psuje plik konfiguracyjny sieci. Ponieważ wyobrażano to sobie jako prosty samodzielny produkt, który byłby problemem, dodałem również podkładkę Pimoroni On/Off, która wykonuje zarówno pełne wdzięku zamknięcie za naciśnięciem przycisku, ale także umożliwia uruchamianie za pomocą tego samego przycisku.

Krok 1: Lista części radiowych wehikułu czasu z czasów II wojny światowej

Potrzebne części

1. Stare radio
2. francuski polski
3. Papier ścierny
4. Lexan do wybierania
5. Termokurczliwe
6. Raspberry Pi Zero
7. Wzmacniacz I2S
8. WŁ./WYŁ. podkładka
9. Głośnik
10. Kostka energetyczna
11. MCP3002
12. PROWADZONY
13. Rezystor 270R
14. 2x 10 tys. doniczek
15. Naciśnij, aby przełączyć
16. Przewód USB

Krok 2: Znalezienie starego radia

Pierwszym krokiem jest oczywiście znalezienie odpowiedniego starego radia i udało mi się znaleźć to w serwisie eBay za 15 funtów. Na początku istniała pokusa, aby go uruchomić, ale kiedy wyszło podwozie i pojawiła się pełna gama rezystorów i kondensatorów, które należałoby wymienić, nie czułem się tak źle z rozłożeniem go na części. Chociaż ściśle nie jest to zestaw z lat 40., istnieje kilka zestawów do budowy domu z tej epoki, które z pewnością wyglądały podobnie.

Krok 3: Usunięcie starego radia i zbudowanie nowej obudowy

Rozebranie jednego z nich jest dość proste, generalnie wydaje się, że obudowa jest zamontowana do obudowy i na tym jest zamontowane wszystko. Więc po odkręceniu i zwolnieniu pokręteł po prostu się wysuwa. Większość jest zbudowana w całości na podwoziu pomocniczym. Moim pierwotnym zamiarem było użycie głośnika z rozerwanego głośnika bluetooth, ale zastanawiałem się, czy stary będzie działał. Miłą niespodzianką było to, że nie tylko działało, ale i brzmiało naprawdę świetnie. Więc następnym krokiem było dalsze mierzenie wszystkiego i zbudowanie nowego podwozia w Tinkercad. Przedefiniowałem obszar wybierania częstotliwości i umieściłem głośnik w tym samym miejscu. Dodatkowo dodano płytę montażową dla pi zero. Wydrukowałem go w PETG, który uważam za mniej odporny na wypaczenie, a próbne dopasowanie wszystkich części wykazało, że zadziała. Musiałem trochę pobawić się mocowaniem głośności, aby nowe garnki dobrze pasowały i nadal były montowane przez obudowę.

Możesz pobrać obudowę 3D tutaj, jeśli chcesz przy niej majstrować

www.thingiverse.com/thing:3174818

Krok 4: Renowacja obudowy

Teraz pierwszą rzeczą do zrobienia po rozebraniu sprawy było podjęcie decyzji, co zrobić z wykończeniem. Chociaż sprawa nie była taka zła, początkowo myślałem o tym, żeby po prostu dobrze ją wyczyścić, aby zachować wygląd zużytej patyny. Często przetarcie octem odświeży starą skrzynkę, ale było kilka miejsc, w których lakier pękł, więc postanowiłem go zdjąć. W przypadku starych drewnianych skrzynek są one zwykle pokryte cienką drewnianą okleiną, ale nie jest ona tak cienka, że nie można na niej dobrze przeszlifować. Najpierw usunięto tkaninę maskownicy głośnika, która była dość obrzydliwa z około 50 latami kurzu i brudu w niej i odłożona na bok. Potem kilka grubych warstw nitromorów, środek do usuwania farby i stary lakier w końcu odpadły. Musiało to być zrobione dwa razy, ponieważ prawdopodobnie w pewnym momencie zostało polakierowane na oryginalnym wykończeniu. Aby usunąć niektóre rysy i nadać mu ładniejszy wygląd, został przeszlifowany papierem ściernym o ziarnistości 100, a następnie szlifowany za pomocą średniej gąbki szlifierskiej. Zrób to wszystko zgodnie ze ziarnem, a następnie przetrzyj benzyną lakową, aby usunąć kurz. W tym samym czasie pudełko zostało również przyklejone klejem do drewna w miejscu, w którym fornir został lekko odsunięty. Drewniane kraty grilla również nieco się rozwarstwiły, więc więcej kleju do drewna i odpychanie kawałków tam, gdzie to możliwe. Po wyschnięciu użyłem skalpela do oczyszczenia krawędzi drewna i pomalowałem je na brązowo farbą akrylową Tamiya.

Moją pierwszą myślą było po prostu wymienić szmatkę głośnika, ale koszt autentycznie wyglądającego materiału jest dość wysoki, ponieważ jest on sprzedawany w długich odcinkach. Po odrobinie eksploracji starych forów radiowych wygląda na to, że można przywrócić starą szmatkę z moczeniem. Używając zimnej wody i dużej ilości płynu do mycia naczyń, namoczyłem go przez noc i, co zaskakujące, po ponownym wyschnięciu wyszedł całkiem czysty.

Teraz miałem zamiar zająć się wykończeniem i początkowo postanowiłem nadać mu bezbarwny lakier, potem pomyślałem o użyciu lakieru w sprayu i gdy na wyspie lakierów/farb w lokalnym sklepie budowlanym znalazłem butelkę francuskiego lakieru. Myśląc, że to będzie dobre, autentyczne wykończenie, postanowiłem spróbować. Więc teraz musisz wiedzieć, że polerowanie francuskie jest w dużej mierze formą sztuki/umiejętnością, która wymaga dużo praktyki, aby ją uzyskać. Możesz wyszukiwać instrukcje na YouTube i chociaż wygląda to dość prosto, jest to dość niechlujna operacja. Wydaje się, że talent polega na tym, że pasta poleruje się w szmatce nasączonej wacikiem, aby można było wycisnąć pastę na drewno podczas pracy. Jeśli spróbujesz tego po prostu szmatką, około 3/4 drogi lakieru zacznie wysychać, gdy etanol wyparuje, a szmata zacznie się ciągnąć. Więc w końcu, zamiast uzyskać wysoki połysk, udało mi się nałożyć kilka warstw, lekko przeszlifować papierem o ziarnistości 1500, a następnie nałożyć kilka więcej i wszystko wyglądało OK. Nadal mam plamy z francuskiego lakieru na paznokciach.

Czyszczenie pozostałych części było znacznie łatwiejsze, ponieważ cały sprzęt trafiał do myjki ultradźwiękowej, a tarcza była polerowana odrobiną polerowania Silvo. Brasso miałby wybór, ale Silvo i trochę więcej smaru do kolan wystarczyły do wyczyszczenia czujnika zegarowego.

Na koniec miałem całkiem nieźle wyglądające drewniane pudełko gotowe na sam wehikuł czasu.

Czynności opisane w tej sekcji1. Usuń wszelkie śruby/pokrętła i szmatkę.

2. Zdejmij obudowę z drewna za pomocą nitromorów

3. Szlifowanie forniru

4. Naprawa kratki

5. Czyszczenie ściereczki głośnika

6. Francuskie polerowanie obudowy

7. Ultradźwiękowe czyszczenie śrub i pokręteł

8. Polerowanie czujnika zegarowego

Krok 5: Raspberry Pi Zero i wzmacniacz

Z normalnym wyjściem audio Raspberry PI jest dość proste, ponieważ ma wyjście audio jack, ale dla Pi Zero nie ma prawdziwych opcji natywnych. Jest kilka rozwiązań, które wypróbowałem, gdzie można przekierować piny GPIO, a następnie użyć filtra dolnoprzepustowego, ale nigdy tak naprawdę nie byłem w stanie uzyskać czegoś porządnie brzmiącego i oczywiście potrzebujesz również wzmacniacza, aby uzyskać coś użytecznego. Nakładek na przetworniki DAC jest mnóstwo, ale są one przeznaczone dla osób szukających naprawdę dobrego dźwięku i przesady w tego typu projektach. Są też fajne, tanie czapki Audio z wbudowanymi głośnikami, ale po prostu nie są na to wystarczająco głośne. Osadzam się więc teraz na płytce zaciskowej wzmacniacza i2S firmy Adafruit, która rozwiązuje wszystkie problemy za jednym zamachem. Pamiętaj tylko, że jest to i2S, a nie i2C.

Potrzebujesz tylko kilku przewodów, aby to uruchomić, a dzięki wystarczająco przyzwoitemu głośnikowi możesz uzyskać świetny, głośny dźwięk mono.

Krok 6: Tworzenie nowego wybierania

Pomysł polega oczywiście na zastąpieniu dotychczasowej tarczy i szkiełka taką, która pokazuje rok zamiast częstotliwości. Na szczęście istniejąca była tylko drukowaną wkładką, więc upuściłem ją na skaner i skopiowałem do Paint Shop Pro, użyłem narzędzia do klonowania i wymazałem stare numery, a następnie wpisałem kilka nowych na każdy rok. Z szybą ta w radiu była porysowana i popękana i jak się okazuje też wykonana z plastiku. Wydrukowałem tylko obramowanie ramki, aby ułatwić testowanie dopasowania i początkowo próbowałem zrobić je z akrylu. Generalnie nie mam dość cierpliwości do akrylu i ostatecznie pękłem, gdy próbowałem wywiercić środkowy otwór. Uciekłem się więc do poliwęglanu 1,5 mm, który jest o wiele łatwiejszy do piłowania i wiercenia. Można go znaleźć również pod nazwą Lexan lub Macrolon, w zależności od miejsca zamieszkania, a także zajmuje plik, więc wkrótce miałem dopasowaną ramkę i tarczę. Co ciekawe, oryginalny papier miał na sobie lekki osad metalu, mogę tylko przypuszczać, że był to ktoś dotknięty oryginalnym mosiężnym wskaźnikiem, być może jakiś proces starzenia?

Krok 7: Sterowanie głośnością i selektorem

Jedną z wad Raspberry pi do majsterkowania jest to, że nie ma żadnego natywnego wejścia analogowego. Nie jest to zbyt duży problem, jeśli dodasz prosty ADC (przetwornik analogowo-cyfrowy), a MPC3002 pasuje tutaj i konwertuje wejście analogowe na wartość 10-bitową, którą można odczytać na magistrali SPI.

Prawie wszystkie przykłady, które znajdziesz, dotyczą MPC3008, który jest urządzeniem 4-kanałowym, a kod do tego z pewnością nie działa z MPC3002. Wydaje się, że istnieje wiele przykładów, które również nie działają, ale jest jeden, który mogę potwierdzić, a jego kod można znaleźć tutaj.

github.com/CaptainStouf/Adafruit-raspi-pyt…

Za pomocą tego kodu możesz łatwo wczytać dwa kanały i wykorzystać wyniki. Mój przykład użyje jednego do głośności, a drugiego do wyboru daty. W pewnym momencie miałem też zainstalowany enkoder obrotowy, ale objętość pojedynczego obrotu jest bardziej odpowiednia, a dzięki selektorowi częstotliwości oznaczało to również, że mogłem to wszystko złożyć, a następnie po prostu dostroić lokalizacje znaczników roku za pomocą świetnego oświadczenia o dużym przypadku. Oczywiście pyhon nie obsługuje instrukcji case tak długiej, jeśli to w przeciwnym razie instrukcja if wykona zadanie.

Zdjęcie przedstawia MCP3002 siedzącego na małej płytce prototypowej i pulę 10K

Krok 8: Zasilanie i sterowanie

Pi po prostu wyczerpuje zasilanie USB, więc jest bardzo łatwe do uruchomienia, jednak skończysz z uszkodzeniem karty SD, jeśli po prostu szarpniesz zasilanie. Istnieje wiele sposobów monitorowania naciśnięcia przycisku i inicjowania wyłączania, ale wtedy musisz włączyć i wyłączyć zasilanie, aby je przywrócić. Aby obejść ten problem i stworzyć łatwy w użyciu projekt, używam podkładki Pimoroni ON/OFF. Pozwala to nacisnąć raz i włącza się, a następnie długie naciśnięcie i uruchomi czyste zamknięcie. Aby był trochę przenośny, używam starego powerbanku, który również obsługuje ładowanie baterii. Powerbanki są wystarczająco tanie i mogą przez jakiś czas obsługiwać Pi.

Zamontowałem przycisk push to make w miejscu, z którego z tyłu wyszedł stary przewód zasilający. Ponieważ występuje opóźnienie podczas uruchamiania Pi, na stałe podłączyłem diodę LED do szyny 3v3, która włącza się i gdy tylko PI dostaje zasilanie i zapewnia ładny, autentyczny blask na tarczy. Do linii podłączyłem rezystor 270R, a drugi koniec tylko do masy. Możesz również dodać kolejny do pinu GPIO, jeśli chcesz uzyskać dodatkowe efekty, takie jak migotanie, ale na razie to wystarczy, aby pokazać, że zasilanie jest włączone.

Krok 9: Dopasowanie obudowy

Gdy obudowa i podwozie są gotowe i przetestowane, wystarczyło tylko kilka 4 mm śrub i nakrętek Nyloc, aby utrzymać je w środku. Samogwintujące śruby z kołnierzem utrzymują tył na miejscu.

Przycisk zasilania również ładnie wpasował się w stary otwór zasilający.

Chciałem również ponownie użyć starych pokręteł i zostały one pierwotnie zaprojektowane tak, aby pasowały do mosiężnych prętów i były nieco za duże dla garnków. Ponieważ nie będzie to trudne, po prostu nałożyłem na garnki koszulkę termokurczliwą, a następnie przykleiłem do niej gałki. Trzyma się dobrze i mocno, a w razie potrzeby można go jeszcze rozebrać.

Krok 10: Pobieranie plików dźwiękowych

Używam plików MP3 i jest fantastyczny wybór z Archive.org, można znaleźć pogrupowane transmisje z czasów wojny i są głównie dwie opcje do wyboru.

Zacząłem od wyboru głównie wiadomości, które są następnie kopiowane do katalogów na PI. Możesz również znaleźć większy wybór, zwany Wielkim, pod poniższym linkiem. Każdego roku jest kilkaset audycji, a ich ilość i zasięg jest zdumiewająca.

archive.org/details/1939RadioNews

archive.org/details/1940RadioNews

archive.org/details/1941RadioNews

archive.org/details/1942RadioNews

archive.org/details/1943RadioNews

archive.org/details/1944RadioNews

archive.org/details/1945RadioNews

Większa kolekcja

archive.org/details/WWII_News_1939

archive.org/details/WWII_News_1940

archive.org/details/WWII_News_1941

archive.org/details/WWII_News_1942

archive.org/details/WWII_News_1943

archive.org/details/WWII_News_1944

archive.org/details/WWII_News_1945

Używam Filezilli jako łatwego sposobu na przeniesienie ich do Pi, ponieważ może się logować i przesyłać za pomocą SSH, więc nie ma potrzeby konfigurowania dysku SAMBA lub serwera FTP.

Krok 11: Obwód i oprogramowanie do odtwarzania plików

Gdy już masz działający wzmacniacz i możesz skorzystać z poniższego linku do konfiguracji, będziesz musiał również zainstalować odtwarzacz mpg123, całkiem proste wyszukiwanie w Google, że kod Pythona znajduje się poniżej. Tylko upewnij się, że masz włączone i2s i SPI w swojej konfiguracji Raspi. Umieściłem ten plik w katalogu /home/pi/volume/, aby móc go później uruchomić przy starcie.

#!/usr/bin/env python

# Radio WW2 - oprogramowanie do odczytu ADC MCP3002 i konwersji do regulacji głośności i roku # Wyjście przez wzmacniacz i2S 20.10.2018 - Ajax Jones # Fragmenty kodu dostarczone z https://learn.adafruit.com/adafruit-max98357-i2s- class-d-mono-amp/raspberry-pi-usage # MCP 3002 Python https://github.com/CaptainStouf/Adafruit-raspi-python/blob/master/Adafruit_MCP3002/MCP3002.py import RPi. GPIO jako GPIO, czas, os z os import listdir import podproces od czasu import sleep import random GPIO.setmode(GPIO. BCM) # odczyt danych SPI z układu MCP3002, 2 możliwe aDC (0 i 1) def readadc(adcnum, clockpin, mosipin, misopin, cspin): if ((adcnum > 1) lub (adcnum < 0)): return -1 GPIO.output(cspin, True) GPIO.output(clockpin, False) # start clock low GPIO.output(cspin, False) # przynieś CS low commandout = adcnum << 1; commandout |= 0x0D # start bit + single-ended bit + MSBF bit commandout <<= 4 # musimy tu tylko wysłać 4 bity dla i in range(4): if (commandout & 0x80): GPIO.output(mosipin, True) else: GPIO.output(mosipin, False) commandout <<= 1 GPIO.output(clockpin, True) GPIO.output(clockpin, False) adcout = 0 # wczytaj jeden bit null i 10 bitów ADC dla i w zakresie (11): GPIO.output(clockpin, True) GPIO.output(clockpin, False) adcout < 0): print "Nie znaleziono plików mp3!" return mp3_files drukuj "--Radio WW2 ------------------------------------------ ---------------------" last_read = 0 # zapisz ostatnią pozycję potencjometru głośności last_year = 0 # zapisz ostatnią pozycję tolerancji potencjometru częstotliwości = 5 # zezwolić na małą tolerancję, aby niewielki ruch doniczek nie powodował zmiany, podczas gdy True: trim_pot_changed = False year_pot_changed = False dla adcnum in range(2): ret = readadc(adcnum, SPICLK, SPIMOSI, SPIMISO, SPICS) if (adcnum == 0): # odczytaj pulę dla selektora roku, aby zobaczyć, czy się przesunął year_adjust = abs(ret - last_year) if (year_adjust > tolerancja+10): year_pot_changed = True if (year_pot_changed): # Wartości dla kontroli if then mogą być wykonane po jego zbudowaniu subprocess.call(['killall', 'mpg123']) # zabij wszystkie działające pliki MP3 w trybie uśpienia(0.1); if ret 50 i ret =150 i ret =250 i ret =350 i ret =450 i ret =550): war_year="1945" # zapisz wartość puli na następny raz wokół pętli last_year = ret print (" Odtwarzanie z "), drukuj (rok_wojny), drukuj (" liczba plików="), katalog_wojny = '/home/pi/radio/WWII_Wiadomości_'+rok_wojny+'/' play_list = list_year(rok_wojny) num_of_files = len(play_list) print num_of_files play_file = random.randint(1, num_of_files) # losowo wybierz jeden z plików do odtworzenia war_mp3 = war_dir + play_list[play_file] subprocess. Popen(['mpg123', war_mp3]) # Użyj mpg123 jako odtwarzacza do uśpienia audio (0,1); # zrób krótką przerwę przed kontynuowaniem if (adcnum == 1): # odczytaj objętość pot_adjust = abs(ret - last_read) if (pot_adjust > tolerancja): trim_pot_changed = True if (trim_pot_changed): set_volume = ret / 10.24 # convert 10bit adc0 (0-1024) wartość puli do poziomu głośności 0-100 set_volume = round(set_volume)# round out wartość dziesiętna set_volume = int(set_volume) # objętość rzucona jako liczba całkowita # Użyj wartości z puli, aby wysłać poziom do program amixer print 'Volume = {volume}%'.format(volume = set_volume) set_vol_cmd = 'sudo amixer cset numid=1 -- {volume}% > /dev/null'.format(volume = set_volume) os.system (set_vol_cmd) # ustaw głośność # zachowaj odczyt z potencjometru dla następnej pętli last_read = ret # Pauza po zmianie głośności, aby nie działać na zbyt wiele zmian, jeśli pula zmienia się szybko w czasie.sleep(0.5)

Krok 12: Automatyczne uruchamianie oprogramowania przy ładowaniu

Istnieje wiele sposobów na uruchomienie polecenia na Pi podczas uruchamiania, ale uważam, że jest to najłatwiejsze, Otwórz Crontab

sudo crontab -e

Teraz po prostu dodaj tę linię

@reboot python /home/pi/volume/year.py &

i to powinno załatwić sprawę, następnym razem, gdy ponownie uruchomisz program sterowania dźwiękiem, uruchomi się i powinieneś usłyszeć swoją pierwszą transmisję.

Krok 13: Co dalej?

Obecnie jestem w trakcie konstruowania małej płytki drukowanej do umieszczenia na wierzchu Raspberry Pi, abym mógł mieć gdzie zamontować wzmacniacz i2S i ADC wraz z kilkoma zaciskami śrubowymi dla garnków. Pozwoli mi to na uproszczenie instalacji i łatwe zrobienie kilku kolejnych dla znajomych.

Obecnie zbieram pliki do radia o wyścigach kosmicznych, zaczynając od sputnika i kończąc na lądowaniach na Księżycu.

Daj mi znać, jeśli masz jakieś pomysły lub chcesz porady lub wskazówki dotyczące samodzielnego złożenia jednego.

Podpisuję się.

II nagroda w Audio Contest 2018