Stroj času na rozhlasové vysielanie z 2. svetovej vojny: 13 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:58

Cieľom bolo využiť niektoré časti, ktoré som mal k dispozícii, a zostrojiť zvukový jukebox vytvorený v starom rádiu. Aby som poskytol ďalší účel, rozhodol som sa ho tiež naplniť starým rozhlasovým vysielaním z 2. svetovej vojny a potom znova použiť volič frekvencie na výber individuálneho vojnového roku a príslušné vysielanie by sa potom malo hrať. Videl som niekoľko zbierok nahrávok MP3, takže všetko bolo pripravené.

Pokiaľ ide o hardvér, mám najradšej arduino alebo malinu pi nula, a preto budem používať malinu pi nula. Má to však svoje nevýhody a v tomto prípade je to nedostatok ľahko použiteľného zvuku a žiadne jednoduché analógové vstupy. Na prekonanie tohto problému používam zosilňovač Adafruit I2S 3W triedy D Breakout - MAX98357A, ktorý je skutočne jednoduchým spôsobom pridania zvuku do Pi a pre analógový vstup MCP 3002, ktorý je dvojkanálovým prevodníkom na SPI. Ľudia spravidla používajú MCP 3008, ktorý má 4 vstupy, ale myslel som si, že to bude príliš jednoduché, našťastie sa mi nakoniec podarilo nájsť nejaký softvér, ktorý s nimi pracoval.

Jeden z ďalších problémov s používaním PI je, že má tendenciu trpieť, ak ho jednoducho vypnete bez vykonania vypnutia, s týmto som sa stretol nespočetnekrát a vždy sa zdá, že poškodzuje konfiguračný súbor siete. Keďže sa to predstavovalo ako jednoduchý samostatný problém, bol by to problém, pridal som tiež podložku Pimoroni On/Off, ktorá vykonáva ladné vypnutie stlačením tlačidla, ale umožňuje aj spustenie rovnakého tlačidla.

Krok 1: Zoznam súčiastok rádia Time Machine z 2. svetovej vojny

Potrebné diely

1. Staré rádio
2. Francúzska poľština
3. SandPaper
4. Lexan pre číselník
5. Zmršťovacia
6. Raspberry Pi Zero
7. I2S zosilňovač
8. ON/OFF Podložka
9. Rečník
10. Napájacia tehla
11. MCP3002
12. LED
13. Rezistor 270R
14. 2x 10k hrnce
15. Prepnite stlačením
16. USB vývod

Krok 2: Nájdenie starého rádia

Prvým krokom je samozrejme nájdenie vhodného starého rádia a toto sa mi podarilo nájsť na ebay za 15 libier. Na začiatku bolo pokušenie ho uviesť do chodu, ale keď podvozok vyšiel a ukázala sa celá škála rezistorov a kondenzátorov, ktoré bude potrebné vymeniť, necítil som sa tak zle pri jeho rozoberaní. Aj keď to striktne nie je súbor zo štyridsiatych rokov minulého storočia, existuje niekoľko domácich zostáv z tej doby, ktoré určite vyzerali podobne.

Krok 3: Demontáž starého rádia a konštrukcia nového podvozku

Rozobrať jeden z nich je celkom jednoduché, vo všeobecnosti sa zdá, že podvozok je namontovaný na puzdre a na ňom je namontované všetko. Akonáhle sa teda odskrutkuje a gombíky sa uvoľnia, jednoducho sa vysunie. Väčšina je postavená výlučne na pomocnom podvozku. Môj pôvodný zámer bol použiť reproduktor z roztrhaného bluetooth reproduktorového boxu, ale zaujímalo by ma, či ten starý bude fungovať. Príjemným prekvapením bolo zistenie, že to nielen fungovalo, ale aj to znelo naozaj skvele. Ďalším krokom tu teda bolo stále všetko merať a postaviť nový podvozok v Tinkercad. Predefinoval som oblasť frekvenčného voliča a reproduktor som nechal na rovnakom mieste. Okrem toho bola pridaná montážna doska pre pi nulu. Vytlačil som to do PETG, ktorý považujem za menej odolný voči deformácii a skúšobné prispôsobenie všetkých častí ukázalo, že to bude fungovať. Musel som sa trochu pohrať s montážou na objem, aby nové hrnce dobre sedeli a stále sa dali namontovať cez puzdro.

Ak si s ním chcete pohrávať, 3D podvozok si môžete stiahnuť tu

www.thingiverse.com/thing:3174818

Krok 4: Renovácia puzdra

Prvá vec, ktorú bolo treba urobiť, keď bol prípad stiahnutý, bolo rozhodnúť, čo robiť s cieľom. Napriek tomu, že prípad nebol taký zlý, pôvodne som premýšľal o tom, že ho poriadne vyčistím, aby udržal vzhľad opotrebovanej patiny. Utieranie octom často osvieži staré puzdro, ale bolo tam niekoľko miest, ktorými lak popraskal, a tak som sa rozhodol ho stiahnuť späť. Pri starých drevených puzdrách sú obvykle obalené tenkou dyhou z dreva, ale nie sú také tenké, aby ste ich poriadne brúsili. Najprv bola odstránená tkanina mriežky reproduktora, ktorá bola dosť nechutná a asi 50 rokov prachu a špiny bola položená na jednu stranu. Potom sa odstránilo niekoľko hrubých vrstiev Nitromors, odstraňovača náterov a starého laku. To sa muselo vykonať dvakrát, pretože bolo pravdepodobne v určitom bode prelakované pôvodným lakom. Aby sa odstránili niektoré škrabance a poskytla im krajšia povrchová úprava, bolo to prebrúsené papierom so zrnitosťou 100 a potom finálne brúsenie strednou brúsnou špongiou. To všetko urobte v súlade so zrnom a potom zotrite bielym duchom, aby ste odstránili všetok prach. V tom istom čase bola krabica tiež pripevnená lepidlom na drevo, kde sa dyha mierne odtiahla. Mreže na drevenej mriežke sa tiež trochu delaminovali, takže viac lepidla na drevo a kusy strkajte tam, kde je to možné. Keď to zaschlo, skalpom som vyčistil okraje dreva a natrel ich hnedou farbou akrylovou farbou Tamiya.

Moja prvá myšlienka bola nahradiť tkaninu reproduktora, ale náklady na autenticky vyzerajúci materiál sú dosť vysoké, pretože sa väčšinou predávajú vo veľkých dĺžkach. Po troche skúmania historických rádiových fór to vyzerá, že by ste si mohli navlhčiť staré oblečenie. Takže pomocou studenej vody a veľkého množstva umývacieho prostriedku som ho namočil cez noc a prekvapivo, akonáhle opäť vyschol, vyzeral celkom čistý.

Teraz som sa chystal vyriešiť povrchovú úpravu a pôvodne som sa rozhodol dať jej čistý lak, potom som premýšľal o použití sprejového laku a keď som v ostrove lakov/farieb miestneho obchodu pre domácich majstrov našiel fľašu francúzskeho laku. Keď som si myslel, že by to bol dobrý autentický záver, rozhodol som sa to skúsiť. Takže teraz musíte vedieť, že francúzske leštenie je do značnej miery umelecká forma/zručnosť, ktorá si vyžaduje veľa praxe, aby ste to urobili správne. Pokyny môžete vyhľadať na YouTube, a hoci to vyzerá dosť jednoducho, je to dosť chaotická operácia. Zdá sa, že talentom je leštidlo v handre namočenej vo vate, aby ste pri práci mohli vytlačiť leštidlo na drevo. Ak to len skúsite s handrou, asi v 3/4 zo začiatku leštidlo začne vysychať, pretože sa etanol odparí a handra sa začne vláčiť. Nakoniec som namiesto toho, aby som získal lesklý povrch, dokázal naniesť niekoľko vrstiev, zľahka prebrúsiť papierom triedy 1500, potom naniesť niekoľko ďalších a nakoniec to vyzeralo OK. Stále mám na nechtoch francúzske škvrny.

Čistenie ostatných častí bolo oveľa jednoduchšie, pretože všetok hardvér prešiel do ultrazvukovej čističky a číselník bol vyleštený nejakým leštidlom Silvo. Brasso by mal na výber, ale Silvo a trochu viac tuku na lakte stačili na vyčistenie ukazovateľa číselníka.

Na konci som mal celkom dobre vyzerajúcu drevenú škatuľu pripravenú na samotný stroj času.

Kroky v tejto časti 1. Odstráňte všetky skrutky/číselníky a handričku.

2. Drevené puzdro odizolujte nitromormi

3. Brúsenie dyhy

4. Oprava mriežky

5. Čistenie handričky reproduktora

6. Francúzske leštenie puzdra

7. Ultrazvukové čistenie skrutiek a gombíkov

8. Leštenie indikátora ciferníka

Krok 5: Raspberry Pi Zero a zosilňovač

Pri normálnom Raspberry PI je zvukový výstup celkom jednoduchý, pretože má výstup zvukového konektora, ale pre Pi Zero neexistujú žiadne skutočné natívne možnosti. Skúsil som niekoľko riešení, kde môžete presmerovať piny GPIO a potom použiť dolnopriepustný filter, ale nikdy som nedokázal dosiahnuť niečo, čo by znelo slušne, a samozrejme potrebujete aj zosilňovač, aby ste získali niečo použiteľné.. Existuje veľa klobúkov DAC, ale tieto sú pre ľudí, ktorí hľadajú skutočne dobrý zvuk a nadbytočnosť pre tieto druhy projektov. Existuje aj niekoľko pekných lacných zvukových klobúkov so vstavanými reproduktormi, na ktoré však nie je dostatočne hlasný. Teraz sa usadím na oddeľovacej doske zosilňovača i2S od spoločnosti Adafruit, ktorá rieši všetky problémy naraz. Nezabudnite, že je to i2S a nie i2C.

Na uvedenie do prevádzky potrebujete iba niekoľko káblov a s dostatočne slušným reproduktorom získate skvelý, hlasný mono zvuk.

Krok 6: Vytvorenie nového vytáčania

Ide tu samozrejme o nahradenie existujúceho ciferníka a skla novým, ktorý namiesto frekvencie zobrazuje rok. Našťastie existujúci bol len vytlačenou vložkou, tak som ho hodil na skener a skopíroval do Paint Shop Pro, použil som klonovací nástroj a vymazal staré čísla a potom som len zadal niekoľko nových pre každý rok. Vďaka sklu bolo to v rádiu poškriabané a popraskané, a ako sa ukázalo, vyrobené aj z plastu. Vytlačil som iba obrubu lunety, aby bolo testovanie ľahké a pôvodne som sa pokúsil vyrobiť jeden z akrylu. S akrylom som spravidla nemal dostatočnú trpezlivosť a nakoniec som ho pokazil pri pokuse o vyvŕtanie stredového otvoru. Preto som sa uchýlil k 1,5 mm polykarbonátu, s ktorým je píla a vŕtanie oveľa jednoduchšie. Môžete ho nájsť tiež nazývaný Lexan alebo Macrolon v závislosti od toho, kde žijete, a tiež potrebuje súbor, takže som čoskoro mal nasadený lunetu a ciferník. Zaujímavé tiež bolo, že pôvodný papier mal na celom povrchu mierny kovový nános. Môžem len predpokladať, že to bol niekto, koho ovplyvnil pôvodný mosadzný ukazovateľ, možno nejaký proces starnutia?

Krok 7: Ovládače hlasitosti a voliča

Jednou z nevýhod hry Raspberry pi pre drobenie je, že nemá žiadny natívny analógový vstup. Nie je to príliš veľký problém, ak pridáte jednoduchý ADC (analógovo -digitálny prevodník) a MPC3002 sa sem zmestí a prevádza analógový vstup na 10 -bitovú hodnotu, ktorú je možné prečítať na zbernici SPI.

Takmer všetky príklady, ktoré nájdete, sú pre MPC3008, čo je 4 -kanálové zariadenie, a kód pre to určite nefunguje s MPC3002. Zdá sa, že existuje veľa príkladov, ktoré nefungujú, ale existuje jeden, ktorý môžem potvrdiť, že funguje, a jeho kód nájdete tu.

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

S týmto kódom môžete ľahko čítať dva kanály a používať výsledky. Môj príklad bude používať jeden na výber hlasitosti a druhý na výber dátumu. V jednom momente som tiež nainštaloval rotačný snímač, ale objem jedného otáčania je vhodnejší a pomocou voliča frekvencie to tiež znamenalo, že som to mohol všetko zostaviť a potom len vyladiť umiestnenie značiek roka pomocou veľkého veľkého prípadu. Prirodzene, pyhon nepodporuje vyhlásenie o prípade tak dlho, ak potom inak, ak vyhlásenie bude vykonávať svoju prácu.

Na obrázku je MCP3002 sediaci na malej prototypovej doske a 10K banku

Krok 8: Napájanie a ovládanie

Pi práve vybíja napájanie z USB, takže je veľmi ľahké začať, avšak v prípade vybitia napájania skončíte poškodzovaním karty SD. Existuje mnoho spôsobov, ako monitorovať stlačenie tlačidla a iniciovať vypnutie, ale potom máte tendenciu vypnúť a zapnúť napájanie. Aby som to obišiel a vytvoril ľahko použiteľný projekt, používam podložku Pimoroni ON/OFF. To vám umožní stlačiť raz a zapne sa a potom dlhé stlačenie spustí čisté vypnutie. Aby to bolo tiež trochu prenosné, používam starú powerbanku, ktorá zvláda aj nabíjanie batérie. Powerbanky sú dosť lacné a schopné bežať Pi po poriadnu dobu.

Namontoval som tlačidlo Push to make na miesto, kde zozadu vychádzal starý napájací kábel. Pretože pri zavádzaní Pi dochádza k oneskoreniu, pevne som zapojil LED do koľajnice 3v3, ktorá sa rozsvieti, akonáhle sa PI dostane k napájaniu a poskytne peknú autentickú žiaru na číselníku. Rezistor 270R som dal do radu a druhý koniec len k zemi. Môžete tiež pridať ďalší na kolík GPIO, ak chcete dosiahnuť ďalšie efekty, ako napríklad blikanie, ale zatiaľ to stačí na to, aby sa ukázalo, že je napájanie zapnuté.

Krok 9: Vybavenie puzdra

Keď je puzdro a podvozok všetko pripravené a testované, stačilo len niekoľko 4 mm skrutiek a matíc Nyloc. Prírubové samorezné skrutky držia chrbát na svojom mieste.

Tlačidlo napájania tiež pekne zapadá do starého otvoru sieťovej šnúry.

Tiež som chcel znova použiť staré gombíky a boli pôvodne navrhnuté, zdá sa, že idú na mosadzné tyče a boli trochu príliš veľké pre hrnce. Pretože s tým nebude žiadne hrubé zaobchádzanie, jednoducho som navliekol teplom zmrštiteľné hrnce a potom na ne prilepil gombíky. Drží pekne a pevne a v prípade potreby ho stále môžete rozobrať.

Krok 10: Sťahovanie zvukových súborov

Používam súbory MP3 a z Archive.org je fantastický výber, môžete nájsť zoskupené vysielanie vojnového vysielania a na výber sú hlavne dva výbery.

Začal som hlavne s výberom správ a tie sa potom skopírovali do adresárov na PI. Väčší výber, nazývaný Veľký, nájdete aj na nasledujúcom odkaze. Každý rok je niekoľko stoviek vysielaní a je úžasné, aké množstvo a rozsah ponúka.

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

Väčšia zbierka

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

Filezilla používam ako ľahký spôsob, ako ich preniesť na Pi, pretože sa môže prihlásiť a prenášať pomocou SSH, takže nie je potrebné nastavovať disk SAMBA ani server FTP.

Krok 11: Obvod a softvér na prehrávanie súborov

Akonáhle budete mať zosilňovač funkčný a môžete postupovať podľa nižšie uvedeného odkazu na nastavenie, budete tiež musieť nainštalovať prehrávač mpg123, celkom priame vyhľadávanie Google, v ktorom je uvedený kód Pythonu. Uistite sa, že máte v Raspi Config povolené i2s a SPI. Tento súbor som vložil do adresára/home/pi/volume/, aby som ho mohol neskôr spustiť pri štarte.

#!/usr/bin/env python

# Rádio WW2- softvér na čítanie MCP3002 ADC a prevod na úpravu objemu a roka # Výstup cez zosilňovač i2S 20. 10. 2018- Ajax Jones # Fragmenty kódu dodané 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 ako GPIO, čas, os z os import listdir import subprocess from time import spánok import random GPIO.setmode (GPIO. BCM) # read the SPI data from the MCP3002 chip, 2 possible adc's (0 and 1) def readadc (adcnum, clockpin, mosipin, misopin, cspin): if ((adcnum> 1) or (adcnum <0)): return -1 GPIO.output (cspin, True) GPIO.output (clockpin, False) # start clock low GPIO.output (cspin, False) # bring CS low commandout = adcnum << 1; commandout | = 0x0D # štartovací bit + jednostranný bit + MSBF bit príkazový výstup << = 4 # stačí, ak sem v i (v rozsahu (4)) pošleme 4 bity: if (príkaz a 0x80): GPIO.output (mosipin, True) else: príkaz GPIO.output (mosipin, False) << = 1 GPIO.output (clockpin, True) GPIO.output (clockpin, False) adcout = 0 # čítanie v jednom null bite a 10 ADC bitoch pre i v rozsahu (11): GPIO.output (clockpin, True) GPIO.output (clockpin, False) adcout <0): vytlačiť „Neboli nájdené žiadne súbory mp3!“vrátiť súbor mp3_files vytlačiť “--WW2 Radio ------------------------------------------ --------------------- "last_read = 0 # uloží poslednú pozíciu potenciometra hlasitosti last_year = 0 # uloží poslednú pozíciu tolerancie frekvenčného hrnca = 5 # povoliť malú toleranciu, takže mierny pohyb hrncov nespôsobí zmenu, zatiaľ čo True: trim_pot_changed = False year_pot_changed = False pre adcnum v rozsahu (2): ret = readadc (adcnum, SPICLK, SPIMOSI, SPIMISO, SPICS) if (adcnum == 0): # prečítajte si banku pre volič roka, aby ste videli, že sa posunula year_adjust = abs (ret - last_year) if (year_adjust> tolerancia+10): year_pot_changed = True if (year_pot_changed): # Hodnoty pre if if then checks can be be vytvorený po jeho zabudovanom podprocese.call (['killall', 'mpg123']) # zabije akýkoľvek MP3 spustený spánok (0,1); ak ret 50 a ret = 150 a ret = 250 a ret = 350 a ret = 450 a ret = 550): war_year = "1945" # uložte hodnotu banku nabudúce okolo slučky last_year = ret print (" Prehráva sa z formátu num_of_files play_file = random.randint (1, num_of_files) # náhodne vyberte jeden zo súborov, ktoré chcete prehrať war_mp3 = war_dir + play_list [play_file] podproces. Popen (['mpg123', war_mp3]) # Použite prehrávač mpg123 ako prehrávač na spánok zvuku (0,1); # pred pokračovaním urobte malú prestávku, ak (adcnum == 1): # prečítajte si objem pot pot_adjust = abs (ret - posledný_read) if (pot_adjust> tolerancia): trim_pot_changed = True if (trim_pot_changed): set_volume = ret / 10.24 # konvertovať 10bit adc0 (0-1024) pot value do 0-100 volume volume set_volume = round (set_volume) # round out decimal value set_volume = int (set_volume) # cast volume as integer # Use the value from the pot to send a level to amixer prog 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) # nastaviť hlasitosť # uložiť čítanie potenciometra pre ďalšiu slučku last_read = ret # Pauza po zmene hlasitosti, aby sme nerobili príliš veľa zmien, ak sa hrniec rýchlo zmení. spánok (0,5)

Krok 12: Automatické zavedenie softvéru pri načítaní

Existuje mnoho spôsobov, ako spustiť príkaz na počítači Pi pri spustení, ale považujem to za najľahšie, otvorte Crontab

sudo crontab -e

Teraz stačí pridať tento riadok

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

a to by malo stačiť, pri nasledujúcom reštarte sa spustí program na ovládanie zvuku a mali by ste počuť svoje prvé vysielanie.

Krok 13: Čo ďalej?

Aktuálne pracujem na výstavbe malej DPS, ktorá by sedela na vrchu malinového pi, aby som mal kam namontovať zosilňovač i2S a ADC spolu s niektorými skrutkovými svorkami pre hrnce. To mi umožní urobiť inštaláciu o niečo úhľadnejšou a ľahko vytvoriť niekoľko ďalších pre priateľov.

V súčasnej dobe zbieram nejaké súbory pre rádiové preteky vo vesmíre, počnúc sputnikom a až po pristátie na Mesiaci.

Dajte mi vedieť, či máte nejaké nápady alebo chcete tipy alebo rady, ako ich zostaviť sami.

Odhlásiť sa.

Druhá cena za zvukovú súťaž 2018