บูมบ็อกซ์ยุค 80 ที่ปรับปรุงใหม่: 8 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

ครั้งแรกที่ฉันมีแนวคิดสำหรับโปรเจ็กต์นี้เมื่อเจอบิลด์ที่คล้ายกันบน hackster.io ซึ่งตอนนี้ได้รับการเผยแพร่ที่นี่ในฐานะผู้สอนได้ ในโครงการนี้ พวกเขาสร้างบูมบ็อกซ์ยุค 80 ที่พังใหม่โดยใช้ Raspberry Pi และเปลี่ยนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดยกเว้นลำโพง ฉันยังอยู่ในความครอบครองของ boombox ยุค 80 แบบเก่าที่มีชั้นเทปเสียเพียงชั้นเดียว ดังนั้นฉันจึงวางแผนที่จะสร้างมันใหม่ด้วยคุณสมบัติดังต่อไปนี้

• เก็บลำโพงและเครื่องขยายเสียงเดิมไว้
• เก็บสำรับเทปทำงานไว้ (เพราะฉันยังมีมิกซ์เทปเก่าๆ เจ๋งๆ อยู่บ้าง)
• เปลี่ยนสำรับเทปที่ชำรุดด้วย Raspberry Pi และหน้าจอสัมผัส
• เพิ่มไฟ LED ที่มีคุณสมบัติวิเคราะห์สเปกตรัม
• เพิ่มแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ความจุสูง

ขั้นตอนที่ 1: รวบรวมส่วนประกอบ

นี่คือรายการส่วนประกอบทั้งหมดที่ฉันใช้

• ซันโย เอ็ม W200L boombox
• ราสเบอร์รี่ Pi 3 B+ (amazon.de)
• หน้าจอสัมผัส TFT ขนาด 3.5 นิ้ว (amazon.de)
• พาวเวอร์แบงค์ 20000 mAh (amazon.de)
• แถบ LED WS2812b 1 ม.
• Arduino นาโน
• สายเคเบิล USB ส่วนต่อขยายแบบยึดกับแผง (amazon.de)
• ตัวแยกกราวด์ลูป (amazon.de)
• ตัวแปลง DC - DC Boost (amazon.de)
• ตัวต้านทาน 2x 1.8 kOhm, 1x 4.7 kOhm
• สวิตช์ปุ่มกด
• 1000 µF, ~16 V ตัวเก็บประจุ

ฉันโชคดีที่พบบูมบ็อกซ์ที่สวยงามนี้ในถังขยะเมื่อนานมาแล้ว มันทำงานได้อย่างสมบูรณ์ยกเว้นหนึ่งในสำรับเทปที่กินเทปต่อไป แผนคือการถอดสำรับเทปที่ชำรุดออกแล้วแทนที่ด้วย Raspberry Pi และหน้าจอสัมผัสขนาด 3.5 นิ้วซึ่งพอดีกับพื้นที่เดียวกันเกือบทั้งหมด สำหรับการเปิดเครื่องทุกอย่าง ตอนแรกฉันคิดว่าจะใช้แบตเตอรี่ 18650 หลายก้อนแบบขนานกัน แต่แล้วจึงตัดสินใจเพียง ใช้พาวเวอร์แบงค์เพราะมันถูกกว่าและมีวงจรการชาร์จและตัวแปลงบูสต์ 3.7 V ถึง 5 V ในตัวอยู่แล้ว ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณมีพาวเวอร์แบงค์ที่สามารถจ่ายกระแสไฟออกได้เพียงพอ Powerbank ของฉันสามารถจ่ายไฟ 3.4 A แยกกันได้ เอาต์พุต แต่เอาต์พุตทั้งหมดต้องไม่เกิน 3.4 A นั่นคือฉันมีประมาณ 17 W บูมบ็อกซ์ได้รับการจัดอันดับที่ 12 W ซึ่งใช้ได้ แต่ RasPi และจอแสดงผลสามารถวาดได้มากกว่า 1 A โดยรวมแล้วฉันทำงานสั้นไปหน่อย ของพลังงานแบตเตอรี่และสังเกตเห็นว่าแรงดันไฟลดลงเมื่อมีกระแสไฟกระชาก เช่น เมื่อเปิดมอเตอร์เทป นอกจากนี้ พาวเวอร์แบงค์ส่วนใหญ่จะมีฟังก์ชันสลีปเมื่อกระแสที่ดึงออกมาต่ำกว่าเกณฑ์ที่กำหนด นี่ไม่ใช่ปัญหาสำหรับฉัน ตั้งแต่ RasPi ดึงกระแสได้เพียงพอเสมอ แต่ก็เป็นสิ่งที่ต้องคำนึงถึงด้วย คราวหน้าคงจะใช้ถ่าน 18650 ซึ่งสามารถจ่ายกระแสไฟได้มากกว่า เนื่องจาก boombox ทำงานบน 7.5 V ฉันยังต้องการตัวแปลงเพิ่มตัวอื่น มีการใช้สาย USB แบบยึดกับแผงเพื่อให้มีช่องเสียบ micro USB บนตัวเครื่องเพื่อชาร์จพาวเวอร์แบงค์ ใช้แถบ LED, Arduino Nano และตัวต้านทานเพื่อสร้างเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม ขอแนะนำให้ใช้ตัวเก็บประจุเพื่อหลีกเลี่ยงกระแสไฟกระชากขณะจ่ายไฟให้กับแถบ LED และยังช่วยลดเสียงรบกวนในลำโพงได้อีกด้วย เนื่องจากฉันยังมีเสียงหึ่งๆ อยู่ ฉันจึงเพิ่มตัวแยกกราวด์ลูปด้วย นอกจากนี้ ฉันยังใช้ลวด กาวร้อน และส่วนประกอบที่พิมพ์ 3 มิติจำนวนมากสำหรับส่วนประกอบด้านบน

ขั้นตอนที่ 2: ติดตั้ง Volumio บน RasPi

Volumio เป็นการกระจาย Linux แบบโอเพ่นซอร์สที่ออกแบบมาสำหรับการเล่นเพลง UI ทำงานบนเว็บเบราว์เซอร์ กล่าวคือ คุณสามารถควบคุมได้จากโทรศัพท์หรือพีซีในพื้นที่ที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายเดียวกัน รองรับแหล่งการสตรีมเพลงมากมาย เช่น YouTube, Spotify และ WebRadio Volumio ได้รับการออกแบบมาให้ทำงานในเครือข่ายท้องถิ่นของคุณที่บ้าน แต่ฉันต้องการนำ Boombox ออกไปนอกบ้านในช่วงฤดูร้อน ในกรณีนี้ฉันจะต้องเปิดฮอตสปอต WiFi ในพื้นที่ด้วยโทรศัพท์ของฉันเพื่อให้ RasPi เชื่อมต่อ

Volumio ยังมีปลั๊กอินหน้าจอสัมผัสที่แสดง UI บนหน้าจอใดๆ ก็ตามที่เชื่อมต่อกับ RasPi เอง อย่างไรก็ตาม การทำให้สิ่งนี้ใช้งานได้กับจอแสดงผลของฉันนั้นต้องใช้งานค่อนข้างมาก ฉันทำตามบทช่วยสอนนี้โดยพื้นฐานแล้ว แต่ต้องทำการปรับเปลี่ยนบางอย่างเนื่องจากจอแสดงผลของฉันทำงานผ่าน HDMI

หลายคนแนะนำให้ใช้ DAC เช่น HiFiBerry สำหรับเอาต์พุตเสียง แต่ฉันค่อนข้างพอใจกับคุณภาพเสียงที่มาจากแจ็คเสียงของ RasPi เอง ท้ายที่สุดฉันไม่ได้พยายามสร้างแหล่งเพลงคุณภาพสูงสำหรับออดิโอไฟล์

ขั้นตอนที่ 3: การสร้างตัววิเคราะห์สเปกตรัม

สำหรับเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม ฉันติดแถบ LED WS2812b สามแถวบนแผงที่แสดงความถี่วิทยุ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ประกอบด้วย Arduino Nano และตัวต้านทานบางตัวตามคำแนะนำนี้ ฉันยังเพิ่มสวิตช์จุ่มและเขียนโค้ด Arduino ของตัวเองซึ่งมีอยู่ด้านล่าง รหัสจะขึ้นอยู่กับไลบรารี FFT และ FastLED สวิตช์จุ่มสามารถใช้เพื่อเปลี่ยนระหว่างโหมดวิเคราะห์สเปกตรัมและภาพเคลื่อนไหว LED ที่แตกต่างกันสองแบบ เนื่องจากเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมจะเชื่อมต่อกับสัญญาณเสียงของ RasPi เท่านั้น จึงสามารถใช้ภาพเคลื่อนไหวเมื่อฟังเพลงจากเครื่องเล่นเทป สำหรับการทดสอบ ฉันเชื่อมต่อแจ็คเสียงของ RasPi กับ Arduino และปรับพารามิเตอร์บางอย่างในโค้ดตามเสียงและระดับเสียง เนื่องจากสถานการณ์เสียงรบกวนเปลี่ยนแปลงไปมากในการกำหนดค่าขั้นสุดท้าย ฉันต้องปรับทุกอย่างในภายหลัง

ขั้นตอนที่ 4: ลบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เก่า

หลังจากเปิดบูมบอกซ์ ฉันก็ถอดส่วนที่ไม่จำเป็นออกทั้งหมดซึ่งรวมถึงหม้อแปลงไฟฟ้ากระแสสลับ วิทยุ และเทปที่ชำรุด สิ่งนี้ทำให้ฉันมีพื้นที่เพียงพอที่จะเพิ่มส่วนประกอบใหม่ทั้งหมด ฉันยังตัดสายเคเบิลที่ไม่จำเป็นทั้งหมดให้สั้นเพื่อไม่ให้ทำหน้าที่เป็นเสาอากาศและดักจับสัญญาณรบกวน

ขั้นตอนที่ 5: ใส่ Raspi และ Touchscreen

ต่อไป ฉันถอดฝาพลาสติกออกจากเทป และติดหน้าจอสัมผัสและ RasPi อย่างระมัดระวังโดยใช้กาวร้อน อย่างที่คุณเห็นหน้าจอ 3.5 พอดีกับพื้นที่ของฝาครอบพลาสติกจากเทปพันเกือบพอดี

ขั้นตอนที่ 6: วางสายอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ใหม่

ฉันเชื่อมต่อทุกอย่างตามแผนผังที่แนบมา สัญญาณเสียงจาก RasPi กำลังวิ่งผ่านตัวแยกกราวด์ลูปแล้วเข้าสู่อินพุตของวิทยุที่ถูกถอดออก นอกจากนี้ ช่องสัญญาณหนึ่งเชื่อมต่อกับเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม ในภาพด้านบน วงจร boombox แบบเก่า RasPi และ Arduino ล้วนใช้พลังงานจากเอาท์พุตเดียวของพาวเวอร์แบงค์ อย่างไรก็ตาม ดังที่ได้กล่าวไปแล้วว่ามีแรงดันไฟตกบ้างเมื่อมีความต้องการกระแสไฟสูง (เช่น การสตาร์ทมอเตอร์เทป เปลี่ยนระดับเสียงให้สูงสุด) ซึ่งอาจทำให้ RasPi รีสตาร์ทได้ จากนั้นฉันก็เชื่อมต่อกับ RasPi กับเอาต์พุตหนึ่งอันของพาวเวอร์แบงค์และ boombox amp + arduino กับเอาต์พุตที่สอง ซึ่งช่วยบรรเทาปัญหาได้ ฉันนำสวิตช์โมโน/สเตอริโอของวิทยุเดิมกลับมาใช้ใหม่และเชื่อมต่อกับสายไฟ ในการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเป็น 7.5 V ที่จำเป็นสำหรับ boombox ได้มีการเพิ่มตัวแปลงบูสต์ สำหรับการชาร์จ ฉันต่อสายไมโคร USB แบบยึดกับแผงเข้ากับด้านหลังของเคส พาวเวอร์แบงค์ถูกวางไว้ในที่ใส่เครื่องพิมพ์ 3 มิติและติดด้วยกาวร้อน ส่วนประกอบอื่นๆ ทั้งหมดได้รับการแก้ไขด้วยกาวร้อน ฉันลองใช้รูปแบบการต่อสายดินหลายแบบเพื่อลดเสียงรบกวน ในการกำหนดค่าขั้นสุดท้ายยังคงมีเสียงแหลมสูงอยู่เล็กน้อย แต่ก็ไม่ได้น่ารำคาญขนาดนั้น ฉันคิดว่าสถานการณ์จะดีขึ้นได้ด้วยการเชื่อมต่อเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมก่อนตัวแยกกราวด์ลูป แต่นี่ไม่ใช่กรณี ในที่สุด ทุกอย่างก็ได้รับการทดสอบ และโค้ด Arduino ก็ถูกปรับให้เข้ากับสภาพเสียงรบกวนอีกครั้ง ฉันยังเคลือบฝาครอบพลาสติกของตัวเรือนด้วยกระดาษทรายเพื่อกระจายแสงของไฟ LED ของเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม

ขั้นตอนที่ 7: เพิ่มส่วนประกอบที่พิมพ์ 3 มิติ

เนื่องจากเทปที่ขาดหายไปเหลือช่องว่างบางช่องที่มีปุ่มต่างๆ อยู่ ฉันจึงพิมพ์ปุ่มปลอม 3 มิติและติดกาวที่ตัวเรือนด้วยกาวร้อน นอกจากนี้ ฉันยังพิมพ์ 3D ที่ยึดสำหรับปากกาสไตลัสของหน้าจอสัมผัสและที่ยึดสำหรับสวิตช์จุ่ม

ขั้นตอนที่ 8: เสร็จแล้ว

ในที่สุดฉันก็ปิดบ้านอีกครั้งและสนุกกับโครงการที่เสร็จแล้ว ฉันตั้งตารอที่จะใช้ boombox นอกบ้านในปาร์ตี้บาร์บีคิวครั้งต่อไป น่าเสียดายที่ฉันต้องรอจนถึงฤดูร้อนหน้าเพื่อสิ่งนั้น

หากคุณชอบคำแนะนำนี้โปรดลงคะแนนให้ฉันในการประกวดเสียง