K realizácii tohoto projektu ma priviedla potreba výmeny môjho starého rádiobudíka Sony Dream machine . Ukázalo sa, že napriek tomu, že na trhu je veľké množstvo výrobkov tohto druhu ich kvalita reprodukcie spôsob ovládania nevyhovujú mojim potrebám.
A tak znikol tento projekt.
Základné požiadavky:
Jednoduché ovládanie a nastavovanie, možnosť diaľkového ovládania, najlepšie cez mobilný telefón.
Možnosť zvýšenej kvality reproukcie hudby (HiFi a schopnosť prehrávať súbory s bezstratovou kompresiou FLAC).
Lokálne hudobné súbory: Prehrávanie hudby z USB disku alebo SD karty.
VeĽký displej a schopnosť automaticky riadiť intenzitu jasu.
Možnosť zobrazenia doplnkových informácií ako dátum, teplota...
Rýchle ovládanie: Hlasitosť a základné ovládanie prehrávania (play/pause, skip)
Návrh riešenia:
Aby boli splnené základné požiadavky , voľba padla na použitie OS Volumio, MoodeAudio som zavrhol kôli horšej hardwarovej prenositeľnosti. VolumioOS spoľahlivo beží a sú dostupné image OS pre Ondroid, ZeroPi, BananaPI, Raspberry ... Toto je veľká výhoda, lebo odpadne strastiplné a zdľhavé prekladanie zdrojových kódov. Kedže som požadoval kvalitnú reprodukciu hudby, voľba padla na I2C audio modul HifiBerry Amp. V šuplíku sa našiel aj Raspberry 3B+ pre ktorý som nemal práve iné využitie a pre číslicovo riadené ovládanie hlasitosti už nepripadalo iné použitie ako enkodér KY-040. Aby som sa vyhol laborovaniu so snímaním osvetlenia , voľba padla na hotový modul VEML7700, ktorý zaistí zosnímanie okolitého osvetlenia a prevod do číslicovej formy. Nočnou morou, v domácich podmienkach, je vždy realizácia skrinky a mechanické úpravy. Z toho dôvodu som si vybral plastovú ABS skrinku, ktorá sa ľahko oracováva a má primeraný vzhľad, aby mohla byť umiestnená v spálni na viditeľnom mieste. Zo starých zásob som vytiahoj aj 7" LCD dsi displej pre raspberry, ktorý sa ukázal byť dobrou voľbou.
Hardware :
-raspberry pi 3b+
-7" LCD display cez DPI OFI009
-hifiberry AMP2
-skrinka G17083UBK Gainta
-zdroj 24V ZDR1231
-rotačný enkodér KY-040
-reproduktorový konektor VG09103
-16-bitový I2C modul snímača okolného osvetlenia VEML7700 P/N: BH-014PA
-napájací konektor s vypínačom a poistkou KAB2423
Prívod napájania 230V je cez IEC konektor s vypínačom a poistkou KAB2423. ZDR1231 je spínaný stabilizovaný zdroj napätia 24V 100W. Na kovový rám displeja je namontovaný modul Raspberrypi 3B+ a na ňom je nanasadený HAT HifiBerry AMP2+ cez 40 pinový konektor. Doska zosilňovača HifiBerry AMP2+ má ešte svorkovnicu na pripojenie napájania a reproduktorov. Maximálne dovolené napájacie napätie modulu je 24V! Použil som napájací zdroj 100W, takže je dostatočná rezerva výkonu zdroja pre zosilňovač. Na doske zosilňovača je integrovaný spínaný zdroj 5V , pre napájanie riadiacej časti, toto napätie je vyvedené na 40 pinový konektor, cez ktorý je spojený zosilňovač s mikropočítačom RAspberryPI a jeho výkon je dostatočný pre spoľahlivé napájanie mikropočítača . Cez konektor X3 je pripojený na mikropočítač snímač vonkajšieho osvetlenia VEML7700, pomocou ktorého sa riadi podsvietenie displeja v závislosti od okolitého osvetlenia. Algoritmus riadi zásuvný modul. Cez konektor X2 je na mikropočítač pripojený rotačný ekodér KY-040 so spínačom, prostredníctvom ktorého sa riadi hlasitosť a základné funkcie prehrávača (play, stop, repeat ), ktoré sú definované doplnkom Rotary Encoder II.
Software:
- Volumio-3.832-2025-07-26-pi
- zásuvný modul LCD Backlight pre Volumio
- ďalšie zásuvné moduly podla vašich potrieb (AutoStart, Rotarry Encoder II, Now Playing, Touch screen ...)
Inštalácia:
-
pomocou Balena Etcher som naištaloval Volumio-3.832-2025-07-26-pi.zip na SD kartu
-
pri prvom bootovaní som zmenil obsah /etc/apt/source.list:
deb http://archive.raspbian.org/raspbian/ buster main contrib non-free rpi -
nakonfiguroval volumio a naištaloval zásuvné moduly ako Touch display, AutoStart ...
-
povolil som SSH cez http:/volumioIP/dev
-
nainštaloval som a nakonfiguroval plugin Now playing
-
v zásuvnom module Touch Display je potrebné vypnúť sleep mode
-
v zásuvnom module Rotary Encoder je vstupný pin GPIO definovaný číslom BCM vo výpise z gpio readall
gpio readall
- zásuvný modul som nastavil takto:
-
svetelný senzor VEML7700 som pripojil na I2C zbernicu a príkaz
i2cdetect -Y 1ho zobrazí na adrese 10h
- zásuvný modul LCD Backlight som naištaloval podľa návodu.
Mechanické usporiadanie:
Všetky elektronické diely som umiestnil do 19" plastovej skrinky . Mechanické usporiadanie neprináša žiadné riziká a potrebné otvory sa dajú jednoducho zrealizovať. Vnútorné usporiadanie je zrejmé z nasledujúceho obrázku.
Napájací zdroj je uchytený dvoma skrutkami M3 na spodný diel skrinky. Regulátor hlasitosti je namontovaný priamo na predný panel. Pôvodne som ho uchytil na samostatný držiak, uchytený za predným panelom, ale toto riešenie sa neosvedčilo , pre nedostatočnú tuhosť skrinky. Vďaka priehzbom pri zatláčaní ovládača, bolo spínanie neisté a nekomfortné. doska mikropočítača RAspberryPI a modulu zosilňovača som uchytil priamo na kovovú základňu displeja , ktorá je na toto určená a rozstup medzie modulmi je vymedzený dištančnými stĺpikmi M2.5. Celá zostava displeja a modulov zosilňovača a mikropočítača je namontovaná na plastové držiaky zafixované na dno skrinky skrutkami M3. Modul displeja sa vloží cez otvor v prednom paneli. Jedna z úchytiek je prispôsobená na namontovanie modulu VEML770 pre snímanie okolitého osvetlenia. V mieste, kde je snímací čip modulu VEML7700, som zoškrabal farbu na prednom skle displeja, tak aby mohlo svetlo z miestnosti dopadať na čip VEML7700. Modul VEML7700 je vpravo, pri pohľade z predu. Praktická skúsenosť s používaním zariadenia ukázala, že by bolo lepšie snímač umiestniť vľavo, aby nebol zatieňovaný rukou pri ovládaní hlasitosti a displeja, ale tento drobný nedostatok som už neodstraňoval, lebo som mal hotový otvor v prednom paneli a zoškrabanú farbu na prednom skle displeja, aby svetlo mohlo dopadať na snímač modulu VEML7700. Držiaky, ovládací gombík a nožičky skrinky , ako aj spojky bočníc , korými som nahradil dodané úchyty pre 19" RACK, som vytlačil na 3D tlačiarni z čierneho ABS (rovnaký materál ako priemyselná skrinka). V sekcii na stiahnutie sú k dispozícii výkresy a STL súbory pre tlač potrebných dielov.
Zhrnutie:
V uvedenom článku nie sú vymenované všetky vlastnosti , ani som nevykonal merania audio (spolieham na merania výrobcu audio modulu), lebo to nebolo cieľom. Ide o vytvorenie zariadenia, ktoré je primárne jednoduché na ovládanie, so spoľahlivým a príjemným prebudením. Kľúčovú pridanú hodnotu prináša snímač VEML7700 pre automatický jas, čo zvyšuje komfort používania v rôznych svetelných podmienkach. HiFiBerry AMP2+ zabezpečí, že zvuk je kvalitný a dostatočne silný. Takýto rádiobudík je skvelým kombinovaným zariadením pre modernú spálňu, alebo obývačku , ktoré nahradí klasický budík a poskytne aj kvalitný zvuk pre posluch hudby z najroznejších zdrojov. Veľkou výhodo je aj možnosť úplného plnohodnotného ovládania z mobilného telefónu, tabletu, alebo iného zariadenia disponujúcim internetovým prehliadačom.