WW2 Radio Broadcast Time Machine: 13 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

A ideia por trás disso era usar algumas partes que eu tinha por aí e construir uma jukebox de áudio feita em um rádio antigo. Para fornecer mais um propósito por trás disso, eu também decidi preenchê-lo com antigas transmissões de rádio da 2ª Guerra Mundial e, em seguida, redirecionar o dial de frequência para selecionar um ano individual da guerra e as transmissões relevantes então tocariam. Eu tinha visto algumas coleções de gravações de MP3, então tudo estava pronto para funcionar.

Em termos de hardware meu preferido é o arduino ou o raspberry pi zero, e para isso usarei o raspberry pi zero. No entanto, tem suas desvantagens e, neste caso, é a falta de um áudio fácil de usar e nenhuma entrada analógica fácil. Para superar isso, eu tendo a usar o Adafruit I2S 3W Class D Amplifier Breakout - MAX98357A que é uma maneira muito fácil de adicionar áudio ao Pi e para a entrada analógica um MCP 3002 que é um conversor de dois canais para SPI. Geralmente as pessoas tendem a usar um MCP 3008 que tem 4 entradas mas achei que seria muito fácil, felizmente consegui encontrar um software que funcionou com estes no final.

Um dos outros problemas com o uso de um PI é que ele tende a sofrer se você apenas desligá-lo sem realizar um desligamento. Já encontrei isso inúmeras vezes e parece que sempre corrompe o arquivo de configuração de rede. Com isso sendo imaginado como um autônomo simples que teria sido um problema, então eu também adicionei um calço Pimoroni On / Off que executa um desligamento elegante com o pressionar de um botão, mas também permite uma inicialização com o mesmo botão.

Etapa 1: Lista de peças de rádio WW2 Time Machine

As peças necessárias

1. Rádio antigo
2. Polonês francês
3. Lixa
4. Lexan para discagem
5. Heatshrink
6. Raspberry Pi Zero
7. Amp I2S
8. ON / OFF Shim
9. Alto falante
10. Tijolo de energia
11. MCP3002
12. CONDUZIU
13. Resistor 270R
14. 2 potes de 10k
15. Pressione para mudar
16. Cabo USB

Etapa 2: Encontrar um rádio antigo

O primeiro passo, claro, é encontrar um rádio antigo adequado e consegui encontrar este no ebay por £ 15. Houve uma tentação de fazê-lo funcionar no início, mas quando o chassi foi lançado e toda a gama de resistores e capacitores estavam à mostra que precisariam ser substituídos, não me senti tão mal em desmontá-lo. Embora não seja estritamente um conjunto de 1940, existem alguns kits de construção doméstica daquela época que certamente pareciam semelhantes.

Etapa 3: Remoção do rádio antigo e construção de um novo chassi

É bastante simples desmontar um deles, geralmente parece que o chassi está montado no case e nele tudo está montado. Então, uma vez que é desparafusado e os botões são liberados, ele simplesmente desliza para fora. A maioria é construída inteiramente em um chassi auxiliar. Minha intenção original era usar um alto-falante de uma caixa de alto-falante bluetooth rasgada, mas me perguntei se o antigo funcionaria. Foi uma surpresa agradável descobrir que não apenas funcionou, mas também parecia muito bom. Portanto, o próximo passo aqui foi continuar medindo tudo e construir um novo chassi no Tinkercad. Redefini a área de discagem de frequência e mantive o alto-falante no mesmo lugar. Além disso, uma placa de montagem para o pi zero foi adicionada. Imprimi-o em PETG, que considero menos resistente a empenamento e um ajuste de teste de todas as peças pareceu mostrar que funcionaria. Tive que mexer um pouco com a montagem do volume para que os novos potes se encaixassem bem e ainda pudessem ser montados no gabinete.

Você pode baixar o Chassi 3D aqui se quiser mexer nele

www.thingiverse.com/thing:3174818

Etapa 4: Renovação do caso

Agora, a primeira coisa a fazer quando o caso foi desmontado era decidir o que fazer com o acabamento. Embora o case não fosse tão ruim, inicialmente pensei em apenas limpá-lo bem para manter a aparência de pátina gasta. Freqüentemente, um pano limpo com vinagre refresca uma caixa velha, mas houve alguns lugares onde o verniz rachou, então decidi removê-lo. Com caixas de madeira velhas, elas são normalmente cobertas por uma fina folha de madeira, mas não tão fina que você não consiga lixá-la bem. Primeiro, o pano da grade do alto-falante foi removido, o que era bem nojento com cerca de 50 anos de poeira e sujeira nele e colocado de lado. Em seguida, algumas camadas grossas de Nitromors, um removedor de tinta e o verniz antigo finalmente se soltaram. Isso teve que ser feito duas vezes, pois provavelmente foi envernizado em algum ponto sobre o acabamento original. Para limpar alguns dos arranhões e dar um acabamento mais bonito, foi lixado com uma lixa 100 e depois um lixado final com uma esponja de lixa média. Faça tudo isso em linha com o grão e depois limpe com aguarrás para limpar o pó. Ao mesmo tempo, a caixa também foi fixada com um pouco de cola de madeira onde o folheado havia se soltado um pouco. As barras da grade de madeira também tinham deslaminado um pouco, então mais cola de madeira e cutucar as peças sempre que possível. Depois que secou, usei um bisturi para limpar as bordas da madeira e pintei de marrom com um pouco de tinta acrílica Tamiya.

Meu primeiro pensamento foi apenas substituir o tecido do alto-falante, mas o custo de um material de aparência autêntica é bem alto, já que costumava ser vendido em comprimentos longos. Depois de explorar um pouco os fóruns de rádios antigos, parece que você pode trazer de volta um pano velho com um molho. Então, usando água fria e bastante detergente para a loiça, molhei-o durante a noite e, surpreendentemente, quando secou novamente, ficou bem limpo.

Agora eu ia tratar do acabamento e inicialmente decidi dar um verniz transparente, então pensei em usar um verniz spray e enquanto estava na ilha de verniz / tinta da loja local de bricolagem encontrei uma garrafa de esmalte francês. Pensando que seria um bom acabamento autêntico, decidi tentar. Portanto, agora você precisa saber que o polimento francês é basicamente uma forma de arte / habilidade que requer muita prática para acertar. Você pode procurar instruções no YouTube e, embora pareça bastante simples, é uma operação bastante confusa. O jeito parece ser conseguir o esmalte em um pano embebido em algodão para que você possa espremer o esmalte na madeira enquanto trabalha. Se você tentar apenas com um pano, cerca de 3/4 do caminho o esmalte começa a secar conforme o etanol evapora e o pano começa a se arrastar. Então, no final, em vez de obter o acabamento de alto brilho, consegui aplicar algumas camadas, lixar levemente com lixa 1500, depois aplicar mais algumas e acabou ficando bom. Ainda tenho manchas de esmalte francês nas unhas.

Limpar as outras partes foi muito mais fácil com todo o hardware indo para o limpador ultrassônico e o dial sendo polido com um pouco de polonês Silvo. Brasso teria escolha, mas Silvo e um pouco mais de graxa de cotovelo foram suficientes para limpar o relógio comparador.

No final disso, eu tinha uma caixa de madeira muito bonita pronta para a própria máquina do tempo.

Etapas nesta seção1. Retire todos os parafusos / mostradores e tecido.

2. Retire a caixa de madeira com nitromores

3. Lixar o verniz

4. Reparando a grade

5. Limpando o pano do alto-falante

6. Polimento francês da caixa

7. Limpeza ultrassônica dos parafusos e botões

8. Polir o relógio comparador

Etapa 5: Raspberry Pi Zero e amplificador

Com uma saída de áudio Raspberry PI normal é bastante simples, pois tem uma saída jack de áudio, mas para o Pi Zero não há opções nativas reais. Existem algumas soluções que tentei, nas quais você pode redirecionar os pinos GPIO e usar um filtro passa-baixa, mas nunca consegui obter algo que soasse decente e, claro, você também precisa de um amplificador para obter algo utilizável. Existem muitos chapéus DAC, mas são para pessoas que procuram um áudio realmente bom e exagerado para esse tipo de projeto. Existem também alguns chapéus de áudio baratos com alto-falantes embutidos, mas não altos o suficiente para isso. Então, eu escolho agora a placa de breakout do amplificador i2S da Adafruit, que resolve todos os problemas de uma vez. Observe que é i2S e não i2C.

Você só precisa de alguns fios para colocá-lo em funcionamento e com um alto-falante decente, você pode obter um áudio mono alto e excelente.

Etapa 6: Fazendo uma nova discagem

A ideia aqui, é claro, é substituir o mostrador e o vidro existentes por um que mostre o ano em vez da frequência. Felizmente, o existente era apenas um encarte impresso, então eu o coloquei no scanner e copiei no Paint Shop Pro, usei a ferramenta de clonagem e limpei os números antigos e então digitei alguns novos para cada ano. Com o vidro, o do rádio estava arranhado e rachado e também era de plástico. Imprimi apenas o contorno da moldura para facilitar o teste de encaixe e, originalmente, tentei fazer um de acrílico. Geralmente não tenho paciência suficiente com o acrílico e acabei quebrando-o ao tentar fazer o orifício central. Recorri ao policarbonato de 1,5 mm, muito mais fácil de serrar e furar. Você pode encontrá-lo também chamado de Lexan ou Macrolon, dependendo de onde você mora e também leva um arquivo, então eu logo tive uma moldura e um seletor adequado. O interessante é que o papel original tinha um leve depósito de metal por todo o lado, só posso presumir que foi alguém afetado pelo ponteiro de latão original, talvez algum processo de envelhecimento?

Etapa 7: controles de volume e seletor

Uma das desvantagens do Raspberry pi para ajustes é que ele não possui nenhuma entrada analógica nativa. Não é realmente um problema se você adicionar um ADC (Conversor Analógico para Digital) simples e o MPC3002 se encaixar aqui e converter uma entrada analógica em um valor de 10 bits que pode ser lido no barramento SPI.

Quase todos os exemplos que você encontra são para o MPC3008, que é um dispositivo de 4 canais e o código para isso certamente não funciona com o MPC3002. Também parece haver muitos exemplos que também não funcionam, mas há um que posso confirmar que funciona e seu código pode ser encontrado aqui.

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

Com este código, você pode ler facilmente dois canais e usar os resultados. Meu exemplo vai usar um para o Volume e o outro para a seleção da data. A certa altura, também instalei um codificador rotativo, mas um volume de giro único é mais adequado e, com o seletor de frequência, também significa que eu poderia montar tudo e, em seguida, apenas ajustar os locais dos marcadores de ano com uma grande declaração de case. Naturalmente, o pyhon não suporta a instrução case, então uma instrução longa if then else if fará o trabalho.

A imagem mostra o MCP3002 sentado em uma pequena placa de protótipo e o pote de 10K

Etapa 8: Fonte de alimentação e controle

O Pi simplesmente funciona sem energia USB, então é muito fácil de usar, mas você acabará corrompendo o cartão SD se apenas puxar a energia. Existem várias maneiras de monitorar o pressionamento de um botão e iniciar um desligamento, mas você tende a ter que desligar e ligar para religá-lo. Para contornar isso e tornar um projeto fácil de usar, eu uso o calço Pimoroni ON / OFF. Isso permite que você pressione uma vez e ele liga e, em seguida, um toque longo e ele executará um desligamento limpo. Para torná-lo um pouco portátil também, eu uso um banco de energia antigo que lida com o carregamento da bateria. Powerbanks são bastante baratos e capazes de executar o Pi por um bom tempo.

Coloquei o botão de pressão no local de onde o antigo cabo de alimentação elétrica saiu na parte de trás. Como há um atraso enquanto o Pi é inicializado, eu conectei um LED no trilho 3v3 que acende e assim que o PI recebe energia e fornece um belo brilho autêntico no dial. Coloquei um resistor 270R em linha e a outra extremidade apenas para aterrar. Você também pode adicionar outro a um pino GPIO se quiser dar efeitos extras, como oscilação, mas por enquanto isso é o suficiente para mostrar que a alimentação está ligada.

Etapa 9: Ajustando o caso

Com a caixa e o chassi prontos e testados, bastavam alguns parafusos de 4 mm e porcas Nyloc para mantê-lo dentro. Parafusos auto-roscantes flangeados mantêm a parte traseira no lugar.

O botão liga / desliga também se encaixava perfeitamente no antigo orifício do cabo de alimentação.

Eu também queria reutilizar os botões antigos e eles foram originalmente projetados para se encaixarem em hastes de latão e eram um pouco grandes demais para os potes. Como isso não vai ter nenhum manuseio difícil, eu apenas coloquei um pouco de termorretrátil nas panelas e colei os botões nelas. Ele agarra bem e firme e você ainda pode desmontá-lo, se necessário.

Etapa 10: Baixar os arquivos de som

Estou usando arquivos MP3 e há uma seleção fantástica de Archive.org, você pode encontrar transmissões agrupadas de transmissão de tempo de guerra e há principalmente duas seleções para escolher.

Comecei com a seleção principalmente de notícias e, em seguida, elas são copiadas para os diretórios do PI. Você também pode encontrar a seleção maior, chamada Grande, no link a seguir. Existem várias centenas de transmissões para cada ano e é surpreendente a quantidade e a extensão delas.

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

Coleção maior

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

Eu uso o Filezilla como uma maneira fácil de transferi-los para o Pi, pois ele pode fazer o login e transferir usando SSH, então não há necessidade de configurar um drive SAMBA ou um servidor FTP.

Etapa 11: Circuito e software para reproduzir os arquivos

Depois de ter o amplificador funcionando e seguir o link de configuração abaixo, você também precisará instalar o reprodutor mpg123, uma busca no Google bastante simples para saber se o código Python está abaixo. Apenas certifique-se de ter i2s e SPI habilitados em sua configuração Raspi. Coloquei este arquivo no diretório / home / pi / volume / para que possa executá-lo na inicialização mais tarde.

#! / usr / bin / env python

# WW2 Radio - software para ler MCP3002 ADC e converter para ajuste de volume e ano # Ouput via amplificador i2S 2018-10-20 - Ajax Jones # Fragmentos de código fornecidos por 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 importar RPi. GPIO como GPIO, hora, os from os import listdir import subprocess from time import sleep import random GPIO.setmode (GPIO. BCM) # ler os dados SPI do chip MCP3002, 2 adc's possíveis (0 e 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 # bit inicial + bit de terminação única + bit MSBF commandout << = 4 # nós só precisamos enviar 4 bits aqui para i no intervalo (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 # lido em um bit nulo e 10 bits ADC para i no intervalo (11): GPIO.output (clockpin, True) GPIO.output (clockpin, False) adcout <0): imprimir "Nenhum arquivo mp3 encontrado!" return mp3_files print "- Rádio WW2 ------------------------------------------ --------------------- "last_read = 0 # armazena a última posição do potenciômetro de volume last_year = 0 # armazena a última posição da tolerância do potenciômetro de frequência = 5 # permite uma pequena tolerância para que o movimento leve dos vasos não cause uma alteração enquanto True: trim_pot_changed = False year_pot_changed = False para adcnum no intervalo (2): ret = readadc (adcnum, SPICLK, SPIMOSI, SPIMISO, SPICS) se (adcnum == 0): # leia o potenciômetro do seletor de ano para ver se ele mudou year_adjust = abs (ret - last_year) if (year_adjust> tolerance + 10): year_pot_changed = True if (year_pot_changed): # Valores para if then checks podem ser feito depois de seu subprocesso construído.call (['killall', 'mpg123']) # matar qualquer MP3 executando hibernação (0.1); se ret 50 e ret = 150 e ret = 250 e ret = 350 e ret = 450 e ret = 550): war_year = "1945" # salve o valor do potenciômetro para a próxima vez em torno do loop last_year = ret print (" Reproduzindo de "), print (war_year), print (" number of files = "), war_dir = '/ home / pi / radio / WWII_News _' + war_year + '/' play_list = list_year (war_year) num_of_files = len (play_list) imprimir num_of_files play_file = random.randint (1, num_of_files) # selecione aleatoriamente um dos arquivos para reproduzir war_mp3 = war_dir + play_list [play_file] subprocess. Popen (['mpg123', war_mp3]) # Use mpg123 como o player para o sono de áudio (0,1); # forneça uma pequena pausa antes de continuar if (adcnum == 1): # leia o volume pot pot_adjust = abs (ret - last_read) if (pot_adjust> tolerância): trim_pot_changed = True if (trim_pot_changed): set_volume = ret / 10.24 # convert 10bit adc0 (0-1024) valor do pote em um nível de volume 0-100 set_volume = round (set_volume) # arredondar o valor decimal set_volume = int (set_volume) # lançar o volume como inteiro # Use o valor do pote para enviar um nível para the 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) # set volume # salvar a leitura do potenciômetro para o próximo loop last_read = ret # Uma pausa após alterar o volume para que não ajamos em muitas alterações se o potenciômetro mudar fast time.sleep (0,5)

Etapa 12: Inicialize automaticamente o software ao carregar

Existem muitas maneiras de executar um comando no Pi na inicialização, mas acho que esta é a mais fácil, abra o Crontab

sudo crontab -e

Agora basta adicionar esta linha

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

e isso deve funcionar, da próxima vez que você reiniciar, o programa de controle de áudio será executado e você deverá ouvir sua primeira transmissão.

Etapa 13: O que vem a seguir?

No momento, estou no processo de construção de um pequeno PCB para sentar em cima do framboesa pi para que eu possa ter um lugar para montar o amplificador i2S e o ADC junto com alguns terminais de parafuso para os potes. Isso me permitirá tornar a instalação um pouco mais organizada e facilmente fazer mais algumas para os amigos.

No momento, estou coletando alguns arquivos para um rádio de corrida espacial, começando com o sputnik e continuando até os pousos na lua.

Por favor, deixe-me saber se você tem alguma idéia ou se quiser alguma dica ou sugestão sobre como montar um você mesmo.

Assinando.

Segundo Prêmio no Concurso de Áudio 2018