Serwisy partnerskie:
Close icon
Serwisy partnerskie

Radiobudzik na Raspberry Pi, część 1

Article Image
Elmax
Przez ponad pięćdziesiąt lat codziennie budził mnie monofoniczny dźwięk Lo-Fi radia z budzikiem. Kiedy musiałem wstać wcześnie rano, żeby zdążyć na samolot, martwiłem się, że podczas ustawiania budzika przypadkowo pomylę AM i PM, a czasami tak się faktycznie działo. Dwa razy w roku mój stary budzik wymagał przestawienia na czas letni, a kiedy wyłączało się zasilanie, wyświetlał godzinę 12:00. Postanowiłem to wszystko naprawić!

Nowoczesny budzik może brzmieć świetnie, wskazywać dokładny czas i obsługiwać wiele alarmów. Ustawienia alarmu powinny obejmować dni tygodnia, godzinę, a użytkownik powinien mieć możliwość wyboru dźwięku każdego alarmu, czasu trwania, głośności oraz tego, czy ma to być jednorazowy alarm, czy będzie się powtarzał w nieskończoność.

Nie ma już żadnego powodu, dla którego trzeba by było ręcznie ustawiać czas w zegarze. Można go precyzyjnie pobrać przez Internet, a korekty związane z czasem letnim i sekundami przestępnymi są przeprowadzane automatycznie. Ponadto, jeśli zegar ma głośniki i połączenie bezprzewodowe, dlaczego nie miałby obsługiwać strumieniowego przesyłania dźwięku z sieci LAN, Internetu lub smartfona?

Opisany dalej projekt jest oparty o Raspberry Pi i obsługuje wszystkie „wymarzone”, wymienione wyżej funkcje oraz wiele innych. Może nawet wstrzymać lub wyłączyć alarm na zegarze Twojego partnera!

Raspberry Pi to świetna platforma, ponieważ wiele wymaganych funkcji jest już wbudowanych. Poza tym wielu z nas ma już jedno lub dwa Raspberry Pi, które zbierają kurz i czekają na dobre wykorzystanie!

Opisane w artykule niestandardowe urządzenie, jakim jest radiobudzik może współpracować z każdym Raspberry, na którym działa system Linux z obsługą sieci i wyposażonym w 40-pinowe złącze rozszerzeń. Został przetestowany pod kątem współpracy z modelami Raspberry Pi 3, Raspberry Pi 4 oraz Raspberry Pi Zero 2W. Powinien również działać z Raspberry Pi 2 lub Raspberry Pi Zero W, jednak nie zostały one jeszcze przetestowane. Nowo wydane Raspberry Pi 5 nie nadaje się do projektu, ponieważ nie ma analogowego wyjścia audio.

Modele Raspberry Pi 3 i Raspberry Pi 4 mają najwydajniejsze procesory i dlatego są najlepszym wyborem, zwłaszcza do strumieniowego przesyłania multimediów. Mają również interfejs Bluetooth, dzięki czemu można do radiobudzika przesyłać strumień audio ze smartfona lub podobnego urządzenia. Wolniejsze warianty Raspberry Pi mogą okazać się w zupełności wystarczające, jeśli planujesz zintegrować tradycyjne radio jako źródło dźwięku. Ogólnie zalecamy użycie co najmniej Raspberry Pi 3.

Cechy urządzenia

Konstrukcja obejmuje dwie płytki drukowane: płytkę wyświetlacza i płytkę główną. Układy zegara i Raspberry Pi są zasilane z tego samego źródła 5 V DC. Raspberry Pi łączy się z płytką główną krótkim kablem taśmowym. W czterech zegarach, które zbudowałem dla siebie, zastosowałem zasilacze wtyczkowe, ale jeśli masz wystarczająco dużo miejsca, możesz umieścić zasilacz wewnątrz obudowy.

Wyświetlacz składa się z dużych cyfr godzin i minut o wysokości 20 mm oraz cyfr sekund o wysokości 15 mm, które będą dobrze widoczne z każdego miejsca w pomieszczeniu. Minimalny i maksymalny zakres jasności diod LED konfiguruje się za pomocą przeglądarki internetowej. Jasność jest później automatycznie dostosowywana w ustawionym zakresie w zależności od warunków oświetlenia otoczenia.

Podczas dnia wyświetlacz świeci z większą jasnością, zapewniając dobrą czytelność nawet w silnie oświetlonym pomieszczeniu, natomiast w nocy jasność zmniejsza się, dzięki czemu wyświetlacz nie razi w ciemności.

Panel sterowania składa się z sześciu elementów: trzech przełączników trójpozycyjnych ze środkowym położeniem neutralnym oraz trzech przycisków. Ich funkcje odpowiadają rozwiązaniom znanym z typowych radiobudzików, takim jak drzemka czy sterowanie odtwarzaniem multimediów. Sześć elementów sterujących nie wystarcza jednak do obsługi wszystkich funkcji urządzenia.

Wszystkie funkcje urządzenia są natomiast dostępne z poziomu przeglądarki internetowej, dzięki czemu zegarem można sterować z komputera, telefonu lub tabletu połączonego z siecią Wi-Fi.

Wbudowany wzmacniacz stereo z cyfrową regulacją głośności może zasilać głośniki wewnętrzne lub zewnętrzne, w zależności od preferencji konstrukcyjnych. Raspberry Pi jest głównym źródłem dźwięku, ale w razie potrzeby można zintegrować alternatywne źródło, takie jak tradycyjne radio.

Chociaż analogowe wyjście dźwięku w Raspberry Pi nie zapewnia jakości Hi-Fi, jego możliwości są całkiem dobre. Do jednego z moich zegarów wykorzystałem parę głośników komputerowych. Uzyskany dźwięk wyraźnie przewyższa jakością większość typowych radiobudzików dostępnych w sprzedaży. Jeśli masz stare głośniki, których już nie używasz, warto wykorzystać je w tym projekcie.

Po wybraniu funkcji radia włączane jest przełączane wyjście zasilania dla zewnętrznego źródła dźwięku. Oprócz samego zegara i modułu Raspberry Pi w obudowie można umieścić również inne urządzenia audio. Przełączane wyjście zasilania może bezpośrednio zasilać urządzenia pracujące z napięciem 5 V, współpracować z zewnętrznym stabilizatorem dla urządzeń wymagających niższego napięcia lub pełnić funkcję wyjścia typu open-drain do sterowania urządzeniami zasilanymi wyższym napięciem.

Aby przeczytać ten artykuł kup e-wydanie
Kup teraz
Firma:
AUTOR
Źródło
Elektronika dla Wszystkich czerwiec 2026
Udostępnij
UK Logo
Elektronika dla Wszystkich
Zapisując się na nasz newsletter możesz otrzymać GRATIS
najnowsze e-wydanie magazynu "Elektronika dla Wszystkich"