Як побудувати передавач Raspberry Pi FM

Будь то нудний день, монотонна робота чи самотня тривала поїздка FM-радіостанцій завжди розважали нас. Хоча, що стосується суперечливого, слід також домовитись, що іноді ці FM-станції стають дуже нудними з RJ, що базікає нерелевантні речі або якісь помилки, і це могло змусити вас здогадуватися, чому у вас не може бути власної станції FM-мовлення, щоб транслювати ваш голос і музика на невеликій відстані.

Майже кожен інженер-електронік намагається побудувати FM-передавач з використанням котушки та інших компонентів, але це правильна настройка. Досить дивно, за допомогою Raspberry Pi навряд чи знадобиться менше півгодини, щоб створити власну FM-радіостанцію та вийти в ефір в межах місцевості. За допомогою відповідної антени ви зможете охопити територію радіусом 50 м, що має бути достатнім для трансляції у вашій школі чи населеному пункті. Цікаво правильно !! Тож давайте почнемо.

Попередження: Це освітній експеримент, який не призначений для зловживання з метою заподіяння проблем. Крім того, це втручання в місцеві FM-частоти, тому використовуйте це з відповідальністю. Ми не беремо на себе жодних випадків.

Необхідний матеріал

• Raspberry Pi
• підключення до інтернету
• Мікрофон
• Захоплений РЖ

Передумови

Передбачається, що ваш Raspberry Pi вже прошитий операційною системою і може підключатися до Інтернету. Якщо ні, дотримуйтесь підручника Початок роботи з Raspberry Pi, перш ніж продовжувати. Тут ми використовуємо Rasbian Jessie, встановлений Rasbperrry Pi 3.

Також передбачається, що ви маєте доступ до свого Pi або через вікно терміналу, або через якийсь віртуальний сервер, такий як VNC. У цьому підручнику ми будемо використовувати вікно терміналу шпаклівки для запуску програми на Raspberry Pi.

Як Raspberry Pi працює як FM-радіостанція (передавач)

Одне загальне питання, яке може виникнути у всіх на думці, полягає в тому, як може плата Raspberry Pi, призначена для мікропроцесорної плати розробки, діяти як FM-передавач без додаткового обладнання?

Кожен мікропроцесор матиме синхронну цифрову систему, пов’язану з ним, яка використовується для зменшення електромагнітних перешкод. Це придушення EMI здійснюється за допомогою сигналу, який називається тактовим сигналом з розширеним спектром або коротко SSCS. Частота цього сигналу може коливатися від 1 МГц до 250 МГц, що, на щастя для нас, потрапляє в діапазон FM. Отже, написавши код для здійснення частотної модуляції з використанням тактового сигналу розширеного спектру, ми можемо налаштувати Pi для роботи в якості FM-передавача. Модульований сигнал буде подаватися через штифт GPIO 4 Raspberry Pi. Ми можемо просто прикріпити до цього штифта звичайний провід максимум 20 см, щоб він діяв як антена.

Налаштування Raspberry Pi для програмування

Якщо ви вже знаєте, як досягти вашого пі, хоча вікно терміналу, пропустіть цей крок, інакше прочитайте. Після того, як ви запустили нову ОС у свій Pi, завантажте її, підключивши вихід HDMI до монітора, а також підключіть клавіатуру та мишу до свого Pi.

Коли ви заходите на робочий стіл PI, знайдіть варіант мережі та підключіть свій Pi до маршрутизатора. Потім зайдіть у меню pi та виберіть конфігурацію pi, а потім увімкніть дозволити зв’язок SSH. Тепер перейдіть на ноутбук Windows / MAC і підключіть ноутбук до одного маршрутизатора, щоб ваші Pi та ноутбуки працювали в локальній мережі. Тепер встановіть шпаклівку і відкрийте її. Введіть IP-адресу Pi та натисніть Enter. Якщо ви не знаєте IP-адресу PI, потрапляйте на сторінку адміністратора вашого маршрутизатора та перевіряйте, який IP-адресу виділено вашому PI, це має бути щось на зразок 192.168.43.XXX. Якщо все зроблено правильно, з’явиться вікно терміналу із запитом на ім’я користувача та пароль. За замовчуванням ім'я користувача буде pi, а пароль - малиновий . Введіть його і натисніть Enter, ви отримаєте наступний екран.

Перетворення RPi в FM-передавач

Програма для перетворення RPI в радіопередавач вже дана Маркондеєм на сторінці GitHub. Ви можете безпосередньо клонувати цю сторінку у свій pi, скомпілювати програму та запустити її, якщо знаєте, як це зробити. Для інших просто виконайте наведені нижче дії, і ви в найкоротші терміни транслюєте власні аудіо.

Крок 1: Створіть нову папку (каталог), в яку ми помістимо всі необхідні програмні файли. Тут я використовую вікно терміналу для створення каталогу під назвою PI_FM за допомогою команди mkdir PI_FM та переходу до неї за допомогою команди cd PI_FM .

mkdir PI_FM cd PI_FM

Крок 2: Тепер ми маємо клонувати (завантажувати) програму з GitHub в каталог, який ми щойно створили. Оскільки ми вже переїхали в каталог, ми можемо просто виконати команду нижче, щоб виконати роботу, і ви повинні отримати екран, показаний тут

sudo git clone

Крок 3: Програма, яку ми щойно завантажили, є кодом С, тому нам потрібні відповідні компілятори та інструменти для компіляції цієї програми та її запуску. Компілятори цієї програми називаються gcc та g ++, а інструмент для їх компіляції - make . Використовуйте наступний код для завантаження компіляторів. Після завершення завантаження ваш екран буде виглядати наступним чином

sudo apt-get встановити gcc g ++ make

Крок 4: Тепер у нас є все готове для компіляції програми. Для цього потрапіть у завантажений каталог за допомогою cd fm_transmitter, а потім скомпілюйте код за допомогою рядка sudo make . Ваша програма повинна бути скомпільована, і ви отримаєте наступний екран.

cd fm_transmitter sudo make

Крок 5: Останній крок - запуск програми. Під час запуску програми ми повинні згадати частоту, з якою ми хочемо транслювати, та назву аудіофайлу, яку ми хочемо відтворити. За замовчуванням буде завантажено аудіофайл разом із програмою star_wars.wav. Тож ми будемо відтворювати цю музичну тему "Зоряні війни" на частоті 100 МГц, щоб перевірити роботу програми. Синтекс для лінії запуску є

sudo./fm_transmitter ім'я файлу

Оскільки нам потрібна частота 100 МГц і грає файл star_wars.wav, рядок буде

sudo./fm_transmitter -f 100 -r star_wars.wav

Тестування вашого FM-передавача Raspberry Pi

Після запуску програми та отримання повідомлення про відтворення, як показано вище, ми можемо приєднати антену до штифта GPIO 4 Pi, я використав звичайний провід для підключення, і він у мене спрацював. Зображення мого набору показано нижче.

Тепер для цього залишається лише взяти FM-радіо та налаштувати його на частоту 100 МГц, і ви зможете почути трансляцію музики "Зоряні війни". Перевіривши роботу, ви можете замінити тему "Зоряні війни" будь-якою потрібною музикою чи звукозаписом і відтворити її, використовуючи ту саму команду, що і на кроці 5.

Трансляція голосу в прямому ефірі за допомогою Pi

Хоча цікаво відтворювати попередньо записані музичні кліпи, було б привабливіше, якщо б ми могли транслювати живий голос за допомогою цього FM-передавача Raspberry Pi 3. Цього також можна досягти за допомогою тієї ж програми. Просто підключіть мікрофон до USB-порту Pi та змініть командний рядок запуску. Ви можете переглянути сторінку github для отримання додаткової інформації щодо цього. Якщо у вас виникли проблеми з тим, щоб це працювало, використовуйте рядок для коментарів нижче форумів.