Macchina del tempo di trasmissione radiofonica della seconda guerra mondiale: 13 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

L'idea alla base era quella di utilizzare alcune parti che avevo in giro e di costruire un jukebox audio modellato in una vecchia radio. Per fornire uno scopo in più, ho anche deciso di riempirlo con vecchie trasmissioni radiofoniche della seconda guerra mondiale e quindi di riutilizzare il quadrante di frequenza per selezionare un singolo anno di guerra e le relative trasmissioni sarebbero state riprodotte. Avevo visto alcune raccolte di registrazioni MP3, quindi tutto era pronto.

In termini di hardware, il mio preferito è l'arduino o il raspberry pi zero, e per questo userò il raspberry pi zero. Tuttavia ha i suoi svantaggi e in questo caso è la mancanza di un audio facile da usare e nessun ingresso analogico facile. Per ovviare a questo tendo a utilizzare l'Adafruit I2S 3W Classe D Amplifier Breakout - MAX98357A che è un modo davvero semplice per aggiungere audio al Pi e per l'ingresso analogico un MCP 3002 che è un convertitore da due canali a SPI. Generalmente le persone tendono a usare un MCP 3008 che ha 4 ingressi ma ho pensato che sarebbe stato troppo facile, fortunatamente sono riuscito a trovare un software che funzionasse con questi alla fine.

Uno degli altri problemi con l'utilizzo di un PI è che tende a soffrire se lo si spegne senza eseguire uno spegnimento, l'ho riscontrato innumerevoli volte e sembra sempre che corrompa il file di configurazione di rete. Con questo essere immaginato come un semplice standalone che sarebbe stato un problema, quindi ho anche aggiunto un Pimoroni On/Off Shim che esegue sia un grazioso spegnimento alla pressione di un pulsante, ma consente anche un avvio con lo stesso pulsante.

Passaggio 1: elenco delle parti della radio della macchina del tempo della seconda guerra mondiale

Le parti necessarie

1. Vecchia radio
2. francese polacco
3. Carta vetrata
4. Lexan per quadrante
5. termoretraibile
6. Raspberry Pi Zero
7. Amplificatore I2S
8. ON/OFF Shim
9. Altoparlante
10. Mattone di potenza
11. MCP3002
12. GUIDATO
13. Resistenza 270R
14. 2 pentole da 10k
15. Premi per fare l'interruttore
16. Cavo USB

Passaggio 2: trovare una vecchia radio

Il primo passo ovviamente è trovare una vecchia radio adatta e sono riuscito a trovarla su ebay per £ 15. All'inizio c'era la tentazione di farlo funzionare, ma quando il telaio è uscito e l'intera gamma di resistori e condensatori era in mostra che avrebbe dovuto essere sostituita, non mi sono sentito così male a smontarlo. Anche se non è proprio un set degli anni '40, ci sono alcuni kit di costruzione domestica di quell'epoca che sembravano sicuramente simili.

Passaggio 3: rimozione della vecchia radio e costruzione di un nuovo chassis

È abbastanza semplice smontare uno di questi, generalmente sembra che lo chassis sia montato sul case e su questo sia montato tutto. Quindi, una volta svitato e rilasciate le manopole, scivola semplicemente fuori. La maggior parte è costruita interamente su un sub chassis. La mia intenzione originale era di usare un altoparlante da una scatola di altoparlanti bluetooth strappata, ma mi chiedevo se il vecchio avrebbe funzionato. È stata una piacevole sorpresa scoprire che non solo funzionava, ma suonava anche alla grande. Quindi il passo successivo qui è stato continuare a misurare tutto e costruire un nuovo telaio in Tinkercad. Ho ridefinito l'area di selezione della frequenza e ho mantenuto l'altoparlante nello stesso posto. Inoltre è stata aggiunta una piastra di montaggio per il pi zero. L'ho stampato in PETG che trovo meno resistente alla deformazione e un adattamento di prova di tutte le parti sembrava mostrare che avrebbe funzionato. Ho dovuto giocare un po' con il montaggio del volume in modo che i nuovi potenziometri si adattassero bene e si montassero ancora attraverso il case.

Puoi scaricare lo chassis 3D qui se vuoi armeggiare con esso

www.thingiverse.com/thing:3174818

Passaggio 4: rinnovare la custodia

Ora la prima cosa da fare quando il caso è stato smontato è stato decidere cosa fare con la finitura. Sebbene la custodia non fosse male, inizialmente ho pensato di dargli una bella pulita per mantenere l'aspetto della patina consumata. Spesso una passata con aceto rinfresca una vecchia custodia, ma c'erano alcuni punti in cui la vernice si era incrinata, quindi ho deciso di rimuoverla. Con le vecchie casse di legno sono normalmente ricoperte da una sottile impiallacciatura di legno, ma non è così sottile da non poter essere levigata bene. Per prima cosa è stato rimosso il tessuto della griglia dell'altoparlante, il che era piuttosto disgustoso con circa 50 anni di polvere e sporcizia e messo da parte. Poi un paio di mani spesse di Nitromors, uno sverniciatore e la vecchia vernice alla fine si sono staccate. Questo doveva essere fatto due volte perché probabilmente è stato verniciato ad un certo punto sulla finitura originale. Per eliminare alcuni graffi e dargli una finitura migliore, è stato carteggiato con carta a grana 100 e poi una levigatura finale con una spugna abrasiva media. Fai tutto questo in linea con la grana e poi strofina con acquaragia per rimuovere la polvere. Allo stesso tempo la scatola è stata anche fissata con della colla per legno dove l'impiallacciatura si era leggermente staccata. Anche le barre della griglia in legno si erano un po' delaminate, quindi più colla per legno e rimuovi i pezzi dove possibile. Una volta che questo si è asciugato, ho semplicemente usato un bisturi per pulire i bordi del legno e li ho dipinti di marrone con un po' di vernice acrilica Tamiya.

Il mio primo pensiero è stato quello di sostituire solo il tessuto dell'altoparlante, ma il costo del materiale dall'aspetto autentico è piuttosto elevato poiché tendeva a essere venduto in lunghe lunghezze. Dopo aver esplorato un po 'i forum delle radio vintage, sembra che tu possa riportare i vecchi vestiti con un bagno. Quindi, usando acqua fredda e molto detersivo per piatti, l'ho messo a bagno durante la notte e sorprendentemente una volta che si è asciugato di nuovo è risultato abbastanza pulito.

Ora stavo per affrontare la finitura e inizialmente ho deciso di dargli una vernice trasparente, poi ho pensato di usare una vernice spray e mentre nell'isola vernice/pittura del negozio di bricolage locale ho trovato una bottiglia di smalto francese. Pensando che sarebbe stata una buona finitura autentica ho deciso di provarlo. Quindi ora devi sapere che la lucidatura francese è praticamente una forma d'arte / abilità che richiede molta pratica per essere corretta. Puoi cercare le istruzioni su YouTube e sebbene sembri abbastanza semplice è un'operazione piuttosto disordinata. L'abilità sembra essere quella di ottenere lo smalto in uno straccio imbevuto di cotone idrofilo in modo che tu possa spremere lo smalto sul legno mentre lavori. Se lo provi solo con uno straccio, circa 3/4 del modo in cui lo smalto inizia a seccarsi mentre l'etanolo evapora e lo straccio inizia a trascinarsi. Quindi, alla fine, invece di ottenere la finitura lucida, sono riuscito ad applicare un paio di mani, carteggiare leggermente con carta di grana 1500, quindi applicarne altre e alla fine è sembrato OK. ho ancora delle macchie di smalto francese sulle unghie.

La pulizia delle altre parti è stata molto più semplice con tutto l'hardware inserito nel pulitore a ultrasuoni e il quadrante lucidato con un po' di Silvo Polish. Brasso avrebbe avuto la scelta, ma Silvo e un po' più di olio di gomito sono bastati per pulire il comparatore.

Alla fine avevo una bella scatola di legno pronta per la macchina del tempo.

Passi in questa sezione1. Rimuovere eventuali bulloni/quadranti e panno.

2. Striscia di legno la custodia con nitromori

3. Levigatura dell'impiallacciatura

4. Riparazione della griglia

5. Pulizia del panno dell'altoparlante

6. French lucidatura del caso

7. Pulizia a ultrasuoni delle viti e delle manopole

8. Lucidatura del comparatore

Passaggio 5: Raspberry Pi Zero e amplificatore

Con una normale uscita audio Raspberry PI è abbastanza semplice in quanto ha un'uscita jack audio, ma per il Pi Zero non ci sono vere opzioni native. Ci sono alcune soluzioni che ho provato in cui è possibile reindirizzare i pin GPIO e quindi utilizzare un filtro passa basso ma non sono mai stato in grado di ottenere qualcosa che suonasse decentemente e, naturalmente, è necessario anche un amplificatore per ottenere qualcosa di utilizzabile. Ci sono molti DAC Hats, ma questi sono per le persone che cercano un audio davvero buono e eccessivo per questo tipo di progetti. Ci sono anche dei bei cappelli Audio economici con altoparlanti integrati, ma non abbastanza rumorosi per questo. Quindi mi accontento ora della scheda breakout dell'amplificatore i2S di Adafruit che risolve tutti i problemi in una volta sola. Basta notare che è i2S e non i2C.

Hai solo bisogno di pochi fili per farlo funzionare e con un altoparlante abbastanza decente puoi ottenere un audio mono eccezionale e rumoroso.

Passaggio 6: creazione di un nuovo quadrante

L'idea qui ovviamente è quella di sostituire il quadrante e il vetro esistenti con uno che mostri l'anno invece della frequenza. Fortunatamente quello esistente era solo un inserto stampato, quindi l'ho lasciato cadere sullo scanner e l'ho copiato in Paint Shop Pro, ho usato lo strumento clone e ho cancellato i vecchi numeri e poi ne ho digitati di nuovi per ogni anno. Con il vetro quello della radio era graffiato e rotto e, a quanto pare, era anche di plastica. Ho stampato solo il bordo della cornice per facilitare il test di montaggio e inizialmente ho provato a farne uno in acrilico. In genere non ho abbastanza pazienza con l'acrilico e ho finito per romperlo quando ho provato a praticare il foro centrale. Quindi ho fatto ricorso al policarbonato da 1,5 mm che è molto più facile da segare e forare. Puoi trovarlo anche chiamato Lexan o Macrolon a seconda di dove vivi e richiede anche un file, quindi presto ho avuto una lunetta e un quadrante che si adattavano. È interessante anche il fatto che la carta originale aveva un leggero deposito di metallo dappertutto, posso solo supporre che fosse qualcuno colpito dal puntatore in ottone originale, forse un processo di invecchiamento?

Passaggio 7: controlli volume e selettore

Uno degli svantaggi del Raspberry pi per armeggiare è che non ha alcun ingresso analogico nativo. Non è un grosso problema se si aggiunge un semplice ADC (convertitore da analogico a digitale) e l'MPC3002 si adatta qui e converte un ingresso analogico in un valore a 10 bit che può essere letto sul bus SPI.

Quasi tutti gli esempi che trovi sono per l'MPC3008 che è un dispositivo a 4 canali e il codice per quello certamente non funziona con l'MPC3002. Sembra che ci siano anche molti esempi in giro che non funzionano, ma ce n'è uno che posso confermare che funziona e il suo codice può essere trovato qui.

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

Con questo codice puoi facilmente leggere due canali e utilizzare i risultati. Il mio esempio ne utilizzerà uno per il volume e l'altro per la selezione della data. A un certo punto ho installato anche un encoder rotativo, ma un volume a giro singolo è più adatto e con il selettore di frequenza significava anche che potevo assemblare tutto e poi semplicemente sintonizzare le posizioni degli indicatori dell'anno con una grande dichiarazione di caso. Naturalmente pyhon non supporta l'istruzione case, quindi una lunga istruzione if then else if farà il lavoro.

L'immagine mostra l'MCP3002 seduto su una piccola scheda prototipo e il pot da 10K

Passaggio 8: alimentazione e controllo

Il Pi funziona semplicemente con l'alimentazione USB, quindi è molto facile andare avanti, tuttavia finirai per corrompere la scheda SD se togli l'alimentazione. Ci sono molti modi per monitorare la pressione di un pulsante e avviare uno spegnimento, ma poi si tende a spegnere e riaccendere per ripristinarlo. Per aggirare questo problema e creare un progetto facile da usare, utilizzo lo shim ON/OFF di Pimoroni. Questo ti consente di premere una volta e si accende, quindi una pressione prolungata e si spegnerà in modo pulito. Per renderlo anche un po' portatile utilizzo un vecchio power bank che gestisce anche la ricarica della batteria. I powerbank sono abbastanza economici e in grado di far funzionare il Pi per un bel po'.

Ho montato il pulsante push to make opportunamente nella posizione in cui il vecchio cavo di alimentazione è uscito dal retro. Poiché c'è un ritardo durante l'avvio del Pi, ho cablato un LED nella guida 3v3 che si accende e non appena il PI si accende e fornisce un bel bagliore autentico sul quadrante. Ho messo un resistore 270R in linea e l'altra estremità solo a terra. Potresti anche aggiungerne un altro a un pin GPIO se vuoi dare effetti extra come lo sfarfallio, ma per ora questo fa abbastanza per mostrare che l'alimentazione è accesa.

Passaggio 9: montaggio della custodia

Con il case e il telaio tutti pronti e testati, sono bastati pochi bulloni da 4 mm e dadi Nyloc per tenerlo dentro. Le viti autofilettanti flangiate mantengono la parte posteriore in posizione.

Anche il pulsante di accensione si adattava bene al vecchio foro del cavo di alimentazione.

Volevo anche riutilizzare i vecchi pomelli e sono stati originariamente progettati, sembra che vadano su aste di ottone ed erano leggermente troppo grandi per i vasi. Dato che non sarà un trattamento approssimativo, ho semplicemente fatto scivolare un po' di termoretraibile sui vasi e poi ho incollato le manopole su di esso. Fa una buona presa e puoi ancora smontarlo se necessario.

Passaggio 10: download dei file audio

Sto usando file MP3 e c'è una fantastica selezione da Archive.org, puoi trovare trasmissioni raggruppate di trasmissioni in tempo di guerra e ci sono principalmente due selezioni tra cui scegliere.

Ho iniziato con la selezione principalmente di notizie e queste vengono poi copiate nelle directory sul PI. Puoi anche trovare la selezione più ampia, chiamata quella grande sul seguente link. Ci sono diverse centinaia di trasmissioni per ogni anno ed è abbastanza sorprendente la quantità e la portata di queste.

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

Collezione più grande

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

Uso Filezilla come un modo semplice per trasferirli al Pi in quanto può accedere e trasferire tramite SSH, quindi non è necessario configurare un'unità SAMBA o un server FTP.

Passaggio 11: circuito e software per riprodurre i file

Una volta che l'amplificatore funziona e puoi seguire il link di installazione qui sotto per questo dovrai anche installare il lettore mpg123, piuttosto semplice ricerca su Google per il codice Python che è sotto. Assicurati solo di avere i2s e SPI abilitati nella tua configurazione Raspi. Ho inserito questo file nella directory /home/pi/volume/ in modo da poterlo eseguire all'avvio in seguito.

#!/usr/bin/env python

# WW2 Radio - software per leggere MCP3002 ADC e convertire in regolazione volume e anno # Uscita tramite amplificatore i2S 2018-10-20 - Ajax Jones # Frammenti di codice forniti da 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 import RPi. GPIO as GPIO, time, os from os import listdir import subprocess from time import sleep import random GPIO.setmode(GPIO. BCM) # legge i dati SPI dal chip MCP3002, 2 possibili adc (0 e 1) def readadc(adcnum, clockpin, mosipin, misopin, cspin): if ((adcnum > 1) o (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 di inizio + bit single-ended + comando bit MSBF <<= 4 # abbiamo solo bisogno di inviare 4 bit qui per i in range(4): if (comando & 0x80): GPIO.output(mosipin, True) else: GPIO.output(mosipin, False) commandout <<= 1 GPIO.output(clockpin, True) GPIO.output(clockpin, False) adcout = 0 # letto in un bit nullo e 10 bit ADC per i nell'intervallo (11): GPIO.output(clockpin, True) GPIO.output(clockpin, False) adcout < 0): print "Nessun file mp3 trovato!" return mp3_files print "--WW2 Radio ------------------------------------------ ---------------------" last_read = 0 # memorizza l'ultima posizione del potenziometro del volume last_year = 0 # memorizza l'ultima posizione della tolleranza del potenziometro della frequenza = 5 # consentono una piccola tolleranza in modo che un leggero movimento dei vasi non causi un cambiamento mentre True: trim_pot_changed = False year_pot_changed = False per adcnum in range(2): ret = readadc(adcnum, SPICLK, SPIMOSI, SPIMISO, SPICS) if (adcnum == 0): # legge il piatto per il selettore dell'anno per vedere che si è spostato aggiustamento_anno = abs(ret - anno_ultimo) if (regolazione_anno > tolleranza+10): piatto_anno_cambiato = True if (pot_anno_cambiato): # I valori per i controlli if then possono essere fatto dopo il suo subprocess.call(['killall', 'mpg123']) # kill qualsiasi MP3 in esecuzione sleep(0.1); if ret 50 e ret =150 e ret =250 e ret =350 e ret =450 e ret =550): war_year="1945" # salva il valore del piatto per la prossima volta intorno al ciclo last_year = ret print (" Riproduzione da "), print (war_year), print ("numero di file="), war_dir = '/home/pi/radio/WWII_News_'+war_year+'/' play_list = list_year(war_year) num_of_files = len(play_list) print num_of_files play_file = random.randint(1, num_of_files) # seleziona in modo casuale uno dei file da riprodurre war_mp3 = war_dir + play_list[play_file] subprocess. Popen(['mpg123', war_mp3]) # Usa mpg123 come lettore per la sospensione audio (0.1); # fornire una breve pausa prima di continuare if (adcnum == 1): # legge il volume pot pot_adjust = abs(ret - last_read) if (pot_adjust > tolerance): trim_pot_changed = True if (trim_pot_changed): set_volume = ret / 10.24 # convert 10bit adc0 (0-1024) pot value in un livello di volume 0-100 set_volume = round(set_volume)# arrotonda il valore decimale set_volume = int(set_volume) # converti il volume come intero # Usa il valore dal pot per inviare un livello a 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 # salva la lettura del potenziometro per il ciclo successivo last_read = ret # Una pausa dopo aver modificato il volume in modo da non agire su troppi cambiamenti se il potenziometro cambia velocemente time.sleep(0.5)

Passaggio 12: avvio automatico del software al caricamento

Ci sono molti modi per eseguire un comando sul Pi all'avvio, ma trovo questo il più semplice, Apri Crontab

sudo crontab -e

Ora aggiungi solo questa riga

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

e questo dovrebbe fare il trucco, la prossima volta che riavvierai il programma di controllo audio verrà eseguito e dovresti ascoltare la tua prima trasmissione.

Passaggio 13: cosa succederà?

Attualmente sto costruendo un piccolo PCB da posizionare sopra il Raspberry Pi in modo da poter avere un posto dove montare l'amplificatore i2S e l'ADC insieme ad alcuni terminali a vite per i potenziometri. Questo mi consentirà di rendere l'installazione un po' più ordinata e di farne facilmente altri per gli amici.

Al momento sto raccogliendo alcuni file per una radio per la corsa allo spazio, a partire dallo sputnik e fino agli sbarchi sulla luna.

Per favore fatemi sapere se avete idee o volete consigli o suggerimenti su come metterne insieme uno da soli.

Firma.

Secondo Premio al Concorso Audio 2018