Internetradio VE301 on DIY Tech & HomeLab

Internetradio VE301 fertig... so gut wie

Sun, 09 Mar 2014 21:20:00 +0100

Es ist ja doch eine Weile vergangen seit meinen letzten Posting. Seit dem mein Sohn Ende Januar auf die Welt gekommen ist, habe ich auch ziemlich wenig Zeit. Daher habe ich die Zeit vor der Geburt nicht zum schreiben von Blogeinträgen genutzt, sondern zum basteln am VE301. Das Ergebnis kann sich sehen lassen, aber lest selbst.

Schritt für Schritt

Was noch fehlte war der Anschluss des Drehimpulsgebers an den Pi. Die Schaltung habe ich gemacht und das ganze mit einen Python Skript getestet. Funktionierte auch so ziemlich gleich auf Anhieb, wenn man von der kleinen fehlerhaften Lötstelle absieht die mich einige Zeit gekostet hat. Im Internet habe ich eine gute Anleitung gefunden wie man einen Schrittmotor ansteuert. Gekoppelt mit dem Drehimpulsgeber dreht sich nun die Senderskala fleißig hin und her.

Modul

Da mir das Beispielskript aus der Anleitung etwas zu lang war, habe ich ich mich dazu entschlossen ein Modul für Python zu schreiben. Dieses Modul abstrahiert das ganze so, dass es nur noch 2 Methoden gibt, rotate_clockwise(numberOfSteps) für drehen im Uhrzeigersinn und rotate_counterwise(numberOfSteps) für gegen den Uhrzeiger. Dazu gibt es noch eine Installationsroutine und schon ist das Modul fertig. Python macht es da einen sehr leicht. Das Skript habe ich als neues Projekt auf GitHub veröffentlicht.

Senderskala

Wie schon weiter oben geschrieben dreht der Schrittmotor die Senderskala. Ich habe lange überlegt wie meine Skala aussehen soll oder wie es umsetze. Am Ende habe ich mich dafür entschieden die original Senderskala zu benutzen. Sieht wie ich finde am besten aus. Zusätzlich habe ich per Suchmaschine des Vertrauens noch herausgefunden, dass es früher wohl zusätzliche Senderskalen zum aufkleben gab. So etwas werde ich auch machen.

Sender

Beim Drehen des Schrittmotors wird nicht immer die exakt selbe Position angefahren. Ich nehme an dies liegt daran wie ich die Senderskala befestigt habe. Ein Plastikstab von einen Luftballon ist wohl nicht optimal. Die Senderskala hat immer in 10er Schritten Zahlen, daher habe ich mir überlegt das meine Sender immer im Bereich von 0-10, 11-20, 21-30, usw. liegen. Dann ist es egal ob der Schrittmotor die Skala auf 25 oder 27 dreht.

Ganz fertig dann doch noch nicht…

Jetzt fehlen nur noch die Sender. Zu Testzwecken habe ich ein paar Sender eingespeichert in der Playlist. Dies muss ich noch überarbeiten und weitere Sender hinzufügen. Die oben genannte zusätzliche Senderskala muss ich ebenfalls noch anfertigen und ausdrucken. Sowie noch die Schaltpläne ergänzen und vervollständigen. Sind aber alles nur Kleinigkeiten. Als nächstes werde ich wohl hier im Blog ein Video und Fotos vom VE301 veröffentlichen.

Es werde Musik

Fri, 06 Dec 2013 21:33:00 +0100

Lange habe ich nichts mehr geschrieben, nun ist es aber wieder so weit. Zu meiner Entschuldigung muss ich zugeben das ich das Projekt doch etwas vernachlässigt habe. Dennoch ist der jetzige Zwischenstand schon ganz ordentlich wie ich finde. Aber lest selber…

Probleme

Zwei Probleme sind aufgetreten. Zum einen lies sich das Relais nicht mit dem Raspberry Pi schalten. Das liegt daran, dass das Relaisboard LEDs hat um anzuzeigen ob die Relais geschaltet sind oder nicht. Die sind in Reihe geschaltet und nicht Parallel. Dummerweise liefert der Raspberry Pi nur 3,3V und somit zu wenig zum Betrieb der Relais da die LEDs zuviel ziehen. Um das Board mit den geforderten 5V zu betreiben und den Raspberry Pi nicht zu braten sind zwei Transistoren und ein paar Widerstände notwendig geworden.

Verstärker

Das zweite Problem war doch glatt der Verstärker. Da habe ich nicht richtig gelesen what der für Spannungen voraussetzt. Es hätten +24 und -24 Volt sein müssen. Mein Netzteil liefert allerdings nur +24V. Da war dann erstmal guter Rat teuer. Nach ausführlichen googlen und lesen gab es eine mögliche Lösung. Es musste ein zweites baugleiches Netzteil her um die beiden mit einander zu verschalten. Dann hätte ich die geforderte Spannung gehabt.

Ebay ist doch zu was zu gebrauchen

Die finale Lösung ergab sich dann doch über Ebay. Zufällig bin ich über eine Ringkerntrafo Auktion gestolpert. Der Trafo erfüllte meine Anforderungen und hat mehr Leistung als mein ursprünglich geplantes Netzteil. Zusammen mit einen neuen Verstärker (auch von Ebay), der mit Wechselspannung läuft, war dies günstiger als ein zweites Meanwell Netzteil. Jetzt hab ich allerdings einen Verstärker über.

Hoch hinaus

Nach dem der Trafo und Verstärker geliefert wurden, stellte sich die Frage wie soll das eingebaut werden. Die Breite und Tiefe ist begrenzt und mit dem Netzteil, Permaboard, Schrittmotor und Raspberry Pi voll ausgenutzt. Da blieb nur noch nach Oben. Ich habe dann aus Holz eine zweite Ebene konstruiert und diese auf die untere aufgesetzt. Das folgende Bild zeigt das Ergebnis.

Das Bild habe ich aufgenommen, als ich den Lautstärke Poti verlötet habe. Das Innenleben leuchtet im Betrieb wie ein Weihnachtsbaum.

Musik… man hört ja was

Während ich diesen Beitrag hier verfasse, läuft neben mir das Radio im Probebetrieb. Ich muss sagen, ich hatte wegen dem Gehäuse und Verstärker mit einer schlechteren Qualität gerechnet, aber dem ist nicht so. Mal schauen wie es sich anhört wenn alles fertig ist. Die nächsten Schritte sind, den Lautstärke Poti verbauen, Pseudo Ein-/Ausschalter verdrahten, Drehimpulsgeber verdrahten und Drehscheibe konstruieren. Es nähert sich also dem Ende entgegen. Demnächst gibt es wieder mehr zu berichten.

Erste Arbeiten

Wed, 23 Oct 2013 21:01:00 +0200

Bis auf den Verstärker sind alle Teile eingetroffen. Die Versandhändler meines Vertrauens haben schnell geliefert. Zeit für erste Bastelarbeiten und Tests des Systems… Unter weiterlesen gibt es auch die ersten Bilder der Bastelarbeiten.

Raspbian oh Raspbian

Die SD-Karte für das Betriebssystem habe ich beim lokalen Dealer erstanden. Lief gerade eine Aktion in der Woche, so dass ich nun im Besitz einer 8GB Karte bin. Diese ist zwar ziemlich langsam aber für die Zwecke sehr gut geeignet. Die Einrichtung des Raspbian Image war etwas komplizierter, da anscheinend das Image sich nicht richtig aufspielen lies. Am Ende hat es mit dem NOOBS-Tool geklappt.

Musik

Nach dem das Betriebssystem lief, habe ich den MPD (Musik Player Daemon) mit apt-get install mpd mpc alsa-utils installiert. Gleichzeitig noch den Kommandzeilen Client MPC installiert um den Daemon zu steuern. Die USB-Soundkarte wurde ebenfalls vom System sofort erkannt, so das eigentlich alles funktionieren sollte. Aber auch nur eigentlich, nach dem Anschließen der Kopfhörer erklang zwar Musik, aber die Stimmen der Moderatoren waren wie weit entfernt und total blechern. Es hat mich eine ganze Nacht gekostet, um zu bemerken, dass die Kopfhörer nicht richtig eingesteckt waren, argh…

Breadboard

Im Anschluss daran standen dann die ersten Lötarbeiten an. Ich habe die Halterung für das GPIO Kabel an das Breadboard gelötet. Gleichzeitig auch schon Masse und Spannung mit den gekennzeichneten Bahnen verbunden. Das nachfolgende Bild zeigt dies. Im Vordergrund sind die Bahnen für 3,3 V und Masse zu sehen. Die beiden anderen Bahnen sind an 5 V und Masse angeschlossen.

An und Aus

Im Internet gibt es eine gute Anleitung für eine Shutdown- und Reset-Taster Schaltung. Ich hab zwar nur 300 Ohm Widerstände anstelle der angegebenen 330 Ohm verwendet aber das sollte kein Problem sein. Denn dieser Widerstand dient dazu den Raspberry Pi bzw. den GPIO vor zu hoher Stromstärke zu schützen. Durch den niedrigeren Widerstand kommt nun im Fehlerfall 1 mA mehr auf dem GPIO als mit 330 Ohm, also vernachlässigbar da die Grenze bei weitem unterschritten bleibt. Neben den beiden Tastern habe ich den Reset-Taster für die Senderwahl auf eine Lochrasterplatine gelötet. Alles ist als Pull-Up Schaltung realisiert.

Es werde Licht

Als letztes habe ich noch 3 LEDs als Statusanzeigen auf die Lochrasterplatine gelötet. Die LEDs haben auch einen Vorwiderstand spendiert bekommen um die Spannung auf die richtige Höhe zu reduzieren. Zudem sind noch die Kabel für die Anschlüsse an das Breadboard an die Platine gelötet worden. Grüne Kabel für die Anschlüsse an die einzelnen GPIO Pins, schwarz bzw. dunkelblau für die Masse und rot für die 3,3 V Spannung. Nachfolgend ein Bild von dem fertigen Ergebnis. Hier teste ich gerade die grüne LED ob sie funktioniert.

Das erste Ergebnis ist schon mal nicht schlecht. Nun kommt die Bearbeitung des Holzes als Träger der Platinen und Raspberry Pi. Aber davon mehr im nächsten Beitrag.

Materialflut

Tue, 15 Oct 2013 21:25:00 +0200

Nach dem der VE301 ausgeschlachtet und in Gedanken klar ist wie das ganze umgesetzt werden soll, geht es daran eine Materialliste aufzustellen. Doch das ist gar nicht so ganz einfach, viele Kleinigkeiten müssen bedacht werden.

Wissen vergangener Tage

Ich habe viel im Internet recherchiert um die richtigen Komponenten zu finden. Theoretisch könnte man die Taster, LEDs und Drehimpulsgeber direkt an die GPIO des Raspberry Pi anschließen aber das ist nicht so clever. Denn ein Taster kann “prellen” das heißt er sendet beim drücken ein mehrfaches öffnen und schließen bevor das Signal stabil wird. Nun muss man ihn entweder per Hardware oder Software entprellen. Auch muss man beachten wie viel Volt und Ampere die einzelnen Sachen haben und berechnen ob genug vom Raspberry Pi kommt oder extern zuliefern muss. Gut das ich das ganze während meiner Schulzeit schon alles gemacht habe, wenn man sich bloß daran erinnern könnte…

Schritt für Schritt

Ich benutze den STEC11B um die Wahl der Sender zu ermöglichen. Da dieses Bauteil aber sehr klein ist und nur wenige Grad pro Schritt dreht, ist es nur schwer möglich die Drehscheibe mit der “grafischen” Anzeige der Sender passend mechanisch zu drehen. Daher viel die Entscheidung das ganze per Schrittmotor anzusteuern.

Laut muss es sein

Da die Soundkarte des Raspberry Pi nicht die optimalste sein soll, werde ich, wie die meisten auch, eine USB Soundkarte verwenden. Neben der Soundkarte kommt ein 100 Watt Breitbandlautsprecher im passenden Format zum Einsatz. Beides wird mittels eines digitalen Verstärkers mit einander verbunden. Ein Röhrenverstärker wär natürlich besser im Klang aber der TDA8920 bietet ein sehr gutes Preis/Leistungs Verhältnis.

Hardware

Nun zu der Liste mit den Teilen. Ich hab die Liste in Hardware und Bauelemente unterteilt, das macht das ganze übersichtlicher. Zu der Hardware zähle ich auch fertige Schaltungen wie zum Beispiel den Verstärker.

Raspberry Pi
USB Soundkarte
WLAN USB Adapter
2 Kanal 5V Relais Module
Schaltnezteil, 68W, 8A, 5/24V
TDA8920 Class D Verstärker
Lautsprecher Beyma 10 AG/N
28BYJ48 Schrittmotor mit ULN2003 Driver Board

Bauelemente

Neben der Hardware benötige ich noch einige Bauelemente, die im folgenden aufgelistet sind.

Netzkabel
Kabel für Versorgung der Elemente
Steckbrücken Drähte
Widerstände (10k, 300 und 40 Ohm)
LEDs (grün, gelb, rot)
logarithmischen Drehpoti 100K Ohm für Lautstärke
STEC11B Drehimpulsgeber für die Senderauswahl
Kurzhubtaster für Ein- und Ausschalten sowie Reset
Stufendrehschalter als Pseudo Ein- und Ausschalter
Lochrasterplatinen zum befestigen der Taster
GPIO Flachbandkabel
Adafruit Half-size Perma-Proto Breadboard um einfacher an die GPIO des Raspberry Pi zu kommen

Da die ganzen Sachen bestellt sind und teilweise sogar aus China direkt versendet werden, wird es wohl ein paar Tage dauern bis ich alle Teile zusammen habe.

Internetradio VE301

Tue, 08 Oct 2013 22:04:00 +0200

Mein erstes “richtiges” Raspberry Pi Projekt steht also fest. Ich will den alten Volksempfänger umbauen zu einen modernen Internetradio. Doch bevor es an die Umsetzung geht, sollte man sich Gedanken machen was man eigentlich genau bauen möchte und ob das auch wirklich so funktioniert. Einfach loslegen funktioniert nicht, gesunde Planung ist angesagt. In disem Blogbeitrag beschreibe ich wie ich mir die neuen Funktionen der Bedienelemente vorstelle.

Drehknöpfe mal 3

Ok, also wenn man sich die Vorderseite des Radios anschaut, siehe Bild, ist es doch sehr schlicht gehalten. Auffällig sind das es drei Drehknöpfe gibt mit unterschiedlichen Funktionen.

Diese Drehknöpfe will ich weiterhin erhalten und in einen Fall einer anderen Funktion zuführen als im Original. Der mittlere Drehknopf war für die Frequenzwahl, ok das sollte natürlich so bleiben. Rechts daneben der Knopf hat einmal die Lautstärke geregelt und das sollte sich auch nicht ändern. Der Linke hat mir etwas Kopfzerbrechen bereitet da dies die Antennenkopplung war und ich das in der Funktion nicht benötige.

Ein- und Aus

Als neue Funktion für den linken Drehknopf habe ich mir daher überlegt, dass dies der Ein- bzw. Ausschalter sein soll. Ursprünglich befindet sich der sich auf der Rückseite des Gerätes. Was aus heutiger Benutzersicht etwas unglücklich ist. Da man heutzutage die Computer nicht mehr einfach so ausschalten sollte, denn dies wirkt sich sehr negativ auf das Betriebssystem aus, ist es nur ein “Pseude” Ein- bzw. Ausschalter der die Wiedergabe startet oder stoppt. Zum anderen braucht der Raspberry Pi ziemlich lange zum starten, daher ist es auch eine Geschwindigkeitsfrage.

LCD, Ja oder Nein

Oberhalb des mittleren Drehknopfes befindet sich eine Drehscheibe auf der die Sender und deren Frequenzen notiert sind. Hier stellt sich die Frage ob man das so lassen will oder lieber durch ein modernes LCD Display ersetzen will. Ich persönlich finde die altmodische Drehscheibe cooler, deshalb wird dies auch so bleiben. Wird sicherlich spannend sein, dass ganze so zu basteln das die Drehschreibe passend zum Drehknopf mit dreht und der richtige Sender gespielt wird.

Die Rückseite

Nun komme ich zur Rückseite des Geräts. Wie man auf dem folgenden Bild sehen kann, birgt die Rückseite Möglichkeiten für Anschlüsse.

Auffällig ist hier der weiße Ein- und Ausschalter. Da ich diesen nach vorne verlege bleibt dort ein Loch in dem ich die Zugentlastung für das neue Netzkabel einbauen werde. Daneben befindet sich ein “Entbrummer”-Poti sowie ein Typenschild und die Eingänge für die Antennenkabel. Ganz rechts ist noch ein Schalter für Mittel- oder Langwelle.

Löcher über Löcher

Da ich die alte Technik entfernen werde, habe ich durch die frei gewordenen Löcher von Entbrummer, Typenschild und Antenneneingänge jede Menge Platz für Taster und Status-LEDs. Wo ich welchen Taster einbauen werde, weiß ich noch nicht genau. Eine mögliche Belegung könnte aber so sein:

Entbrummerloch wird zum Reset der Programmliste
Typenschildloch bietet Platz für Status-LEDs
Antenneneingängeloch kann mit Reset- und Shutdowntaster ausgestattet werden

Technisch gesehen werde ich einen Drehimpulsgeber für die Senderwahl benutzen, der kann aber nur sagen ob der Drehknopf nach Links oder Rechts gedreht wurde und nicht wo er steht. Daher benötige ich eine Resettaste für die Programmliste für den Fall, dass der angezeigte Name auf der Drehscheibe nicht mehr mit dem gespielten Programm über einstimmt. Dies passiert wenn der Raspberry Pi aus irgend einen Grund neu gestartet und der Drehknopf für die Sendliste nicht vor dem Neustart wieder auf den ersten Sender gesetzt wird.

Shutdown -h now

Um den Raspberry Pi wirklich herunter zu fahren, wird es auf der Rückseite einen Taster zum Ausschalten geben. Ebenso einen Taster für einen harten Reset. Hier findet man eine gute Anleitung wie beide Taster geschaltet werden müssen, damit sie ihren Einsatzzweck erfüllen. Welche Status-LEDs ich benutzen werde, habe ich mir noch gar nicht so genau überlegt. Das wird sich bei der Umsetzung zeigen.

Als nächstes geht es daran zu definieren, welche Bauteile werden benötigt, aber davon werde ich im nächsten Beitrag berichten.

Los geht's

Mon, 07 Oct 2013 21:38:00 +0200

Eigentlich hatte ich nie vor einen eigenen Blog zu schreiben, aber der Raspberry Pi fasziniert und begeistert. Und uneigentlich tue ich es ja jetzt doch. Das liegt daran, dass ich meine Begeisterung für dieses kleine Stück Technik mit vielen anderen Leuten teilen möchte und nicht nur meine Arbeitskollegen damit nerve ;-). In diesem ersten Beitrag möchte ich von meiner Idee meines ersten “richtigen” Raspberry Pi Projekts berichten.

Wie alles begann

“Raspberry Pi!?… Wassen das?” dachte ich als ein Kollege mir das erste mal davon erzählte. Klang recht spannend, also habe ich beschlossen die Suchmaschine meines Vertrauens zu bemühen um nähere Informationen zu finden. Was ich fand, hat mich schnell überzeugt. Ein kleiner Kreditkarten großer Computer, eine wachsende Community, jede Menge Erweiterungsmodule, sind die Komponenten für eine sehr erfolgreiche Idee.

Erster Einsatzzweck

Die erste Anwendungsmöglichkeit wurde von mir auch schnell ausgemacht. Ersatz für meinen kleinen Server (Athlon 64 X2) der schon in die Jahre gekommen ist und viel viel Strom verbraucht. Da der sowie nur E-Mails auf Viren und Spam geprüft hat, sowie ein paar Netzlaufwerke bereit gestellt hat, hat es sich gerade zu angeboten diesen durch einen Raspberry Pi zu ersetzen. Gleiches Spiel bei dem Mailserver (Pentium 200 MMX) bei meinen Eltern. Somit waren schon mal 2 Raspberry Pi im Einsatz. So lassen sich nun jeweils um die 70,- Euro im Jahr sparen. Coole Sache!

Träume recyclen

Vor gut 10 Jahren hatte ich die Idee mir einen Media PC in ein altes Radio zu basteln. Die Idee hat mich soweit fasziniert, dass ich damals schon konkrete Vorstellungen hatte wie ich das umsetzen könnte. Allerdings ist es dann an den Kosten und der verfügbaren Hardware gescheitert. Vergessen konnte ich die Idee nie, so das ich jetzt beim Raspberry Pi auch wieder daran denken musste. Aus der Idee wurde schnell ein konkreter Plan, wenn auch abgewandelt vom ursprünglichen Konzept.

Gesagt getan

Zufälligerweise waren wir nach meinen ersten erfolgreichen Einsätzen des Raspberry Pi bei meinen Schwiegereltern in Spe im Saarland. Dort gibt es nicht nur sehr gutes Essen, sondern auch jede Menge alte und interessante Gegenstände auf dem Dachboden. Eines dieser Gegenstände war das Objekt meiner Begierde und somit mein erstes “richtiges” Projekt mit dem Raspberry Pi. Es handelt sich dabei um einen alten VE301 Wn aus dem Jahr 1937 oder 1938. Nachfolgend ein Foto von dem guten Stück.

Project one

Da ist es also, das erste wirkliche Projekt mit dem Raspberry Pi, welches mehr umfasst als nur etwas Software zu installieren und konfigurieren. Abgewandelt von der ursprünglichen Idee eines Media Center wird das ganze “nur noch” ein Internet Radio. Wobei “nur noch” kann man so auch nicht sagen, das Projekt ist zwar wesentlich einfacher geworden was die Umsetzung betrifft aber deswegen nicht weniger spannend. In den nächsten Wochen und Monaten werde ich hier im Blog über meine Umsetzung des Projekts “Internetradio VE301” berichten. Stay tuned…