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Come creare una radio digitale con Raspberry

Come creare una radio digitale con Raspberry

Realizzare uno strumento per ascoltare musica con il fai da te è un progetto divertente, ma scoprire come creare una radio digitale con struttura in legno massello e Raspberry è ancora meglio!

Amo le sfide e per complicarmi ancora di più la vita ho deciso di realizzare tutto con attrezzature da hobbista, come sempre d’altronde. Da dove inizia il progetto?

La materia per la radio digitale

Per quanto riguarda il legno ho costruito la scatola della radio con il noce canaletto partendo da una tavola grezza e alcuni componenti con la stampante 3D.

Prima di fare tutto questo però ho fatto ciò che andrebbe sempre fatto prima di costruire qualsiasi cosa: un bel progetto dettagliato! Io l’ho fatto su Fusion360, un software gratuito di progettazione e modellazione 3D incredibilmente ricco di funzioni.

Da leggere: quali sono i principali progetti Arduino

Creazione scatola in legno massello

Quindi, partendo dal tavolone grezzo di noce canaletto, l’ho sezionato al banco sega e mi sono tagliato i pezzi con delle misure di massima.

Dopodiché sono passato alla pialla filo/spessore per ottenere delle tavolette con superfici perfettamente a squadro e lisce per poi tornare al banco sega e riquadrarle per ottenere le misure definitive.

Fatto questo sono passato al banco fresa per realizzare diverse lavorazioni funzionali ed estetiche! Per prima cosa ho realizzato delle fresate che mi servono per unire i 4 lati della struttura insieme e, per evitare che si scheggiasse la tavoletta in uscita, ho usato un pezzo martire.

Come creare una radio digitale con Raspberry
Fresate per assemblaggio.

Per rafforzare la giunzione ho inserito delle lamelle dopo aver effettuato le apposite fresate con la fresatrice orizzontale. Uniti insieme i 4 pezzi incollati e tenuti insieme col morsetto a cinghia ho atteso il tempo necessario per l’asciugatura e sono tornato al banco fresa.

Qui ho montato una fresa con cuscinetto per praticare uno scasso sul bordo interno della scatola in cui verrà alloggiato il frontale della radio, un pezzo interamente realizzato con la stampante 3D.

I 4 spigoli esterni della scatola invece li ho stondati un una fresa concava che mi crea una bella raggiatura per dare alla radio quel tocco vintage perfetto unito al colore caldo e alle venature del noce canaletto.

Realizza il frontale della radio vintage

Come creare una radio digitale? Per realizzare il frontalino mi sono servito della tecnologia digitale. Più precisamente delle stampa 3D. Dopo aver misurato lo scasso creato in precedenza mi sono messo al PC e ho disegnato, sempre con Fusion360, il pezzo che mi serviva.

Caratteristiche necessarie? Gli angoli stondati (per inserirlo appunto nello scasso che è dotato di questa raggiatura dovuta alle frese), le alette per il montaggio e l’alloggiamento per il display della radio digitale e per le casse.

Pannelli frontali
Realizzare i pannelli frontali.

Un altro pezzo identico, ma senza fori per le casse, andrà a supportare il tessuto e a rifinire la parte frontale. Quindi non ho fatto altro che montare gli altoparlanti sul primo pannellino semplicemente con delle viti e il display.

Per quanto riguarda il tessuto, su votazione dei miei followers di Instagram, ne ho montato uno color grigio. A questo punto ho avvitato i due frontali fra loro e alla cassa in legno.

Pannello posteriore della radio

Per chiudere la facciata posteriore della mia radio digitale in stile vintage ho recuperato una piastra in ottone. Mi era stata inviata come campione col mio nuovo laser. L’ho ritagliata alla CNC.

Ovviamente anche sulla parte posteriore della radio avevo realizzato lo stesso scasso dell’anteriore per inserire questa piastra.

Rifinita con la lima e fatti i forellini per il montaggio anche questa è pronta. Ma manca tutto il cuore della radio, la parte digitale ed elettronica!

Il cuore digitale della radio vintage

Montaggio componenti elettroniche

Il cuore digitale della mia Radio Vintage è Raspberry, il microprocessore, che viene collegato ad un display touch-screen da 4” connesso a 2 altoparlanti.

Gli altoparlanti, a loro volta, sono collegati con un jack a un mini amplificatore grande come una moneta. Il tutto è alimentato da un alimentatore interno alla radio.

La componente elettronica, per fungere da radio, si collega al web semplicemente tramite wifi. Come creare una radio digitale? Vediamo nel dettaglio come è fatto e come funziona.

Radio digitale: scelta dei componenti

Per realizzare la Radio del futuro, partendo dal cervello della stessa, è stato implementato un Raspberry Pi 3A+ il quale ci fornisce la potenza di calcolo necessaria per poter gestire il reparto multimediale che il nostro software Volumio ci mette a disposizione.

La scelta è ricaduta sul seguente modello per ridotto ingombro della scheda, per la presenza di tutti i 40 pin GPIO a vista di Raspberry, per la capacità di gestire sia reti Wi-Fi che Bluetooth e allo stesso tempo per la presenza di tutte le periferiche necessarie per il progetto: jack audio e porta USB di tipo A per poter ascoltare i nostri brani preferiti anche offline.

Al Raspberry Pi si allega una scheda di memoria SD da 64Gb, memoria di massa fisica su cui installare il software e un alimentatore robusto, provvisto di porta MicroUSB, che presenti una differenza di potenziale di 5V e che riesca a fornire almeno un’intensità di corrente di 2.5A .

Cosa sappiamo del display?

Il Display Touchscreen Hyperpixel da ben 4.0” è il componente fondamentale di interfaccia utente della nostra Radio ed andrà a collegarsi fisicamente alle porte GPIO del Raspberry Pi per acquisire sia alimentazione, sia segnale video che input fisico, garantito dal tipo di Display Capacitivo.

Come creare una radio digitale con Raspberry.

Il collegamento del display si effettua quindi inserendo tutti e 40 i pin GPIO di Raspberry nella morsettiera nera di Hyperpixel, assicurandosi che nessuno di essi rimanga all’esterno della morsettiera stessa e che il Raspberry sia centrato nei suoi quattro fori, presenti ai quattro vertici della scheda, alle sedi filettate collocate alle estremità del display.

Qualità e strumenti di ascolto

Per l’ascolto multimediale, la scelta degli altoparlanti è ricaduta su una coppia di diffusori semplicissimi ed economici da ben 40mm ed una potenza dichiarata di 5W. Questi ultimi acquisiranno il segnale audio in uscita da un mini amplificatore.

Gli altoparlanti saranno quindi collegati all’amplificatore secondo le opportune polarità, segnalate sia sulla scheda amplificatore dai simboli “+” e “-“, sia dagli altoparlanti stessi attraverso il cablaggio di colore rosso (+) o nero (-) .

L’alimentazione dell’amplificatore, visibile sempre sulla scheda con gli stessi simboli delle polarità precedentemente descritte, deve essere garantita da un alimentatore. Sempre con le stesse caratteristiche di quello impiegato nell’alimentazione di Raspberry.

Caratteristiche del segnale audio

Il segnale audio invece viene trasmesso attraverso un comune jack audio da 3,5mm a tre polarità, cioè che presenta 3 diversi cablaggi di diverso colore:

  • Bianco (o Nero in alternativa) indicante la polarità negativa “-“.
  • Rosso (o altro colore scuro in alternativa) indicante la polarità “L”.
  • Giallo (o altro colore chiaro in alternativa) indicante la polarità “R”.

Seguendo questa stessa dicitura e medesima simbologia, i cablaggi del jack vengono quindi saldati alla scheda amplificatore, la quale presenterà (in ordine) le tre polarità: L, Ground (-) ed R.

Quale software ho installato nella mia Radio Digitale

Il comparto multimediale della nostra Radio è gestito interamente dal software open-source Volumio.

Ho scelto proprio Volumio in quanto risulta molto facile la sua installazione ed utilizzo, grazie ad un’interfaccia familiare. E soprattutto per il fatto che riesca senza problemi a gestire un display esterno sia touchscreen che non. Questo per offrire un’esperienza completa di comando e visualizzazione delle informazioni all’utente.

Inoltre Volumio consente di poter amministrare un client di ascolto musicale streaming, come lo è Spotify. Questo avviene semplicemente collegando il proprio account registrato in piattaforma.

All’interno di Volumio stesso si è ricorsi all’installazione di librerie software ulteriori e alla registrazione di istruzioni aggiuntive. Ciò al fine di poter controllare al meglio sia l’input che l’output da e verso il nostro display Hyperpixel.

Da leggere: realizzare tavolo da giardino con impianto stereo

Assemblaggio Radio Digitale Vintage

Preparati tutti i componenti esterni e montato il cuore pulsante della radio. Non rimane che finire con la cera per legno del mio amico Makers at Work, assemblare il tutto e sparare la musica a palla.

Se anche tu vuoi realizzare i tuoi progetti di artigianato classico, artigianato digitale o, perché no, fondendo entrambi, puoi scegliere quello che fa per te fra i corsi della Makers Academy.

Puoi scegliere fra Falegnameria, Saldatura, Stampa 3D, Fusion360 e altro!

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