Bidouilles Raspberry Pi

But: transformer un vieux poste radio a lampes HS des années 60/70 récupéré en vide grenier en poste mp3 avec un raspberry Pi.

Au niveau Matériel :
– un vieux poste radio a lampes HS des années 60/70
– un Raspberry Pi
– un ampli 2.1 20W
– 3 HP 5W
– un Afficheur 128×128 pixels
– deux encodeurs rotatifs
– un disque dur SSD avec adaptateur USB
– horloge RTC en I2C
– bande de led RGB
– deux alimentations 220v/5V  ( une pour la partie Audio , l’autre pour la partie “numérique” 5A) et conneteur alimentation et interrupteur M/A
– un ventilateur 5V avec grille
– un disque dur SSD ( dans mon cas un 120Go)

ou trouvez les divers éléments :
1 x Raspberry Pi
2 x 3-inch-Full-Range-Speaker-4ohm-5W
1 x 4-Pouces Haut-Parleur-4-Ohm-15-W graves
1x Ampli 2.1 20W 5V
2 x Encodeur rotatif
1 x Horloge I2C 
2 x alimentation 220v -5v 3A
2 x câble USB
1 x câble réseau
1 x ventilateur 5v+1 x grille 60mm
1 x interrupteur + 1 x connecteur alimentation

Au niveau logiciel :
– Raspbian lite dernière version
– daemon mpd
– python3
– scripts divers ( gestion des encodeurs rotatif en émulation clavier UP,DOWN,LEFT,RIGHT,ENTER,PLAUY/PAUSE).

Photos de la transformation :

bon j’avoue en étant électronicien / informaticien , je déteste la partie “mécanique” ( boitier et autre ) , c’est donc mon beau-frère qui s’occupe de cette partie en plus ayant son Fablab perso il a tous les outils nécessaire

pour remplacer la lampe de “l’Œil magique” un afficheur 1.44” SPI  de 128×128 pixels qui permettra d’afficher divers menu et aussi la pochette de la piste en cours a base de st7735 / ili9163

câblage des GPIO ( provisoire)

installation logicielle , j’ai décidé de me passer de carte SD sur le Raspberry et booter directement sur le SSD ( voir  article frambroise 314 )

j’ai fait 3 partions sur le hdd (/dev/sda1 vfat 100M , /dev/sda2 ext4 8Go , /dev/sda3  ext4 le reste du disque pour stockage des fichiers audios )
mon /etc/fstab

proc            /proc           proc    defaults          0       0
PARTUUID=0c9f0562-01  /boot           vfat    defaults          0       2
PARTUUID=0c9f0562-02  /               ext4    defaults,noatime  0       1
PARTUUID=0c9f0562-03  /var/lib/mpd    ext4    defaults,noatime  0       1

une fois raspbian lite installé et le raspberry pi en route on commence a installer les paquets nécessaire :

sudo apt install python3-pygame python-pygame python-spidev python3-spidev
sudo apt install mpd python-pip python3-pip
sudo apt install evtest telnet samba lame flac faad vorbis-tools 
sudo apt install mc alsa-utils libmpdclient-dev cython

pip install python-uinput
pip install python-mpd2
pip3 install python-mpd2

fichier a créer / modifier

• /etc/modprobe.d/fbtft.conf

options fbtft_device name=fb_ili9163 gpios=reset:25,dc:24,led:23 speed=40000000 rotate=90 bgr=1 custom=1 fps=60

• /etc/modules-load.d/fbtft.conf

spi-bcm2835
fbtft_device

• /etc/modules-load.d/RotaryKey.conf

uinput

logiciels a installer /compiler , je met tous dans /opt/scripts

cd /opt
mkdir scripts
cd /opt/scripts

• Automatic library-wide shuffle for mpd ( gestion playlist aléatoire )

git clone https://github.com/joshkunz/ashuffle.git
cd ashuffle/
make
sudo make install

• mpd Album Art

git clone https://github.com/jameh/mpd-album-art.git
cd mpd-album-art
sudo python3 setup.py install

• gestion du clavier virtuel depuis les 2 encodeurs rotatifs
  • /opt/scripts/RadioKey.py ( script pour gerer le “clavier”) pour l’instant un seul encodeur géré UP,DOWN,ENTER

    #!/usr/bin/env python
    import RPi.GPIO as GPIO
    import uinput
    from time import sleep
    
    # version PCB
    pin_a1 = 37 #GPIO  13
    pin_b1 = 35 #GPIO  19
    pin_sw1= 33 #GPIO  26
    pin_a2 = 36 #GPIO  16
    pin_b2 = 38 #GPIO  20
    pin_sw2= 40 #GPIO  21
    
    GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
    GPIO.setup(pin_a1,  GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)
    GPIO.setup(pin_b1,  GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)
    GPIO.setup(pin_sw1, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)
    GPIO.setup(pin_a2,  GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)
    GPIO.setup(pin_b2,  GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)
    GPIO.setup(pin_sw2, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)
    
    device = uinput.Device([uinput.KEY_UP, uinput.KEY_DOWN,uinput.KEY_ENTER,uinput.KEY_PLAYPAUSE,uinput.KEY_LEFT,uinput.KEY_RIGHT])
    seq_a1 = seq_b1 = seq_sw1=0
    seq_a2 = seq_b2 = seq_sw2=0
    
    def on_Sw(pin):
        sw = GPIO.input(pin_sw2)
        if sw == 0:
            device.emit_click(uinput.KEY_ENTER)
        sw = GPIO.input(pin_sw1)
        if sw == 0:
            device.emit_click(uinput.KEY_PLAYPAUSE)
    
    def on_edge1(pin):
        global seq_a1, seq_b1
        a1 = GPIO.input(pin_a1)
        b1 = GPIO.input(pin_b1)
        seq_a1 = ((seq_a1 << 1) | a1) & 0b1111
        seq_b1 = ((seq_b1 << 1) | b1) & 0b1111
        if seq_a1 == 0b0011 and seq_b1 == 0b1001:
            device.emit_click(uinput.KEY_UP)
        elif seq_a1 == 0b1001 and seq_b1 == 0b0011:
            device.emit_click(uinput.KEY_DOWN)
    
    def on_edge2(pin):
        global seq_a2, seq_b2
        a2 = GPIO.input(pin_a2)
        b2 = GPIO.input(pin_b2)
        seq_a2 = ((seq_a2 << 1) | a2) & 0b1111
        seq_b2 = ((seq_b2 << 1) | b2) & 0b1111
        if seq_a2 == 0b0011 and seq_b2 == 0b1001:
            device.emit_click(uinput.KEY_LEFT)
        elif seq_a2 == 0b1001 and seq_b2 == 0b0011:
            device.emit_click(uinput.KEY_RIGHT)
    
    GPIO.add_event_detect(pin_a1,  GPIO.BOTH, callback=on_edge1)
    GPIO.add_event_detect(pin_b1,  GPIO.BOTH, callback=on_edge1)
    GPIO.add_event_detect(pin_a2,  GPIO.BOTH, callback=on_edge2)
    GPIO.add_event_detect(pin_b2,  GPIO.BOTH, callback=on_edge2)
    GPIO.add_event_detect(pin_sw1, GPIO.BOTH, callback=on_Sw)
    GPIO.add_event_detect(pin_sw2, GPIO.BOTH, callback=on_Sw)
    
    try:
        while True:
            sleep(300)
    except KeyboardInterrupt:
        GPIO.cleanup()
    

     

  • Service RadioKey ( deamon clavier ) : /etc/systemd/system/RadioKey.service

    [Unit]
    Description=Python start + foreground + keyboard input.
    Requires=multi-user.target
    After=multi-user.target rc-local.service
    AllowIsolate=yes
    
    [Service]
    Type=simple
    ExecStart=/usr/bin/python /opt/scripts/RadioKey.py
    
    [Install]
    WantedBy=multi-user.target

  • activation du service

    systemctl daemon-reload
    service RadioKey start
    

  • test du clavier virtuel
    
• script au démarrage qui affiche l’IP du pi sur l’afficheur 128×128 ( /opt/scripts/ip.py) pendant 10 secondes

  #!/usr/bin/env python
  import os
  import sys
  import time
  import pygame
  import socket
  
  def get_ip_address():
   ip_address = '';
   s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
   try:
       s.connect(("8.8.8.8",80))
       ip_address = s.getsockname()[0]
       s.close()
       return ip_address
   except socket.error, msg:
       return "0.0.0.0"
  os.environ["SDL_FBDEV"] = "/dev/fb1"
  os.environ['SDL_VIDEODRIVER']="fbcon"
  mapMask= pygame.image.load("/home/pi/mask.png")
  
  def displaytext(text,size,line,color,clearscreen):
      if clearscreen:
          screen.fill((255,0,0))
  
      font = pygame.font.Font(None,size)
      text = font.render(text,0,color)
      rotated = pygame.transform.rotate(text,0)
      textpos = rotated.get_rect()
      textpos.centerx = 64
      textpos.centery = 64
      screen.blit(rotated,textpos)
  
  def main():
      global screen
      pygame.init()
      pygame.mouse.set_visible(0)
      size = width,height = 128,128
      screen = pygame.display.set_mode(size)
      str=get_ip_address() 
      displaytext( str,26,1,(255,255,255),True)
      screen.blit(mapMask, (0,0))
      pygame.display.flip()
      time.sleep(10)
      pygame.quit()
      exit()
  if __name__ == '__main__':
      main()
  

• interface web pour playlist (https://www.ympd.org/ )

  cd /opt/scripts
  wget https://www.ympd.org/downloads/ympd-1.2.3-armhf.tar.bz2
  tar -xvf ympd-1.2.3-armhf.tar.bz2
  sudo ./ympd --webport 80

• partage dossier réseau ( /etc/samba/smb.conf )

  #======================= Global Settings =======================
  [global]
     workgroup = WORKGROUP
     dns proxy = no
     log file = /var/log/samba/log.%m
     max log size = 1000
     syslog = 0
     panic action = /usr/share/samba/panic-action %d
     server role = standalone server
     passdb backend = tdbsam
     obey pam restrictions = yes
     unix password sync = yes
     passwd program = /usr/bin/passwd %u
     passwd chat = *Enter\snew\s*\spassword:* %n\n *Retype\snew\s*\spassword:* %n\n *password\supdated\ssuccessfully* .
     pam password change = yes
     map to guest = bad user
     usershare allow guests = yes
  
  #======================= Share Definitions =======================
  [home]
     browseable = yes
     create mask = 0700
     directory mask = 0700
     guest ok = yes
     path = /home/pi
     force user =  pi
     force group = pi
     read only = No
  
  [scripts]
     browseable = yes
     create mask = 0700
     directory mask = 0700
     guest ok = yes
     path = /opt/scripts
     force user =  pi
     force group = pi
     read only = No
  
  [Media]
     browseable = yes
     create mask = 0700
     directory mask = 0700
     guest ok = yes
     path = /var/lib/mpd/
     force user =  mpd
     force group = audio
     read only = No
  
  

   

• gestion de led RGB ws2812 , pour cela on va activer le 2eme port SPI ( raspberry pi 3
  dans /boot/config.txt ajouter/modifier

  spidev.bufsiz=32768
  dtoverlay=spi1-1cs
  

  ensuite on vas ajouter py-spidev et  ws2812-spi

  sudo apt install python-spidev python3-spidev
  
  cd /opt/scripts
  git clone https://github.com/doceme/py-spidev.git
  cd py-spidev
  make
  make install
  
  cd /opt/scripts
  git clone https://github.com/joosteto/ws2812-spi.git
  cd ws2812-spi
  

  en fonction du Pi utilisé il faut modifier le fichier ws2812.py , dans def write2812_numpy4(spi,data): commenter toutes les lignes spi.xfer  et de-commenter celle ci : spi.xfer(tx.tolist(), int(4/.55e-6))
  ensuite

  sudo python setup.py install

  on vas tester le bandeau :

  cd /opt/scripts
  nano loop.py

  dans mon cas il y auras 20 led RGB ws2812 donc :

  import spidev
  import ws2812
  import time
  import getopt
  
  def test_loop(spi, nLED=8, intensity=20):
      stepTime=0.1
      iStep=0
      while True:
          d=[[0,0,0]]*nLED
          d[iStep%nLED]=[intensity]*3
          ws2812.write2812(spi, d)
          iStep=(iStep+1)%nLED
          time.sleep(stepTime)
  
  if __name__=="__main__":
      spi = spidev.SpiDev()
      spi.open(1,0)
  
      test_loop(spi, nLED=20)
  

  puis python loop.py

• (en cours de dev …….)  gestion du bandeau lumineux en fonction de la musique ( basé sur https://github.com/nvbn/soundlights)

  cd /opt/scripts
  git clone https://github.com/nvbn/soundlights.git
  ./autogen.sh
  ./configure
  make
  sudo make install
  création du fichier de config : nano /opt/scripts/config.led :

  [general]
  mode = normal
  framerate = 60
  bars = 20
  
  [input]
  method = fifo
  source = /tmp/mpd.fifo
  
  [output]
  method =raw
  channels = stereo
  bit_format = 8bit
  
  [eq]
  1=2
  2=2
  3=1
  4=1
  5=0.5
  

  fichier /opt/scripts/soundlights.py

  import sys
  import time
  import spidev
  import ws2812
  
  COLORS_COUNT = 255
  nLED=20
  spi = spidev.SpiDev() 
  spi.open(1,0)
  d=[(0,0,0)]*nLED
  ws2812.write2812(spi, d)
  
  def _get_spaced_colors(n):
      max_value = 4144959
      interval = int(max_value / n)
      colors = [hex(i)[2:].zfill(6) for i in range(0, max_value, interval)]
      return [ (int(i[:2], 16), int(i[2:4], 16), int(i[4:], 16)) for i in colors]
  
  def _handle_stdin(colors,d):
      while True:
          try:
              ws2812.write2812(spi, colors)
          except Exception as e:
              print e
  
  if __name__ == '__main__':
      _handle_stdin(_get_spaced_colors(COLORS_COUNT),d)
  

  puis on teste en lançant :

  cava -p config.led | python soundlights.py

   

• version alpha partie affichage covertArt piste en cours et passer piste suivante/précédente

  #!/usr/bin/python3
  # -*- coding: utf-8 -*-
  import pygame
  import math
  import os
  import time
  import sys
  import mpd_album_art
  from mpd import (MPDClient, CommandError)
  
  # ecran TFT en /dev/fb1
  os.putenv("SDL_VIDEODRIVER", "fbcon")
  os.environ["SDL_FBDEV"] = "/dev/fb1"
  
  # pour daemon mpd
  HOST = 'localhost'
  PORT = '6600'
  CON_ID = {'host':HOST, 'port':PORT}
  def mpdConnect(client, con_id):
      try:
          client.connect(**con_id)
      except:
          return False
      return True
  
  #maj covertArt
  def update_folder(client,pygame,window):
      status = client.status()
      now_playing = client.currentsong()
      print ('file    : ' + now_playing.get('file'))
  # chercher coverart et lien vers "/home/pi/.covers/current"
      grabber = mpd_album_art.Grabber(
          save_dir="/home/pi/.covers", 
          library_dir="/var/lib/mpd/music"
          )
      grabber.get_local_art(now_playing)
  # maj affichage
      mapImg = pygame.image.load("/home/pi/.covers/current")
      mapImg = pygame.transform.scale(mapImg, (128, 128))
      mapMask= pygame.image.load("/home/pi/mask.png") # masque pour faire la forme de "l’œil magique"
      window.blit(mapImg, (0,0)) #<<will not blit
      window.blit(mapMask, (0,0))
      pygame.display.update() # solution: you forgot this...
  
  def main():
  # on se connecte au daemon mpd
      client = MPDClient()
      if mpdConnect(client, CON_ID):
          print('Got connected!')
      else:
          print('fail to connect MPD server.')
          sys.exit(1)
      elapsed=0.00
  # init pygame /  afficheur
      pygame.display.init()
      pygame.mouse.set_visible(0)
      window = pygame.display.set_mode((128, 128))
      pygame.event.clear()
      window.fill((0,0,0))
  # affiche coverArt piste en cours
      update_folder(client,pygame,window)
      while True:
          status = client.status()
  #  test si temp_lecture < temp_lecture precedent pour detecter nouvelle piste
          if (elapsed < float(status.get('elapsed', 0))): # non , meme piste rien a faire
              elapsed=float(status.get('elapsed', 0))
          else:                                           # oui , nouvelle piste raz temp_lecture et maj covertArt
              elapsed=float(status.get('elapsed', 0))
  #            print ( status.get('elapsed', 0))
              now_playing = client.currentsong()
              update_folder(client,pygame,window)
              #print ('file    : ' + now_playing.get('file'))
          time.sleep(1)
  
  	# check si piste 
          event = pygame.event.poll() #wait()
  # regarde si evemnent clavier (encodeur rotatif)
          if event.type==pygame.KEYDOWN:
              if event.key==pygame.K_RETURN: # pour l'instant arret soft , a terme play/pause
                  pygame.quit()
                  client.disconnect()
                  sys.exit(0)
              if event.key==pygame.K_UP: # piste suivante
                  client.next()
                  pygame.event.clear()
  		#time.sleep(1)
                  elapsed=0
                  update_folder(client,pygame,window)
              if event.key==pygame.K_DOWN: # piste precedente
                  client.previous()
                  pygame.event.clear()
  		#time.sleep(1)
                  elapsed=0
                  update_folder(client,pygame,window)
  
  if __name__ == "__main__":
      main()
  

   

pour l’instant partie “mécanique” finis à 90¨% , et partie Electronique / dev finis a 70%

lorsque le soft seras terminé a 100% , je mettrais dispo les sources de tous les fichiers/scripts utilisés

la suite bientôt ……..

Articles qui m’on servis pour développer
https://github.com/petervflocke/rotaryencoder_rpi
https://www.instructables.com/id/PWM-Regulated-Fan-Based-on-CPU-Temperature-for-Ras/
https://www.pihomeserver.fr/2014/03/08/raspberry-pi-home-server-ajouter-une-horloge-rtc-ds1307-sur-le-bus-i2c/
http://blog.gegg.us/2017/01/setting-up-a-gpio-button-keyboard-on-a-raspberry-pi/
https://blog.oddbit.com/2019/01/19/pipower-a-raspberry-pi-ups/https://github.com/joshkunz/ashuffle
https://github.com/joosteto/ws2812-spi
https://github.com/nvbn/soundlights