From 0711f0fdc976ab5aa974eb69c968b03dd80cc1be Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: tliero Date: Tue, 3 Jan 2017 15:11:46 +0100 Subject: [PATCH] Gliederung --- documentation/index.html | 646 +-------------------------------------- 1 file changed, 13 insertions(+), 633 deletions(-) diff --git a/documentation/index.html b/documentation/index.html index 5cedfa8..8d651f2 100644 --- a/documentation/index.html +++ b/documentation/index.html @@ -87,8 +87,19 @@ h2, h3 {

2017-01-08

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Die Musikrakete

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Ein kindgerechter mp3-Player auf Basis von Raspberry Pi und JBL OnStage IIIp

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Music Ball

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An mp3 player for children based on the Raspberry Pi Zero and the JBL OnStage IIIp

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Der CD-Player im Kinderzimmer war zwar beliebt, aber nicht wirklich praktisch: Die CDs waren so schnell zerkratzt, dass ich mit dem nachbrennen kaum hinterherkam und auch das Gerät selbst schien schon nach einem dreiviertel @@ -105,35 +116,6 @@ h2, h3 { machte. Das ist ein mp3-Player für Kinder, genauer gesagt ein Mono-Lautsprecher im Holzgehäuse mit einem SD-Slot und vier AA-Batterien. An der Vorderseite können bis zu neun Tracks über bunte Tasten direkt ausgewählt werden.

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- Ich war nicht so überzeugt von dem Konzept. Die SD-Karte muss man für jeden Wechsel der Inhalte herausnehmen, Batteriebetrieb - fand ich nicht gut und so richtig günstig kam mir die Sache auch nicht vor. Allerdings war ich kurz vorher auf die Projektseite - für einen MP3-Player für Kindergartenkinder gestoßen und - habe das als Gegenbeispiel angeführt: Ein kleiner Raspberry Pi wird mit einer Webcam und ein paar Lautsprechern verbunden. Auf - Knopfdruck wird ein QR-Code gelesen, den das Kind unter die Webcam gelegt hat und daraufhin wird das entsprechende Album - abgespielt. -

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Entgegen meiner Erwartung wurde das gleich für besser als der hörbert befunden und damit hatte ich mein Projekt.

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- Weil der grundsätzliche Aufbau nicht besonders kompliziert ist, bin ich ursprünglich davon ausgegangen, dass sich das Ganze mit - zwei bis drei Wochenenden umsetzen lassen müsste. Für die Basis-Variante war diese Einschätzung wohl auch nicht falsch, aber - wie bei jedem guten Projekt kam dann einiges an Fehlversuchen, Verzögerungen und auch etwas Feature Creep hinzu. Am - Ende war ich um einiges an Erfahrung reicher, habe viel dazu gelernt (CAD, Python) und aus „ein bisschen Elektronik in einer - Box“ wurde eine Musikrakete aus dem 3D-Drucker. Der ursprünglich gesetzte Kostenrahmen wurde gnadenlos überzogen (ebenfalls wie - bei jedem guten Projekt) und von den ersten Überlegungen bis zum glorreichen Moment der Übergabe an die Endnutzer vergingen - dann auch fast vier Monate. -

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Der Player ist ein voller Erfolg und wurde von den Jungs super angenommen. Neben ein paar Verbesserungen an der Software - plane ich noch eine Anleitung für eine kostengünstigere Version. Es gibt da draußen noch viele Lautsprecher mit altem - Apple-Dock-Anschluss, die auf ein neues Leben warten.

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Planung und erste Schritte -

- Mir war schnell klar, dass ich gegenüber dem Originaldesign - ein paar Verbesserungen wollte: Auf jeden Fall musste der Player eine Einheit sein, also alles in einem Gehäuse verbaut werden, - inklusive der Lautsprecher. Zweitens wollte ich eine automatische Erkennung der QR-Codes durch eine Lichtschranke ohne - zusätzliches Drücken irgendwelcher Knöpfe. Und drittens musste die Musik nicht von der internen SD-Karte sondern von unserem - Heimserver kommen. -

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- - Erster Ansatz: Auf dieser Stützstruktur sollten der Raspi und die Webcam montiert werden. Vorne im Bild das Panel für die Montage der Schalter mit dem Schlitz für die QR-Code-Karten. Leider spielte die Kunststoff-Kugel, die alles beherbergen sollte, nicht mit. -

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- Nachdem ich mir ein paar Gedanken über den Gehäusebau gemacht hatte, fiel mir ein JBL OnStage IIIP in die Hände, der seit einiger Zeit - bei uns einsam im Schrank lag. Der alte 30-Pin-Anschluss für iPods ist inzwischen nicht mehr ganz aktuell und die passenden - Geräte schon nicht mehr im Einsatz. Ich wusste aber noch, dass der Lautsprecher einen beeindruckend guten Klang hat, außerdem - passte die Größe gut zum Projekt. Die Frage war jetzt also, wie man die Komponenten (Raspi, Webcam, Lichtschranke, etc.) gut - auf die kleine Plattform bekommen könnte. -

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- Der ursprüngliche Ansatz war, eine Halterung für die Bauteile drucken zu lassen und dann alles zusammen in die Kunstoff-Kugel - von einer Gartenleuchte (wie dieser) einzubauen. Die Idee kam - dadurch zustande, dass die Form des JBL-Lautsprechers genau das Aufsetzen einer Kugel mit 20 cm Durchmesser erlaubt. -

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Leider war die Kugel weit weniger formstabil als angenommen. Beim Einschneiden fiel sie praktisch sofort in sich zusammen - und war damit unbrauchbar. Außerdem ließ sich das Problem der Befestigung der Kugel auf der Plattform des Lautsprechers nicht - so einfach lösen, so dass dieser erste Versuch dem Player ein Gehäuse zu geben fehlschlug. Deshalb sollte im zweiten Anlauf - gleich das ganze Gehäuse gedruckt werden.

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Design

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- Für den Gehäuse-Entwurf kam Onshape zum Einsatz. Ich hatte vorher noch mit FreeCAD - experimentiert, war aber nicht wirklich voran gekommen. Onshape stürzte im Browser zwar immer mal wieder ab, aber da jeder - Klick sofort gespeichert wird war das nicht besonders problematisch. Auf jeden Fall war die Bedienung so intuitiv, dass auch - ein absoluter CAD-Anfänger wie ich schnell zurecht kommen konnte. -

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Das Gehäuse sollte einer Rakete nachempfunden sein. Zum einen, weil Raketen von Dreijährigen im Allgemeinen gut - angenommen werden, zum anderen, weil die langgestreckte Form den Einbau eines WLAN-Adapters mit Antenne ermöglicht, der auch im - schlecht abgedeckten Kinderzimmer noch ausreichenden Empfang garantiert.

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- Das Gehäuse von vorne - Montage der Einzelteile - Von schräg oben sieht man gut die Öffnungen für die Schalter und den Infrarot-Sensor -

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- Da ich vor dem Projekt weder Erfahrung mit CAD noch mit 3D-Druck hatte, musste ich erst ein paar Grundlagen lernen. Um nicht druckbare Überhänge zu - vermeiden wurde die Rakete in drei Segmente unterteilt, die später verschraubt werden sollten. Ein Check der fertigen - STL-Dateien mit Willit? 3D Print gab nochmals zusätzliche Sicherheit. Durch die - Entscheidung, das gesamte Gehäuse zu drucken war der ursprüngliche Kostenrahmen sowieso schon hinfällig, mehrere Druckversuche - für die Hauptkomponenten wären schlicht zu teuer geworden. -

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- Das Raketen-Gehäuse besteht aus drei Segmenten: Unten der Hauptteil, in dem der Raspi verschraubt und die Webcam installiert - wird. Darauf wird die Schiene angebracht, auf der die Karten mit den QR-Codes eingeschoben werden, sowie der Mittelteil, der - ein kleines Fenster für einen Infrarot-Empfänger hat. Dadurch kann der Player auch per Fernbedienung gesteuert werden. Ganz - oben dann die Raketenspitze mit Öffnungen für drei Schalter, die mit den Funktionen Vor, Zurück und Play/Pause - belegt werden. Damit das Ganze auch wirklich nach Rakete aussieht, werden links und rechts noch Leitwerk-Elemente angeschraubt. - Den Druck der fertigen Rakete übernahmen die Jungs von Laydrop (via 3dhub.com). Material PLA, Schichtdicke 300, Preis 105,80 € (und damit - bei weitem die teuerste Komponente). -

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- Die Erfahrungen aus dem ersten Anlauf mit der Stützstruktur machten sich bezahlt. Bis auf ein paar Kleinigkeiten passte alles - exakt. Das Ganze wurde dann auf dem JBL-Lautsprecher verschraubt. Die Löcher für die Schrauben hatte ich ganz zu Anfang in den - Lautsprecher gebohrt und dann das Gehäuse drum herum entworfen. Beim Öffnen half eine Anleitung von ifixit.com (für den On Stage II, - aber der ist hinreichend ähnlich aufgebaut). -

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- Der JBL On Stage IIIp vor der Öffnung. Links oben im Bild die Kunststoff-Kugel, die ursprünglich als Gehäuse dienen sollte. - Um an die Schrauben zu kommen müssen die Gummifüße mit einem Fön oder einer Heißluftpistole abgelöst werden. - Sobald alle Schrauben gelöst sind, lässt sich das Gehäust problemlos auseinander nehmen. Da sich die Platine nicht so einfach entnehmen lässt, musste ich die Schrauben dort setzen, wo sie die Plattform nicht verdeckt. - Die Löcher für die M3 Schrauben wurden mit einem M2.5 Bohrer gebohrt, dadurch sitzt alles recht fest. Dabei ganz wichtig: Die Bohrmaschine muss auf Linkslauf gestellt werden (also entgegen der Schneiderichtung). Dadurch wird das Loch eher geschmolzen als gebohrt und der Kunststoff bricht nicht. - Die Schrauben sitzen fest und geben dem Gehäuse guten Halt. (Auf dem Bild fehlt noch die vierte Schraube im Mittelpunkt der Plattform.) - Durch die Unterlegscheiben verteilt sich der Druck noch etwas besser. Die Schraube links unten ist allerdings so eng gesetzt, dass keine Unterlegscheibe mehr Platz hatte. -

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Aufbau

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Stückliste

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Elektronik und Montage

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- Parallel zum CAD-Design musste noch die Elektronik zusammengesetzt werden. Zum Glück war der Aufbau mit einer Lichtschranke, einer - Beleuchtungs-LED, drei Schaltern und dem Infrarot-Empfänger nicht allzu kompliziert, für alle Elemente finden sich gute Anleitungen im Netz. - Der fertige Aufbau ist auf dem Schemabild unten zu sehen. Verlötet wurde alles auf einer kleinen Leiterplatte, die mit auf - dem Rahmen in der Mitte der Rakete sitzt. -

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- Testaufbau: Bevor die Elektronik verlötet wurde, musste erst alles auf einem Breadboard ausgetestet werden. Hier die LED für die Beleuchtung zusammen mit der Lichtschranke. - Der komplette Aufbau der Elektronik mit Lichtschranke und Beleuchtung (links), Schaltern (mitte) und IR-Empfänger für die Fernbedienung (rechts). - Alle Bauteile wurden auf einer Platine verlötet und auf den Rahmen geklebt. Die Lichtschranke ist zusätzlich mit Polymorph fixiert, damit man die Drähte nicht beim Einschieben der QR-Code-Karten verbiegt. -

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Die gedruckten Raketen-Elemente passten gut und mussten nur zusammengeschraubt und auf dem Lautsprecher montiert werden. Schwieriger - war die Befestigung und Ausrichtung der Webcam. Letztendlich half hier Polymorph-Kunststoff weiter: Im ersten Schritt wurde ein - Sockel geformt, der in der Mitte des Raketenbodens sitzt und sich sich in die Vertiefung des iPod-Anschlusses einfügt. Dadurch - sitzt die Kamera ausreichend fest und hat eine genau definierte Perspektive, kann aber jederzeit für Arbeiten am Gerät - entnommen werden. Im zweiten Schritt wurde dann die Kamera mit Polymorph auf dem Sockel fixiert. Dabei war sie mit einem Laptop - verbunden, so dass die Perpektive kontrolliert und nachkorrigiert werden konnte, bis die Verbindung ausgehärtet war.

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- Zuerst wurde aus Polymorph ein Sockel geformt, der sich so über den Rand der Bodenöffnung legt, dass die Kamera nicht verrutschen kann. Dabei ist wichtig, dass das Polymorph noch formbar, aber schon nicht mehr klebrig ist. Rechts oben im Bild sieht man den mit Polymorph abgewinkelten Micro-USB-Stecker. - Der zweite Schritt war dann die Befestigung der Kamera auf dem Sockel. Dabei war sie an einen externen Computer angeschlossen, so dass die Ausrichtung korrekt eingestellt werden konnte (mit guvcview). -

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Der Polymorph-Kunststoff war auch bei der Bearbeitung der Kabel nützlich: Der Micro-USB-Anschluss des Raspi war so nah an - der Außenwand der Rakete, dass sich das Kabel nicht mehr ohne Aus- und Wiedereinbau einstecken ließ. Anstatt extra Adapter oder Kabel mit 90°-Winkel - nachzukaufen wurde die Plastik-Kapsel am Stecker entfernt und durch Polymorph ersetzt. Damit kam das Standard-Kabel schnell und - billig zu seinem 90°-Winkel.

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Eine weitere kleine Herausforderung war noch das Fenster für den Infrarot-Sensor. Nach erfolgloser Suche nach geeignetem - dunklen Kunststoff (wie er auch vorne an Fernbedienungen oder auf Empfängerseite an Stereoanlagen verwendet wird), fand ich in einem Forum den Hinweis, dass die dunklen - Plastikscheiben aus Disketten in etwa dieselben Eigenschaften haben. Ein Stückchen Diskettenplastik auf einer Acrylscheibe und - mit Heißkleber hinter die Fenster-Öffnung geklebt - fertig.

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- Vor das Stück aus der Diskette kommt noch ein Stück Acrylglas, damit nicht der erste Finger, der die Konstruktion testet, gleich durchsticht. Zusammengehalten werden die beiden Zeile mit Polymorph. - Die Fensterscheibe ist zusammen mit dem Infrarot-Empfänger mit Heißkleber hinter die Öffnung geklebt. -

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Die restliche Montage war relativ einfach: Die Leiterplatte mit der Lichtschranke und der Elektronik ist mit etwas - Heißkleber auf dem Rahmen fixiert. Die Verbindungsdrähte der Beleuchtungs-LED sind so lang, dass die QR-Codes bequem von unten - angeleuchtet werden können. Ganz allgemein waren Sorgen bezüglich Bildschärfe und Ausleuchtung unbegründet: Sobald der gesamte - QR-Code im Bild ist, funktioniert die Erkennung auch bei bescheidener Bildqualität zuverlässig.

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Bei den drei Schaltern war kein Verkleben nötig, weil sie auch so fest im Gehäuse sitzen. Sehr fest - 12,5 mm Öffnung - waren für die 12-mm-Schalter etwas knapp bemessen. Die Kunststoff-Gewinde musste ich etwas abfeilen, damit sie in die Löcher - passten. Verbunden wurden sie direkt mit den GPIO-Pins des Raspi per Jumper-Kabel.

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Software und Programmierung

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mocp statt xmms2

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- Anders als im Vorbild-Projekt sollte als Software-Player nicht xmms2 sondern mocp zum Einsatz - kommen. Während xmms2 die Musiksammlung scannt und die ID3-Tags in einer Datenbank ablegt, über die dann der - Zugriff erfolgt, wird mocp einfach der gewünschte Pfad übergeben. Das kann eine mp3-Datei, eine Playlist, ein - Verzeichnis oder eine Stream-URL sein. Für meinen Ansatz war mocp besser geeignet, weil nicht sicher war, wie - gut die ID3-Tags der Kindermusik-Sammlung gepflegt waren und weil möglichst keine Schreibzugriffe (für die Befüllung der - xmms2-Datenbank) auf der SD-Karte nötig sein sollten (dazu später mehr). -

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Steuerung mit Python 3

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- Im Gegensatz zu den Vorbild-Projekten sollte die Steuerung auch nicht durch bash-Skripte, - sondern mit Python erfolgen. Zunächst mussten die drei Schalter für Vor, Zurück und Play/Pause - abgefragt werden. So weit, so simpel. Die einzige "Besonderheit" ist hier, dass nicht, wie sonst oft üblich, Pullup-Widerstände eingelötet - wurden, sondern die bereits im Raspberry Pi vorhandenen durch das Programm konfiguriert werden: -

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-# Buttons on PINs 14, 15 and 18
-GPIO.setup(14, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)
-GPIO.setup(15, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)
-GPIO.setup(18, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)
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- Die Reaktion auf einen gedrückten Button ist einfach: Der Befehl wird direkt an den mocp-Server weitergereicht. - Um Mehrfach-Befehle bei länger gedrücktem Knopf zu vermeiden, wird danach das Skript kurz angehalten. -

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-if (GPIO.input(15) == False):
-    subprocess.call(["mocp", "--toggle-pause"])
-    time.sleep(BUTTON_PAUSE)
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- Zusätzlich muss im Loop noch die Lichtschranke abgefragt werden. Sobald sie eine Unterbrechung meldet, startet der Hauptteil - des Programms: Das Licht wird angeschaltet und die Webcam gestartet. Zusätzlich wird ein Scan-Sound abgespielt, damit man auch - merkt, dass etwas passiert. Wenn ein QR-Code erkannt wird, wird die entsprechende Playlist oder Stream-URL an den mocp-Server - gegeben. Falls es zum Timeout kommt oder der im QR-Code enthaltene Pfad nicht gefunden werden kann, wird ein Fehlersound - abgespielt. -

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- Dabei gab es ein paar Klippen zu umschiffen. Zum einen musste der QR-Scanner zbarcam in einem eigenen Prozess - gestartet und abgefragt werden. Da zbarcam leider endlos scannt und nicht einfach das erste Ergebnis zurückliefert, muss die - Abfrage per Polling erfolgen: -

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-# scan QR code
-zbarcam = subprocess.Popen(['zbarcam', '--nodisplay', '--raw', '-Sdisable', '-Sqrcode.enable', '--prescale=320x240', '/dev/video0'], stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)
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-poll_obj = select.poll()
-poll_obj.register(zbarcam.stdout, select.POLLIN)
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-# wait for scan result (or timeout)
-start_time = time.time()
-poll_result = False
-while ((time.time() - start_time) < QR_SCANNER_TIMEOUT and (not poll_result)):
-    poll_result = poll_obj.poll(100)
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- Es gibt zwar auch ein paar Python-Pakete zur Abfrage von zbarcam , aber die waren nicht zur Zusammenarbeit mit - Python 3 zu bewegen. Python 3 widerum war nötig, weil ich in Python 2 nicht in der Lage war, das Encoding der von zbarcam - zurückgelieferten Strings richtig aufzulösen. Anders als im Artikel von raspberry-pi-geek.de behauptet kann zbarcam - nämlich sehr wohl mit Umlauten umgehen. Die werden nur beim Durchreichen über die Konsole zerschossen. Durch das UTF-8 - default-Encoding von Python 3 kamen auch Pfade mit Umlauten korrekt im Programm an. -

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- Das Skript nutzt vier Sound-Dateien für das akustische Feedback: -

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- Der komplette Code für die Steuerung des Players findet sich in piplayer_pulse.py. -

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Audio-Ausgabe beim Raspi: Drama, Baby!

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- Die Musik dann auch wirklich in den JBL zu bekommen war schwieriger als gedacht. Zwar hatte ich schon vorher gelesen, - dass das, was aus dem Kopfhörerausgang des Raspi kommt, nicht besonders toll ist, aber war davon ausgegangen, dass die Qualität - schon ausreichen würde. Dem war nicht so. Der Ausgang knisterte und rauschte durchgängig. Das Audio-Signal musste also auf - einem anderen Weg aus dem Computer kommen. -

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- Der nächste Ansatz war die Ausgabe über den HDMI-Port. Dafür hatte ich einen HDMI-to-VGA/Audio-Adapter besorgt, der - intern wohl auch mit irgendeinem Billig-Chip auf analoges Signal umsetzt. Für die Musikrakete war das zwar schlussendlich nicht - die Lösung, aber weil die reine Sound-Ausgabe ohne angehängten Bildschirm beim Raspi etwas hakelig ist, hier noch der Hinweis: - Damit der Raspi beim Hochfahren nicht kurzerhand den HDMI-Port lahmlegt weil er kein Display findet, muss in /boot/config.txt - die Zeile hdmi_drive=2 eingetragen bzw. aktiviert werden (s. Raspi-Dokumentation). Zusätzlich muss dann - noch die Soundausgabe per raspi-config auf "force HDMI" umgestellt werden. Das funktionierte zunächst einmal sehr - gut, aber beim Zusammensetzen gab es ein böse Überraschung. Sobald der HDMI-Adaper am Raspi hing, reichte der vom - 30-Pin-Anschluss bereitgestellte Strom nicht mehr aus und der Computer hing in einer Boot-Schleife. -

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- Der dritte Versuch war dann die Verwendung einer USB-Soundkarte für unter 2 Euro aus China. Um die Ausgabe über die externe - Soundkarte zu erzwingen, wird der interne Chip auf die ALSA-Blacklist gesetzt (s. Bash History). - Damit lief im Test mit angeschlossenen Kopfhörern zunächst alles wunderbar, sobald die Karte über den Adapter an den JBL - angeschlossen war, rausche und fiepste es auf einmal wieder. Auch ein Kürzen der Adapterkabel brachte keine Besserung. Nach - etwas Verzweiflung fiel auf, dass man Knacksen provozieren konnte, indem man im per SSH zum Raspi verbundenen Terminal eine - Taste drückte 0_o -

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- Offensichtlich verursachte schon die Suche in der bash-History eine Spannugsänderung am Stromanschluss, die im 30-Pin-Adapter - als Störsignal auf den Soundanschluss überging. Sobald der Raspberry Pi über ein separates Netzteil versorgt wurde, war die - Ausgabe glasklar. Weil die Versorgung über den 30-Pin-Anschluss wesentlich eleganter als ein zusätzliches Netzteil ist, - versuchte ich noch, die Störsignale mit Kondensatoren zu filtern. Aber auch die hervorragende Erklärung von Blake Jaquot brachte leider nicht das - gewünschte Ergebnis. -

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- Der 30-Pin-Adapter wurde abisoliert bzw. die Verschalung aufgebrochen und das Audiokabel gekürzt. - Der 3,5mm-AUX-Stecker wurde mit kürzeren Drähten neu angebracht, weil ich zunächst nicht sicher war, ob das Rauschen nicht einfach durch Einstreuungen von außen auf den ultra-dünnen und schlecht isolierten Kabeln verursacht wurde. Später kam am USB-Kabel dann noch ein 10-µF-Kondensater zum Filtern der Störspannung hinzu. - Auf der Stecker-Seite sollte ein 0,1-µF-Kondensator dem Rauschen ein Ende bereiten. Leider ohne Erfolg. - Am Ende wurde das ganze mit Polymorph wieder ordentlich verpackt. Dabei bekam der USB-Stecker auch wieder notwendigen 90-Winkel. -

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Glücklicherweise war ich immerhin vorsichtig genug gewesen, im Gehäuse für genau so einen Fall eine Öffnung für Kabel - vorzusehen, so dass zumindest der Anschluss des Zusatz-Netzteils kein Problem war. Natürlich hätte man jetzt auch wieder die - Ausgabe per HDMI nutzen können, aber erstens war bei einer Hörprobe kein Unterschied festzustellen (vermutlich sind die - Audio-Chips in den Adaptern ohnehin die gleichen) und zweitens hoffe ich immer noch darauf, das Problem mit den Störsignalen - irgendwann lösen zu können.

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- Zu guter letzt gab es dann noch ein Software-Problem. Manchmal hörte man beim Start eines Tracks statt Musik nur lautes - Rauschen. Sobald die Ausgabe einmal mit mocp --toggle-pause unterbrochen und neu gestartet wurde, ging es ganz - normal weiter. Abhilfe schaffte die Verwendung eines alternativen Soundsystems an Stelle von ALSA. Nachdem ich PulseAudio - installiert und mocp über den Adapter padsp gestartet hatte, hörte sich dann endlich alles an wie - gewünscht. (Um den etwas hässlichen Umweg über padsp zu vermeiden müsste man mocp mit PulseAudio-Patch neu kompilieren, das habe ich mir bisher gespart.) -

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System-Einrichtung

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Um den Samba-Share automatisch einzubinden, wird in /etc/fstab eine Zeile hinzugefügt:

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-//192.168.1.125/media /media/share cifs guest
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- Damit auch das Steuer-Skript automatisch gestartet wird, muss /etc/rc.local ebenfalls um eine Zeile (vor exit - 0) erweitert werden. Weil die SD-Karte im Raspi später schreibgeschützt werden soll, wird die Log-Ausgabe auf den Share - umgeleitet. Dort ist es im Alltag auch besser erreichbar. -

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-su pi -c 'python3 /home/pi/piplayer.py >> /media/share/piplayer.log 2>&1 &
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Für die Einrichtung von WLAN, lirc und allen anderen Details hier noch einmal die bereinigte und kommentierte bash - History ab Installation von Raspbian Jessie Lite:

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-# Passwort ändern
-passwd pi
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-# Partition auf SD-Karte vergrößern, Locales anpassen
-sudo raspi-config
-
-sudo apt-get update
-dmesg
-lsusb
-sudo apt-get install iw
-
-# WLAN installieren (Quelle: https://www.raspberrypi.org/documentation/configuration/wireless/wireless-cli.md)
-# WLANs scannen
-sudo iwlist wlan0 scan
-sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf
-#	# Eintrag:
-#	network={
-#		ssid="The_ESSID_from_earlier"
-#		psk="Your_wifi_password"
-#	}
-
-sudo ifdown wlan0
-sudo ifup wlan0
-
-select-editor
-
-sudo apt-get install ntp
-sudo /etc/init.d/ntp restart
-sudo nano /etc/ntp.conf
-#	# in /etc/ntp.conf Zeitserver ergänzen
-#	server de.pool.ntp.org
-sudo /etc/init.d/ntp restart
-date
-
-sudo apt-get install lirc zbar-tools mc moc python3 python-rpi.gpio python3-rpi.gpio
-
-sudo nano /boot/config.txt
-# activate lirc and configure PINs by putting the following line in config.txt
-# Quelle: https://github.com/raspberrypi/firmware/blob/master/boot/overlays/README
-#    dtoverlay=lirc-rpi,gpio_out_pin=22,gpio_in_pin=23
-
-sudo reboot
-
-# hiermit kann der Empfang der Fernbedienung getestet werden
-mode2 -d /dev/lirc0
-
-# Fernbedienung aufzeichen
-sudo irrecord -d /dev/lirc0 ~/remote.conf
-
-# Um die Ausgabe per USB-Soundkarte zu erzwingen, wird der interne Chip auf die ALSA-Blacklist gesetzt
-# (Quelle: http://www.instructables.com/id/Use-USB-Sound-Card-in-Raspberry-Pi/?ALLSTEPS)
-# create ALSA blacklist
-sudo nano /etc/modprobe.d/alsa-blacklist.conf
-#	blacklist snd_bcm2835
-
-sudo reboot
-
-# check if driver has been loaded
-lsmod | grep snd_usb_audio
-
-# list devices
-aplay -l
-arecord -l
-
-# test audio (funktioniert nicht mit allen Adaptern)
-speaker-test -Dhw:1,0 -c2 -twav
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-# mocp einmal starten und server herunterfahren, um .moc in ~ anzulegen
-mocp --server
-mocp --exit
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-# Umstellung auf Pulseaudio, um ALSA-Ausraster (Noise/Crackling) zu vermeiden
-# s. https://moc.daper.net/comment/4316#comment-4316
-# (für die ganz saubere Lösung müsste man https://moc.daper.net/comment/5240#comment-5240 anwenden)
-sudo apt-get install pulseaudio
-nano ~/.moc/config
-#  	# Use OSS for Pulseaudio compatibility (run 'padsp mocp')
-#	SoundDriver = OSS:ALSA:JACK
-# Der moc Server muss jetzt im Skript über padsp gestartet werden, dann läuft alles über pulseaudio:
-padsp mocp --server
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-# Einrichtung des Samba-Share vom Fileserver, auf dem die Musik liegt
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-# mount smb share 
-sudo mount -t cifs -o user=guest,password= //192.168.1.111/media /media/share
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-# Dauerhaft einbinden über Eintrag in /etc/fstab
-//192.168.1.111/media /media/share cifs guest
-
-# piplayer.py und Sound-Dateien nach /home/pi kopieren
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-# autostart for piplayer with log output redirection
-# (siehe http://raspberrypi.stackexchange.com/questions/8169/run-startup-application-as-a-specific-user)
-sudo nano /etc/rc.local
-#	...
-#	su pi -c 'python3 /home/pi/piplayer.py >> /media/share/Audio/piplayer.log 2>&1 &'
-#	exit 0
-
-# make logfile accessible (the script is run as pi, the share is accessed as nobody)
-sudo touch /media/share/piplayer.log
-sudo chmod 777 /media/share/piplayer.log
-
-sudo reboot
-
-# check if running after restart
-ps -ef | grep python 
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-# Tests mit QR-Code-Karten
-tail -f piplayer.log
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Die QR-Code-Karten

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- Die Dokumenten-Vorlage für die QR-Code-Karten.

- Mit QtQR können die generierten QR-Codes überprüft werden. Das Programm kann Bilddateien einlesen oder von einer angeschlossenen Webcam scannen. -

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Die Vorlage für die QR-Code-Karten sollte den Bastel-Aufwand möglichst gering halten. Schließlich müssen immer mal wieder - neue Karten auf die Schnelle nachprodiziert werden. Deshalb wurden die Karten als Streifen über die volle Breite einer - DIN-A4-Seite ausgelegt, so dass man pro Karte nur ein bis zwei Schnitte braucht. Der Streifen wird dann noch einmal gefaltet, - so dass der QR-Code auf der Unterseite für die Webcam im Gehäuse sichtbar ist, während man von oben das Album-Cover sehen kann. - Weil die Karte am Ende aber auch nicht zu labil sein soll, wird am besten auf Papier mit 160-200 g/m² Stärke ausgedruckt.

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- Die Bilder mit den Codes lassen sich online mit http://goqr.me/ oder im Terminal mit qrencode - erstellen. Für einen einzelnen Stream bspw. so: -

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-qrencode -s 6 -m 0 -l L -o Radio-Teddy.png "http://streams.ir-media-tec.com/radioteddy.mp3"
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- Vor allem, wenn viele Codes auf einmal erstellt werden sollen, ist qrencode praktisch. Um Codes für alle - Verzeichnisse im Kindermusik-Ordner zu erstellen verwendet man einfach eine Schleife: -

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-cd /media/Audio/Kinder
-for f in * ; do qrencode -s 6 -m 0 -l L -o "$f".png "$f"; done
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- Weil das Encoding einem bei Umlauten und Sonderzeichen schnell in die Quere kommen kann, sollte man das Ergebnis vor dem Druck - evtl. noch einmal prüfen. Das kann man gut mit QtQR machen, das eine grafische Oberfläche für zbar - und qrencode bietet. Das angezeigte Ergebnis ist also das Selbe, das auch im Player ankommt. -

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Was noch zu tun ist

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- Auch wenn die Musikrakete bereits erfolgreich im Einsatz ist, gibt es natürlich noch das ein oder andere zu verbessern. So ist - die Bedienung per Fernbedienung zwar schon vorbereitet, aber das nötige Skript bisher noch nicht erstellt. Das liegt - hauptsächlich daran, dass die Fernbedienung im Alltag bisher noch nicht vermisst wurde - vielleicht kommt das ja noch. Die - Umsetzung ist aber denkbar einfach: Die mit lirc aufgezeichneten Tasten müssen nur mit Befehlen für den moc-Server - hinterlegt werden. -

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Die größte noch verbliebene Kinderkrankeit ist, dass die Verbindung zum Samba-Share ab und an hängt. Dann wird der - QR-Code zwar erfolgreich gescannt, bis die mp3-Dateien hinzugefügt sind und das Playback startet vergeheb dann aber eine oder - zwei Minuten. Eventuell liegt das an einer „eingeschlafenen“ Verbindung. Das kommt zum Glück aber nicht allzu häufig vor und - sollte sich auch noch lösen lassen.

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- Die größte noch geplante Anpassung ist die Umstellung der Raspbian-Installation auf read-only. Dadurch wird die SD-Karte - geschont und der Player wird immun gegen plötzlichen Verlust der Stromversorgung. Bis jetzt muss der Player vor dem Ausschalten - noch per SSH heruntergefahren werden. Für die Umstellung habe ich eine vielversprechende Anleitung im raspberrycenter.de, die zuletzt aber nur noch über archive.org - zu finden war. Einen etwas radikaleren Ansatz - findet man bei Michael Kofler. Auch dieser Punkt sollte jedenfalls lösbar sein. -

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Der letzte Wermutstropfen ist die oben erwähnte zusätzliche Stromversorgung. Wenn sich doch noch ein Weg finden sollte, - den Raspberry Pi über den 30-Pin-Anschluss mit Strom zu versorgen, würde es mich freuen. Grundsätzlich geht es da aber eher um - die Ingenieurs-Ästhetik - im täglichen Einsatz macht das zusätzliche Netzteil keinen großen Unterschied.

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