ラズベリーパイFMトランスミッターの作り方

退屈な午後であろうと、単調な仕事であろうと、孤独な長いドライブのFMラジオ局であろうと、私たちはいつも楽しませてくれました。矛盾している間、これらのFM局は、RJが無関係なものやいくつかのバグを鳴らして非常に退屈になることがあり、それがあなたの声を放送するための独自のFM放送局を持つことができない理由を推測し続けているかもしれないことにも同意する必要があります。短距離の音楽。

ほとんどすべての電子技術者は、コイルやその他のコンポーネントを使用してFMトランスミッターを構築しようとしますが、適切に調整するのは面倒な作業です。Raspberry Piの助けを借りれば、驚くべきことに、独自のFM放送局をセットアップして、ローカルエリア内で放送するのに30分もかからないはずです。適切なアンテナの助けを借りて、あなたはあなたの学校や地域内で放送するのに十分なはずの半径50mのエリアをカバーすることができるはずです。面白いですね！それでは始めましょう。

警告：これは教育的な実験であり、問題を引き起こすために悪用されることを意図したものではありません。また、ローカルFM周波数に干渉することは違法ですので、責任を持ってこれを使用してください。私たちはいかなる事故に対しても保有しません。

必要な材料

ラズベリーパイ
インターネット接続
マイクロフォン
熱狂的なRJ

前提条件

Raspberry Piはすでにオペレーティングシステムでフラッシュされており、インターネットに接続できると想定されています。そうでない場合は、先に進む前に「RaspberryPi入門」チュートリアルに従ってください。ここでは、RasbianJessieがインストールしたRasbperrryPi3を使用しています。

また、ターミナルウィンドウまたはVNCなどの仮想サーバーを介してPiにアクセスできることも前提としています。このチュートリアルでは、パテターミナルウィンドウを使用して、RaspberryPiでプログラムを実行します。

Raspberry PiがFM放送局（送信機）としてどのように機能するか

誰もが思い浮かぶ一般的な質問の1つは、マイクロプロセッサ開発ボードを目的としたボードであるRaspberry Piが、追加のハードウェアなしでFMトランスミッターとして機能するにはどうすればよいかということです。

すべてのマイクロプロセッサには、電磁干渉を低減するために使用される同期デジタルシステムが関連付けられています。このEMI抑制は、スペクトラム拡散クロック信号または略してSSCSと呼ばれる信号によって行われます。この信号の周波数は1MHzから250MHzまで変化する可能性があり、幸いなことにFM帯域内に収まります。したがって、スペクトラム拡散クロック信号を使用して周波数変調を実行するコードを記述することにより、Piを微調整してFMトランスミッターとして機能させることができます。変調された信号は、RaspberryPiのGPIOピン4を介して出力されます。このピンに最大20cmの通常のワイヤーを取り付けるだけでアンテナとして機能します。

プログラミング用のRaspberryPiのセットアップ

ターミナルウィンドウからpiに到達する方法をすでに知っている場合は、この手順をスキップしてください。それ以外の場合は、読み通してください。新しいOSをPiにフラッシュしたら、HDMIをモニターに接続して起動し、キーボードとマウスをPiに接続します。

PIのデスクトップに入るときは、ネットワークオプションを検索し、Piをルーターに接続します。次に、piメニューに入り、pi構成を選択して、SSH通信の許可を有効にします。次に、Windows / MACラップトップに乗り、ラップトップを同じルーターに接続して、Piとラップトップがローカルネットワークで動作するようにします。次に、Puttyをインストールして開きます。 PiのIPアドレスを入力し、Enterをクリックします。 PIのIPアドレスがわからない場合は、ルーターの管理ページにアクセスして、PIに割り当てられているIPを確認してください。これは、192.168.43.XXXのようになります。すべてが正しく行われると、ターミナルウィンドウがポップアップしてユーザー名とパスワードを要求します。デフォルトでは、ユーザー名は piになり、パスワードは raspberry になります。入力してEnterキーを押すと、次の画面が表示されます。

RPiをFMトランスミッターに変換する

RPIを無線送信機に変換するプログラムは、GitHubページのMarkondejによってすでに提供されています。このページをpiに直接複製し、プログラムをコンパイルして、その方法を知っている場合は起動することができます。その他の場合は、以下の手順に従うだけで、すぐに独自のオーディオをブロードキャストできます。

ステップ1：必要なすべてのプログラムファイルを配置する新しいフォルダー（ディレクトリ）を作成します。ここで私はと呼ばれるディレクトリを作成するためにターミナルウィンドウを使用しています PI_FMをコマンドの使用によっては、mkdir PI_FMを、コマンド使用して、そこに移動したCD PI_FMを。

mkdir PI_FM cd PI_FM

ステップ2： 次に、GitHubから作成したディレクトリにプログラムのクローンを作成（ダウンロード）する必要があります。すでにディレクトリに移動しているので、以下のコマンドを実行してジョブを実行すると、次の画面が表示されます。

sudo git clone

ステップ3：ダウンロードしたプログラムはCコードであるため、このプログラムをコンパイルして起動するには、適切なコンパイラとツールが必要です。このプログラムのコンパイラはgccおよびg ++と呼ばれ、それらをコンパイルするためのツールは make と呼ばれます。次のコードを使用して、コンパイラをダウンロードします。ダウンロードが完了すると、画面は次のようになります。

sudo apt-get install gcc g ++ make

ステップ4：これで、プログラムをコンパイルする準備が整いました。使用してダウンロードしたディレクトリにその取得を行うには fm_transmitter CDを、次にライン使用してコードのコンパイルはsudoメイクを。プログラムがコンパイルされ、次の画面が表示されます。

cd fm_transmitter sudo make

ステップ5：最後のステップはプログラムを起動することです。プログラムを起動するときに、ブロードキャストする頻度と再生するオーディオファイルの名前を指定する必要があります。デフォルトでは、star_wars.wavというプログラムと一緒にダウンロードされるオーディオファイルがあります。そこで、このスターウォーズのテーマ音楽を100MHzの周波数で再生して、プログラムの動作を確認します。ローンチラインのシンテックスは

sudo./fm_transmitterファイル名

100MHzの周波数が必要で、star_wars.wavファイルを再生すると、次のようになります。

sudo./fm_transmitter -f 100 -r star_wars.wav

Raspberry PiFMトランスミッターのテスト

プログラムを起動し、上記のような再生メッセージが表示されたら、アンテナをPiのGPIOピン4に接続できます。通常のフックアップワイヤーを使用しましたが、問題なく動作しました。私のセットアップの写真を以下に示します。

さて、あとはFMラジオを手に取り、100MHzの周波数に調整するだけで、放送されたスターウォーズの音楽を聞くことができるはずです。動作をテストしたら、スターウォーズのテーマを任意の音楽または音声録音に置き換えて、手順5で使用したのと同じコマンドを使用して再生できます。

Piを使用したライブ音声のブロードキャスト

録音済みの音楽クリップを再生するのは楽しいですが、このFMトランスミッターRaspberry Pi3を使用して生の音声を放送できればもっと魅力的です。これは、同じプログラムを使用して実現することもできます。マイクをPiのUSBポートに接続し、起動コマンドラインを変更するだけです。詳細については、githubページを参照してください。これを機能させるのに問題がある場合は、フォーラムの下のコメント行を使用してください。