2015年3月8日日曜日

RPiラヂオ- Raspberry Pi でインターネットラジオ

　今日のガラクタは Raspberry Pi です。先日、RPi2 を入手して、今まで開発機として活躍していたRPiB+が1台うきました。そこで、今回は このういたRaspberry Pi を音楽再生サーバにしてみようと思います。実はこの手の内容のことは、既にたくさんの方がやられているので、詳細については、Google先生に「Raspberry Pi」「MPD」等のキーワードの組み合わせでお尋ねしていただけると、色々情報が出てきます。実際、今回行ったのも、上記のキーワードで見つけた情報を真似たものです。ちなみに「MPD」は Music Player Daemon で、Linux PCを音楽再生サーバにするときの定番のようです。

　まずは、こちらを参考にさせて頂いて、MPDとMPCをインストールしました。前述サイトの丸写しですが、一応・・・。

　　　sudo apt-get install mpd mpc

ここで、mpd は先程の Music Player Daemon で、mpc がそれに対するクライアントソフトです。
　次に alsa-util をインストールしますが、自分の環境では最新版が入っていて、特に更新もされませんでした。

　　　sudo apt-get install alsa-utils

　一旦、再起動。

　　　sudo reboot

 mpd の設定ファイルを編集します。

　　　sudo vi /etc/mpd.conf

以下をコメントアウト。

　　　→　#bind_to_address　　　localhost

 audio_output { ～ の記述部分のformat,mixer_xxxをコメントアウト。

　　　audio_output {
　　　　　　type "alsa"
　　　　　　name "My ALSA Device"
　　　　　　device "hw:0,0" # optional
　　　　→ # format "44100:16:2" # optional
　　　　→ # mixer_device "default" # optional
　　　　→ # mixer_control "PCM" # optional
　　　　→ # mixer_index "0" # optional

　　　}

サービスを再起動。

　　　sudo /etc/init.d/mpd restart

　次に音楽ファイルを用意して、 /var/lib/mpd/music フォルダ下に格納します。他のところに置きたい場合はシンボリックリンクでも大丈夫なようです。音楽ファイルを用意して聞く方法は、こちら等を参考にして試しましたが、今回はインターネットラジオを構成したいと思い調べてみました。結果としては playlist にネットラジオのURL（放送チャネルが通常ポート番号で振り分けられているので、URL:ポートNo まで）を記述すれば、通常の音楽ファイルと同様に聞くことができることがわかりました。
　例えば、プレイリストを/var/lib/mpd/playlists フォルダに radio.m3u のファイル名でテキストエディタで作成して、

　　　70s-90s J-pop Stream
　　　http://198.178.123.14:7002
　　　Retro 70s 80s 90s
　　　http://192.81.248.91:8300
　　　Golden 50/70s Hits
　　　http://listen.radionomy.com/golden-50-70s-hits
　　　Hits80
　　　http://listen.radionomy.com/Hits80
　　　STAR FM Rock Classics
　　　http://91.250.82.237:8008
　　　ABC Jazz
　　　http://listen.radionomy.com/ABC-Jazz
　　　kreyolmixradio
　　　http://174.36.232.227:8132
　　　8bitx Radio Network
　　　http://198.178.123.2:7492

のように記述しておいて、

   mpc clear
   mpc load radio.m3u
   mpc play

として、プレイリストを再生するとリストのトップのネットラジオチャネルが再生されます。あとは、

   mpc next
   mpc prev

なんかで、リスト内のチャネルを切り替えることができます。自分は、/var/lib/mpd/下のmusicとplaylistsフォルダは削除してしまい、/home/pi/ 下に同名のフォルダを作成して、シンボリックリンクでそれらを見に行くようにしました。そのほうが、piユーザで音楽ファイルのコピーやプレイリストの編集ができるので。

　ちなみに、Raspberry Piで音声を再生するには、アナログ端子へ出力、HDMIへ出力、USBにDACをつないで出力等のいくつかの方法がありますが、今回は一番シンプルなアナログ端子を使いました。とりあえずは、ヘッドフォンをアナログ端子につないで動作を確認しました。

　とりあえず、ソフトウェア的にはインターネットラジオを構成できたわけですが、これだけだと、おもしろくありません。がらくた部屋としては、どちらかというと、ここからが本題・・・。

　せっかくのB+でGPIOがいっぱいあるので、チャネルの選択と音量の調節をGPIOに接続したロータリエンコーダで行えるようにしてみたいと思います。ただし、ロータリーエンコーダに関しても、すでに先人がいらっしゃいますので、それを使わせてもらうことにします。

　GPIOから端子を引き出すのと一部LED用の抵抗を入れるための回路をハンダ付け。そういえば、ハンダ付けするの久しぶり。ハンダ付けって楽しいですよね。♫それっハンダ！それっハンダ～♫




　一応、こんな感じで、


　ソフトの方は、こんな感じ。
/*
wiring BCM BCM wiringPi
function Pi GPIO Name pin pin Name GPIO Pi function
-------------------------------------------------------------
Vcc <-+3V3 +3V3 1 2 +5V + 5V
SDA <- 8 GPIO2 SDA1 3 4 +5V + 5V
SCL <- 9 GPIO3 SCL1 5 6 GND GND
7 GPIO4 GCLK 7 8 TXD0 GPIO14 15
GND -> GND GND 9 10 RXD0 GPIO15 16
Enc1_A -> 0 GPIO17 GEN0 11 12 GEN1 GPIO18 1 <- Enc1_B
LED1_R <- 2 GPIO27 GEN2 13 14 GND GND
LED1_G <- 3 GPIO22 GEN3 15 16 GEN4 GPIO23 4 -> LED1_B
+3V3 +3V3 17 18 GEN5 GPIO24 5 -> LCD_BKL
12 GPIO10 MOSI 19 20 GND GND
13 GPIO9 MISO 21 22 GEN6 GPIO25 6
14 GPIO11 SCLK 23 24 CE0_N GPIO8 10
GND GND 25 26 CE1_N GPIO7 11
30 EEPROM ID_SD 27 28 ID_SC EEPROM 31
Enc2_A -> 21 GPIO5 29 30 GND GND
ENC2_B -> 22 GPIO6 31 32 GPIO12 26
LED2_R <- 23 GPIO13 33 34 GND GND
LED2_G <- 24 GPIO19 35 36 GPIO16 27
LED2_B <- 25 GPIO26 37 38 GPIO20 28
GND GND 39 40 GPIO21 29
------------------------------------------------------------
LEDx_x端子は220Ωを入れてRPiの各端子へ。RPi端子LOWで点灯。
EncorderからのA,B相信号入力はRPi側でエッジ変化割り込みで関数呼び出しへ。
チャネル用エンコーダが Enc1_A,Bで内蔵RGB LEDがLED1_R,G,B。
ボリューム用エンコーダが Enc2_A,Bで内蔵RGB LEDがLED2_R,G,B。
I2CにはストリナのI2C LCDを接続。
*/
#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "wiringPi.h"
#include "I2C_LDC.h"
FILE *fp;
char str[256];
int tune_A, tune_B, pre_tune_A, pre_tune_B, tune_num;
int vol_A, vol_B, pre_vol_A, pre_vol_B, volume;
I2C_LCD lcd;
// チューニング（チャネル）用エンコーダエッジのA相エッジ変化検出割り込みでコールされる関数。
void click_tune_A(void)
{
int _a;
// WiringPi GPIO_0(11pin)値取得。
_a = digitalRead(0);
// 値が変わった場合、
if (_a != tune_A)
{
// 一つ前のA端子の値を格納。
if (tune_A == 1)
{
pre_tune_A = 1;
}
else
{
pre_tune_A = 0;
}
tune_A = _a;
// A端子とB端子の直前の値が1で、今の値が0なら
if (tune_A == 0 && tune_B == 0 && pre_tune_A == 1 && pre_tune_B == 1)
{
printf("left %d\n", --tune_num);
system("mpc prev > radio_status.txt");
system("mpc play > radio_status.txt");
system("mpc status > radio_status.txt");
fp = fopen("radio_status.txt", "r");
fgets(str, 16, fp);
fclose(fp);
printf("%s\n", str);
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.puts(" ");
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.puts(str);
switch (abs(tune_num % 3))
{
case 0:
digitalWrite(2, LOW);
digitalWrite(3, HIGH);
digitalWrite(4, HIGH);
break;
case 1:
digitalWrite(2, HIGH);
digitalWrite(3, LOW);
digitalWrite(4, HIGH);
break;
case 2:
digitalWrite(2, HIGH);
digitalWrite(3, HIGH);
digitalWrite(4, LOW);
break;
default:
break;
}
}
}
}
// チューニング（チャネル）用エンコーダエッジのB相エッジ変化検出割り込みでコールされる関数。
void click_tune_B(void)
{
int _b;
// WiringPi GPIO_1(12pin)値取得。
_b = digitalRead(1);
if (_b != tune_B)
{
if (tune_B == 1)
{
pre_tune_B = 1;
}
else
{
pre_tune_B = 0;
}
tune_B = _b;
if (tune_A == 0 && tune_B == 0 && pre_tune_A == 1 && pre_tune_B == 1)
{
printf("right %d\n", ++tune_num);
system("mpc next > radio_status.txt");
system("mpc play > radio_status.txt");
system("mpc status > radio_status.txt");
fp = fopen("radio_status.txt", "r");
fgets(str, 16, fp);
fclose(fp);
printf("%s\n", str);
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.puts(" ");
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.puts(str);
switch (abs(tune_num % 3))
{
case 0:
digitalWrite(2, LOW);
digitalWrite(3, HIGH);
digitalWrite(4, HIGH);
break;
case 1:
digitalWrite(2, HIGH);
digitalWrite(3, LOW);
digitalWrite(4, HIGH);
break;
case 2:
digitalWrite(2, HIGH);
digitalWrite(3, HIGH);
digitalWrite(4, LOW);
break;
default:
break;
}
}
}
}
// ボリューム用エンコーダエッジのA相エッジ変化検出割り込みでコールされる関数。
void click_vol_A(void)
{
int _a;
// WiringPi GPIO_21(29pin)値取得。
_a = digitalRead(21);
// 値が変わった場合、
if (_a != vol_A)
{
// 一つ前のA端子の値を格納。
if (vol_A == 1)
{
pre_vol_A = 1;
}
else
{
pre_vol_A = 0;
}
vol_A = _a;
// A端子とB端子の直前の値が1で、今の値が0なら
if (vol_A == 0 && vol_B == 0 && pre_vol_A == 1 && pre_vol_B == 1)
{
volume = volume - 1;
if (volume > 100) volume = 100;
sprintf(str, "amixer set PCM %d%% > radio_status.txt", volume);
system(str);
system("amixer | egrep '\[.*%\]' > radio_status.txt");
fp = fopen("radio_status.txt", "r");
fgets(str, 30, fp);
sprintf(str, strchr(str, '['));
fclose(fp);
printf("Volume:%s\n", str);
lcd.setCursor(4, 1);
lcd.puts(" ");
lcd.setCursor(4, 1);
lcd.puts(str);
switch (abs(volume % 3))
{
case 0:
digitalWrite(23, LOW);
digitalWrite(24, HIGH);
digitalWrite(25, HIGH);
break;
case 1:
digitalWrite(23, HIGH);
digitalWrite(24, LOW);
digitalWrite(25, HIGH);
break;
case 2:
digitalWrite(23, HIGH);
digitalWrite(24, HIGH);
digitalWrite(25, LOW);
break;
default:
break;
}
}
}
}
// ボリューム用エンコーダエッジのB相エッジ変化検出割り込みでコールされる関数。
void click_vol_B(void)
{
int _b;
// WiringPi GPIO_22(31pin)値取得。
_b = digitalRead(22);
if (_b != vol_B)
{
if (vol_B == 1)
{
pre_vol_B = 1;
}
else
{
pre_vol_B = 0;
}
vol_B = _b;
if (vol_A == 0 && vol_B == 0 && pre_vol_A == 1 && pre_vol_B == 1)
{
volume = volume + 1;
if (volume < 0) volume = 0;
sprintf(str, "amixer set PCM %d%% > radio_status.txt", volume);
system(str);
system("amixer | egrep '\[.*%\]' > radio_status.txt");
fp = fopen("radio_status.txt", "r");
fgets(str, 30, fp);
sprintf(str, strchr(str, '['));
fclose(fp);
printf("Volume:%s\n", str);
lcd.setCursor(4, 1);
lcd.puts(" ");
lcd.setCursor(4, 1);
lcd.puts(str);
switch (abs(volume % 3))
{
case 0:
digitalWrite(23, LOW);
digitalWrite(24, HIGH);
digitalWrite(25, HIGH);
break;
case 1:
digitalWrite(23, HIGH);
digitalWrite(24, LOW);
digitalWrite(25, HIGH);
break;
case 2:
digitalWrite(23, HIGH);
digitalWrite(24, HIGH);
digitalWrite(25, LOW);
break;
default:
break;
}
}
}
}
int main(int argc, char *argv[])
{
int setup = 0;
int fd;
char *i2cFileName = "/dev/i2c-1";
// 変数初期化。
tune_A = 1;
tune_B = 1;
pre_tune_A = 0;
pre_tune_B = 0;
tune_num = 0;
vol_A = 1;
vol_B = 1;
pre_vol_A = 0;
pre_vol_B = 0;
volume = 80;
// wiringPの初期化。
setup = wiringPiSetup();
// GPIO_0(11pin）をプルアップして、エッジ検出割り込み設定。
pullUpDnControl(0, PUD_UP);
wiringPiISR(0, INT_EDGE_BOTH, click_tune_A);
// GPIO_1(12pin）をプルアップして、エッジ検出割り込み設定。
pullUpDnControl(1, PUD_UP);
wiringPiISR(1, INT_EDGE_BOTH, click_tune_B);
// GPIO_21(29pin）をプルアップして、エッジ検出割り込み設定。
pullUpDnControl(21, PUD_UP);
wiringPiISR(21, INT_EDGE_BOTH, click_vol_A);
// GPIO_22(31pin）をプルアップして、エッジ検出割り込み設定。
pullUpDnControl(22, PUD_UP);
wiringPiISR(22, INT_EDGE_BOTH, click_vol_B);
// GPIO_2,3,4,5,23,24,25(13,15,16,18,33,35,37pin)をプルアップダウンオフにして、出力に設定。
pullUpDnControl(2, PUD_OFF);
pinMode(2, OUTPUT);
pullUpDnControl(3, PUD_OFF);
pinMode(3, OUTPUT);
pullUpDnControl(4, PUD_OFF);
pinMode(4, OUTPUT);
pullUpDnControl(5, PUD_OFF);
pinMode(5, OUTPUT);
pullUpDnControl(23, PUD_OFF);
pinMode(23, OUTPUT);
pullUpDnControl(24, PUD_OFF);
pinMode(24, OUTPUT);
pullUpDnControl(25, PUD_OFF);
pinMode(25, OUTPUT);
// エンコーダライト出力の初期化。
digitalWrite(2, LOW);
digitalWrite(3, HIGH);
digitalWrite(4, HIGH);
digitalWrite(23, LOW);
digitalWrite(24, HIGH);
digitalWrite(25, HIGH);
// LCDバックライトOn。
digitalWrite(5, HIGH);
// I2CポートをRead/Write属性でオープン。
if ((fd = open(i2cFileName, O_RDWR)) < 0)
{
printf("Faild to open i2c port\n");
exit(1);
}
// LCD初期化。
lcd.init(fd);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.puts("Vol:");
// mpc 再生。
system("mpc clear > radio_status.txt");
system("mpc load radio.m3u");
system("mpc play > radio_status.txt");
system("mpc status > radio_status.txt");
fp = fopen("radio_status.txt", "r");
fgets(str, 16, fp);
fclose(fp);
printf("%s\n", str);
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.puts(str);
system("amixer | egrep '\[.*%\]' > radio_status.txt");
fp = fopen("radio_status.txt", "r");
fgets(str, 30, fp);
sprintf(str, strchr(str, '['));
fclose(fp);
printf("Volume:%s\n", str);
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.puts("Vol:");
lcd.puts(str);
while (1)
{
switch (getchar())
{
case 'n':
system("mpc next > radio_status.txt");
system("mpc play > radio_status.txt");
system("mpc status > radio_status.txt");
fp = fopen("radio_status.txt", "r");
fgets(str, 16, fp);
fclose(fp);
printf("%s\n", str);
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.puts(" ");
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.puts(str);
break;
case 'p':
system("mpc prev > radio_status.txt");
system("mpc play > radio_status.txt");
system("mpc status > radio_status.txt");
fp = fopen("radio_status.txt", "r");
fgets(str, 16, fp);
fclose(fp);
printf("%s\n", str);
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.puts(" ");
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.puts(str);
break;
case 's':
system("mpc play > radio_status.txt");
system("mpc status > radio_status.txt");
fp = fopen("radio_status.txt", "r");
fgets(str, 16, fp);
fclose(fp);
printf("%s\n", str);
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.puts(str);
break;
case 'u':
volume = volume + 5;
if (volume > 100) volume = 100;
sprintf(str, "amixer set PCM %d%% > radio_status.txt", volume);
system(str);
system("amixer | egrep '\[.*%\]' > radio_status.txt");
fp = fopen("radio_status.txt", "r");
fgets(str, 30, fp);
sprintf(str, strchr(str, '['));
fclose(fp);
printf("Volume:%s\n", str);
lcd.setCursor(4, 1);
lcd.puts(" ");
lcd.setCursor(4, 1);
lcd.puts(str);
break;
case 'd':
volume = volume - 5;
if (volume < 0) volume = 0;
sprintf(str, "amixer set PCM %d%% > radio_status.txt", volume);
system(str);
system("amixer | egrep '\[.*%\]' > radio_status.txt");
fp = fopen("radio_status.txt", "r");
fgets(str, 30, fp);
sprintf(str, strchr(str, '['));
fclose(fp);
printf("Volume:%s\n", str);
lcd.setCursor(4, 1);
lcd.puts(" ");
lcd.setCursor(4, 1);
lcd.puts(str);
break;
case 'e':
system("mpc stop > radio_status.txt");
return 0;
break;
default:
break;
}
delay(1);
}
return 0;
}
view raw gistfile1.txt hosted with ❤ by GitHub

　動かしてみたところ。


　エンコーダでプレイリストの切り替えとボリュームの変更を行えるようにしました。これをケースに入れようと思ったんですが、手頃な入れ物が見つからなかったで、


レゴで作って、エンコーダなんかはホットボンドで仮止め。


　今回は、手っ取り早く作りたかったので、USB DACも使わずにアナログ出力で、アンプ、スピーカもモノラルのチープなものを使ったんですが、逆にAMラジオな雰囲気のノイジーな音で、50's～70'sのオールディーズチャネルなんか聞くと、すごくいい感じ。









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