Raspberry Pi Audio Player für Blinde

R-Pi Audio Player für Blinde Status: experimentell
Beschreibung	Audioplayer mit extrem einfacher Bedienung
Ansprechpartner	Jan
Version	1.0

Dieser Audioplayer richtet sich an Blinde, speziell ältere Blinde, die den Umgang mit Technik nicht gewohnt sind. Er basiert auf Debian plus MPD und einem Pythonscript. Er bekommt Hardwaretasten über den GPIO und evtl auch einen Lautstärkeregler und ein kleines Display. Außerdem USB Automount. Dieser Audioplayer richtet sich an Blinde, speziell ältere Blinde, die den Umgang mit Technik nicht gewohnt sind. Er kann aber auch für eigene Projekte verwendet werden.

Die Daisy-Player, die im Handel erhältlich sind, sind nicht nur extrem teuer sondern auch unbedienbar für meine Zielgruppe.

Die Eckpunkte:

• möglichst einfach und unkompliziert
• eher großes Gehäuse und sehr große Tasten
• ohne viel Aufwand mit Inhalt füttern
• erweiterter Zugang für Wartung

Batteriebetrieb oder Bluetooth sind für mich eher zweitrangig, können aber nachgerüstet werden.

Hardware

Material

Für den Audioplayer sind als Hardware ein 1B oder Zero völlig ausreichend. Hier ein paar Vorschläge:

• Hauptplatine
  • Raspberry Pi Zero W
    • Falls in Kombination mit Tastern und HiFiBerry geplant, bitte eine Version ohne GPIO-Leiste kaufen und später nur die genutzten Pins auflöten.
    • keine Klinke
    • eingebautes WLAN und BT
  • Raspberry Pi 1B
    • sehr schlechte Qualität an Klinkeausgang
• Audio
  • HiFiBerry DAC+ Zero mit 2x Chinch
    • passt bei allen Pi mit Standard-GPIO,
    • belegt ab Werk ALLE GPIO, das kann aber umgangen werden
  • Klinke-Buchse, sofern vorhanden und Qualität ausreichend für die eigenen Bedürfnisse
  • Bluetooth, onboard bei Zero W und ab 2B?
  • beliebige? USB Soundkarte
• Bedienung
  • eine Handvoll Taster
  • Handy mit beliebiger App, die den MPD steuern kann (Netzwerk notwendig)
  • TODO kleines Display
• System
  • (Micro-)SD-Karte mindestens 8 GB
• Medienvorrat
  • SD remote bestücken (Netzwerk notwendig)
  • Online-Quelle (Netzwerk notwendig)
  • Auf Auto Mount USB-Stick
    • für Raspberry Zero ist ein MicroUSB-Adapter und/oder USB-Hub notwendig
• Wifi und BT
  • Kann mittels einfacher USB-Dongles nachgerüstet werden, falls das Modell diese nicht mitbringt
• Stromversorgung
  • Original-Netzteil, angeblich "einzig", da geglättete VCC
  • Beliebiges 5V USB-Netzteil (Audioqualität vergleichen)
  • TODO Lithium Akku
    • Waveshare Battery Hat für 14500 Lithium-Akku
      • Falls nicht kompatibel mit HiFiBerry kann es auch über USB angeschlossen werden
• TODO Gehäuse

Taster

Die GPIO-Pins des Pi sind nicht geschützt. Bei falschem Anschluss ist ruck zuck der Spannungsregler defekt. Dieser kann nicht getauscht werden. Totalschaden. Aus diesem Grund müssen einige Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden:

• Wir verwenden grundsätzlich GND als Input für die Buttons
• Wir blockieren alle anderen Anschlüsse durch leere Stecker so, dass nur die gewünschten Anschlüsse verwendet werden können.
• Wir setzen die Pins derart ein, dass der Stecker verkehrtherum aufgesteckt werden kann, ohne Schäden zu verursachen.

Für mich sieht die Lösung so aus:

• Der HifiBerry verwendet die Pins 12,27,28,35,38 und 40, außerdem benötigt er natürlich Spannungsversorgung.
• Ich habe mühsam die GPIO-Leiste zum Teil abgelötet und die Pins 5 bis 10 sowie 13 und 14 durch eine gewinkelte Leiste ersetzt.
• Darauf kommt ein 2x5 Stecker.
• Wir verwenden nun die beiden äußeren Paare sowie das mittlere Paar für jeweils einen Taster.
• Falls der Stecker falschherum aufgesteckt ist, passiert nichts anderes als der Tausch zweier Taster.
• Als GPIO für unsere drei Taster dienen nun also 3,15 und 27.

Software

Mein Player basiert auf Rasberry OS (bisher Raspbian). Die aktuelle Version ist ein Debian Buster (10). Das ganze sollte aber auch auf anderen Systemen lauffähig sein.

System installieren und einrichten

System

• Download Raspberry Pi OS Lite von https://www.raspberrypi.org/software/operating-systems/#raspberry-pi-os-32-bit
• Installiere Debian/Raspian auf der SD-Karte
• Starte mit Monitor, Tastatur und Netzwerk-Kabel

Netzwerkzugriff

• Login pi/raspberry
• Ändere das Passwort mit passwd?
• Aktiviere den SSH Server mittels

   sudo systemctl enable ssh
   sudo systemctl start ssh

• /etc/hostname setzen, anschliessend Reboot?
• NTP einrichten, um die Uhrzeit automatisch einzustellen

   sudo systemctl enable systemd-timesyncd.service
   sudo nano /etc/systemd/timesyncd.conf

   # Inhalt beispielsweise
   [Time]
   NTP=0.de.pool.ntp.org 1.de.pool.ntp.org 2.de.pool.ntp.org 3.de.pool.ntp.org

   sudo systemctl start systemd-timesyncd.service
   
   # Alternativ...
   sudo apt install ntp

https://github.com/adafruit/Raspberry-Pi-Installer-Scripts/issues/92 https://bugs.launchpad.net/raspbian/+bug/1920806

Wifi - optional, aber zu empfehlen

• Network-Manager installieren

   sudo apt install network-manager-gnome

• mittels NMCLI Wifi einrichten, siehe https://www.makeuseof.com/connect-to-wifi-with-nmcli/ https://kifarunix.com/connect-to-wifi-in-linux-using-nmcli-command/

Paketmanagement

• Update durchführen

   sudo apt update
   sudo apt upgrade

• Weitere Pakete installieren
  • Pakete für MPD

   sudo apt install mpd mpc

• • Pakete für manuelle Audiosteuerung???

• • Pakete für das Pythonscript

   sudo apt install git libespeak-ng1 python3-pip 

• • Weitere Pakete für das Pythonscript, alternativ!! per APT oder per PIP3:

   sudo apt install python3-mpd python3-gst-1.0 python3-rpi.gpio
   pip3 install python3-mpd? python3-gst-1.0? python3-rpi.gpio? ???

• • Weitere Pakete mittels PIP3

   pip3 install pyttsx3

• • Optional Pakete für die Ansteuerung der GPIOs von der Kommandozeile

   sudo apt install gpio-utils

• • TODO Pakete für Google TTS

   mpg123, ...

• • TODO Pakete für System TTS

MPD einrichten

• Medienverzeichnis
• Audiodevice

   sudo mkdir /var/log/mpd
   # chown?

Python Skript einrichten

   # 
   cd
   git clone https://github.com/JPT77/RaspberryMediaPlayer.git
   cd RaspberryMediaPlayer
   sudo nano playerbuttonmonitor.service
   # check path to playerbuttonmonitor.py
   cp playerbuttonmonitor.service /etc/sytemd/system
   cd /etc/sytemd/system
   chown root:root playerbuttonmonitor.service
   ??? sudo systemctl enable playerbuttonmonitor.service
   sudo systemctl start playerbuttonmonitor.service

Audio einrichten

   check your audio volume using alsamixer
   check your audio device using ...
   ...

Quellen einrichten

Webradios

• In Playlists "playlist.m3u" anlegen mit den URLs der Webradios.

Lokale Medien

• Dateien in den Musik-Folder legen