描述

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動機

在這段保持社交距離的時期，很難找到更積極和四處走動的方法。與我上學時相比，在線課程幾乎不需要在建筑物中走動和在儲物柜中交換學習材料。在社區外散步是保持活躍和每天鍛煉的好方法，但是，有些日子可能風太大而不能在外面散步，或者可能會下雨。此外，在持續的 COVID-19 期間，留在室內以降低傳播或感染病毒的風險變得越來越重要。

這就是為什么我們有動力開發一種有趣的方式來讓人們在室內保持活躍和健康！MuSticks 結合了音樂和棍子的理念，讓室內鍛煉變得實用而有趣。在這些困難時期保持健康并保持活躍很重要，我們希望 MuSticks 能夠以這種小方式幫助人們。

材料

該項目使用 Raspberry Pi Zero W、Adafruit Stereo Speaker Bonnet 和 Surface Bone Conductive Transducer 揚聲器。我們決定使用換能器，因為它具有在硬表面上轉換音頻波信號的有趣特性。我們決定使用塑料瓶，但您可以嘗試不同的材料。

3D打印零件

我們決定把木棍分成三部分。

• 揚聲器支架
• 一個瓶架
• 板/電池座

為了制作完整的棍子，您需要打印兩個揚聲器支架和兩個瓶架。揚聲器支架緊貼瓶架，如下所示：

然后使用螺釘/螺母將板/電池連接到瓶架上，如下所示

邊框/電池座有兩個版本；“Battery and Board Holder.stl ”文件比BBH3.stl文件的比例略小。這種差異允許兩個持有人一起搶奪并滾動以關閉并保護內容物。

將硬件放在一起

樹莓派零設置。

為了發布我們的 Web 界面，我們需要在我們的 RPi Zero W 中安裝 LDAP。您可以找到幾個網頁來指導您在 Raspberry Pi Zero W 中安裝 LDAP。

我們還使用以下命令安裝 mp3 實用程序 MPG123：

$ sudo apt-get install mpg123

然后按照此處的 Adafruit Speaker Bonnet for Raspberry Pi 輕松安裝中的說明進行操作。

感謝 Adafruit 的說明，我們能夠找到 SomaFM

超過 30 個獨特的收聽者支持的、無商業廣告的、地下/替代無線電廣播頻道向世界傳播。

輕松測試揚聲器并提供多種選擇是理想之選。但是，從 Web 服務運行它并不容易。

現在我們準備好創建我們的界面了。

網頁

安裝服務器和揚聲器后，我們使用“Bootstrap Studio”創建了一個簡單的 Web 界面。我們不確定是否可以上傳自動生成模板，但我們可以顯示我們對代碼所做的手動更改。

下圖是界面截圖：

每個按鈕圖像都會向服務器的主頁提交一個代碼，以指示所選電臺。代碼看起來像

name="action" value="selEighties">src="assets/img/scenery/u80s-120.png" alt="DLS">
name="action" value="selDeepSpace">src="assets/img/scenery/DeepSpaceOne.gif" alt="DLS">
name="action" value="selPoptron">src="assets/img/scenery/poptron120.png" alt="DLS">
name="action" value="selMissionC">src="assets/img/scenery/missioncontrol120.jpg" alt="DLS">
name="action" value="selXmas">src="assets/img/scenery/xmasrocks120.png" alt="DLS">
name="action" value="selStop">src="assets/img/scenery/image1.jpg" alt="DLS">

請注意，value 屬性具有在 GET 命令名稱操作中發送回服務器的值。

最初的想法是接收選臺，然后批處理一個進程在后臺運行MPG123，但不可能。對于初學者，除非我們使用 sudo 命令運行 shell 進程，否則程序不會啟動。

我們嘗試執行以下命令，其中 exec 是生成進程的 PHP 函數：

exec("nohup mpg123 http://ice1.somafm.com/u80s-128-mp3 > /dev/null 2>&1 echo $!");

但它一開始進程就崩潰了 mpg123 程序。

然后我們在命令行中使用 sudo 權限嘗試了 shell_exec，例如：

shell_exec('sudo mpg123 http://ice1.somafm.com/u80s-128-mp3 > /dev/null 2>&1  echo $!');

這有效，但需要注意的是該進程永遠不會返回到服務器，因此客戶端被卡住了，不允許它做出不同的選擇。

我們最終決定打破 Web 服務器和 MPG123 程序之間的依賴關系。

我們創建了一個循環運行的 bash 腳本，讀取文本命令文件的內容并在主進程級別提交批處理作業以運行 MPG123 程序。該腳本將在下一節中解釋。

Web 服務器的工作是獲取所選站并將相應的命令代碼寫入命令文件，以便 bash 腳本可以讀取選擇并執行該過程。

一個問題是文件訪問的并發性，我們是否可以打開它以寫入并同時讀取以執行命令。是的，我們可以！！！

這是服務器 PHP 程序的一部分，它從客戶端獲取選擇并將命令代碼寫入命令文件：

//Check if there is a command
if (isset($_GET["action"]))
{
   //Open file to write
   $myfile = fopen("runSelection.txt", "w");
   //Set command to stop current streaming
   fwrite($myfile, "4\n");
   //Make sure to flush buffer to file
   fclose($myfile);
   //Wait, maybe not that necessary
   sleep(1);
   //Select the next stream station
   if ($_GET["action"] == "selEighties")
   {
      $myfile = fopen("runSelection.txt", "w");
      fwrite($myfile, "3\n");
      fclose($myfile);
   }
   .
   .
   .

注意，我們首先檢查客戶端是否通過action屬性發送了一個選擇，然后我們用PHP函數fopen打開文件進行寫入，然后編寫命令代碼4，即停止當前的MPG123作業，然后我們關閉文件刷新緩沖區并允許 bash 腳本讀取和執行此命令有一個小的延遲（可能不需要）。

接下來，如果選擇了一個站，則再次打開命令文件（fopen），寫入相應的命令，關閉文件（刷新緩沖區）并等待下一次客戶端選擇。

這個過程保證了客戶端/服務器執行的流暢，并且沒有通過允許服務器訪問內核進程命令而暴露任何可能的安全性。

Bash 腳本

bash 腳本具有讓項目在 Web 界面上蓬勃發展的魔力。

該腳本掃描命令文件 runSelection.txt。當客戶端請求站點時，PHP 服務器服務正在寫入此文件。

腳本循環運行，直到選擇退出命令 (2)

while [ $selection -ne 2 ]
do
    .
    .
    .
done

該腳本通過以下循環命令讀取文件的每一行（僅一行）

while read line
do
   selection="$line"
   .
   .
   .
done < runSelection.txt

然后腳本檢查選擇，如果它與之前的選擇不同，它會提交批處理文件以執行，例如

# if current selection is not the last read then execute
if [[ $selection -eq 3 ]] && [[ $lastSel -ne $selection ]]; then
   # Prepare command to execute in the background
   cmd="mpg123 http://ice1.somafm.com/u80s-128-mp3"
   # Execute command and assign process id to variable.
   nohup $cmd > /dev/null & PID=$!
   echo "$PID"
   # Remember last selection so it does not execute again.
   lastSel=selection
   exec4=0
fi

注意腳本保留了進程id，所以當停止命令（4）進入命令文件時，它可以殺死它，如下所示：

cmd="kill $PID"
echo "$cmd"
# Kill last submitted process
nohup $cmd > /dev/null

就是這樣，bash 文件可以愉快地創建和刪除進程，并且 Web 服務可以不間斷地工作。

我們花了一些心思才想出解決方法，但如果您有一個想要批處理的過程，這可能是一個可能的解決方案。

最后，請注意我們選擇使用 SomaFM 播放音樂，但您可以添加 MP3 歌曲庫并享受樂趣。

享受！！

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