Modern Jukebox: Raspberry Pi & Arduino LED-Musikplayer im Retro-Look

Komponenten und Zubehör

Komponente	Menge	Hinweis
Raspberry Pi 3 Model B (oder 4)	1
Adafruit Pi Perma Proto Hat (ohne EEPROM)	1
Arduino Nano R3 (oder Micro/Metro Mini)	1	Pinout anpassen!
NeoPixel LED-Strip (60 LED/m, digital RGB)	1	Zwei Stücke: 36 & 22 LEDs
5″ HDMI Touch-LCD (z. B. Uctronics)	1	Montagepunkte beachten
HDMI-Flachkabel 270° 1 ft	1
HDMI-Winkeladapter 90°/270°	1
Micro-USB-Kabel 9″ (Linksabgang)	1	Für Touch-Interface
Kurzes Micro-USB auf USB-A	1	Arduino an Pi USB
Elko 1000 µF	1	Auf 5V-Schiene Pi/Amp
IQAudio Pi Digi Amp Plus	1	Jetzt Teil von Raspberry Pi, ~30 $
Widerstand 330 Ω	2	Für NeoPixel Data-Leitung
SparkFun Sound Detector (mit Headern)	1	Unbedingt nötig für soundreaktive LEDs!
Dayton Audio RS100-8 Lautsprecher	2	Zentrale Membran → 3D-gedruckte Distanzringe nötig
Lautsprecherkabel 18 AWG	1
SPDT Mini-Wippschalter (Mitte aus)	1	Animation auswählen
SPST Wippschalter (Ein/Aus)	1	Netzschalter
Adafruit Female Header 5er-Pack	1
Lötkabel 22 AWG	1	Perma-Proto & NeoPixel
M2,5 Gewindestifte 20 mm (M/F)	4	Perma-Proto auf IQAudio
M2,5 Gewindestifte 5 mm (M/F) + 4 Muttern	8	IQAudio auf Pi & Gehäuse
M2,5 Maschinenschrauben 4–5 mm	4	Perma-Proto auf IQAudio
Micro-SD-Karte	1	Für Raspberry Pi OS / Volumio
Adafruit Panel-Mount 2,1 mm DC-Buchse	1	Externes Netzteil
DC-Verlängerungskabel	1	Intern: Buchse → IQAudio
Selbstklebender Samtstoff (Lichtblende)	1	Hinter LEDs kleben
3D-Druckfilament (5 Farben)	1	Rot, Weiß, Fillamentum Vertigo Galaxy, Rapunzel Silver, Braun
Adafruit Slow-Fade 5 mm Diffused RGB-LED	1	Für „Stern“ im Lautsprechergitter (Power-Anzeige)
Acrylglas 3–6 mm	1	Fenster im Bogen oben (Foto dahinter)
M2,5 Maschinenschrauben 15 mm (Senkkopf) + Muttern	12	Lautsprecherbefestigung (6 pro Seite)
3,4 A Netzteil (19 V → 5 V)	1	Für IQAudio Digi-Amp Plus
Lautsprecher-Gitterstoff	1	Vintage-Optik
Acrylglas 3–6 mm (Fenster Bogen)	1	Foto/Zeichnung dahinter
3-poliger Schraubklemmenblock 5,08 mm	1	Schalter & LED-Anschluss
M2,5 Schrauben 5 mm (optional Rückwand)	7	Empfohlen: Linsenkopf

Benötigte Werkzeuge

• 3D-Drucker (z. B. Prusa i3 MK3S, Bauraum ≥ Teilegröße)
• Heißklebepistole (feine Spitze, kleine Klebesticks)
• Lötkolben
• Zap-a-Gap Medium CA-Kleber (für Kleinteile)

Apps und Onlinedienste

• Volumio (Musikplayer-Software)
• Arduino IDE
• GIMP / CorelDRAW (für Grafik im Acrylfenster)

Projektbeschreibung

Update: Erschienen in The MagPi Magazine, Ausgabe 105.

Inspiration

Klassische Jukeboxes faszinieren mich seit Jahren. 2014 erster Versuch, aber fehlende 3D-Druck-Kenntnisse. Heute: 3D-Design & Druck beherrschen. Fertige Minijukes gibt es ab 65 $ (Victrola), große moderne ab 795 $. Dieses Projekt liegt dazwischen – siehe Kosten & Aufwand.

Danksagung: 3D-Modell von Marco Gregorio (GrabCAD), LED-Code basiert auf Michael Bartlett (SparkFun „Interactive LED Music Visualizer“).

Überblick

Musikplayer mit kostenloser Volumio-Software (AirPlay, Spotify, Pandora, Webradio, eigene Bibliothek – Steuerung per Handy/Tablet/PC). Eigenanteil: 3D-Gehäuse, Touch-LCD, soundreaktive LEDs. LCD & Pi-Stapel (Pi + IQAudio Digi Amp) im Gehäuse. Arduino Nano auf Perma-Proto-Board steuert NeoPixels. SparkFun Sound Detector wandelt Schall in digitale Werte um.

Designziele

• Höhe ca. 38 cm (15 Zoll)
• Touchscreen zeigt „Now Playing“ / Coverart
• Guter Klang (Dayton RS100-8)
• Viele animierte LEDs (NeoPixel)
• Sichtbar 3D-gedruckt (kein Post-Processing, mehrfarbiges Filament)
• Kein Druckteil > 12 h (keine Übernacht-Drucke)
• Fugen minimieren / verstecken

Schwierigkeitsgrad: Fortgeschritten

• Über 75 h Gesamtdruckzeit
• Kritische Montage (Reihenfolge, Passgenauigkeit)
• Enge Platzverhältnisse im fertigen Gehäuse

Kosten: Hoch

(Alle Preise ca. USD)

• Filament: 2–3 Rollen weiß + Nachbearbeitung ≈ 70–90 $ ODER Mehrfarbig (wie hier) ≈ 100 $+
• Arduino Nano / Metro Mini ≈ 20 $
• Adafruit Perma Proto Hat ≈ 5 $
• HDMI Touchscreen 5″ (Uctronics) ≈ 53 $
• Raspberry Pi 3B+ ≈ 35 $
• Dayton RS100-8 (2×) ≈ 60 $
• Lautsprecherkabel, Gitterstoff, Kleinteile ≈ 40 $+

Gesamtausgabe ca. 150 $ (über Monate verteilt, viel Material vorrätig). Neuanschaffung aller Teile deutlich teurer.

Aufwand

• 3D-Druck: 21 STL-Dateien, ~75 h+ (12 Teile > 1 h, Rest 1–2 h)
• Verkleben Gehäuse: 4 Phasen, 3–4 h
• LED-Strips kleben: ~1 h
• Elektronik: ~5 h (Volumio einrichten, Arduino flashen, Platine löten, testen, LCD montieren, Stapel bauen, Schalter/Netzteil anschließen, Lautsprecher montieren)
• Endmontage & Deko: 1–2 h
• Gesamt (ohne Druckzeit): ~12 h+

Downloads

Dokumentation, Code & 3D-Druckdateien auf GitHub und Thingiverse.

3D-Druck

21 separate STL-Teile, manche doppelt. Im GitHub-Ordner docs (Parts List, Druckzeiten) und 3D-Prints (PrusaSlicer-Einstellungen, Orientierung). Endgültige STL-Dateien enthalten Verbesserungen: größerer LCD-Bezel, größere Montageplatte, keine gedruckten Standoffs mehr, vereinfachte Rückwand.

Los geht's

„Things“-Abschnitte genau lesen (exakte Bauteile). Vor Gehäusemontage Elektronik testen:

1. Volumio installieren & konfigurieren
2. Platine löten
3. Komponenten verdrahten (NeoPixels, Slow-Fade-LED, Schalter)
4. Bauteile auf Platine bestücken
5. Arduino-Sketch von GitHub laden & hochladen
6. Alles testen!

Volumio installieren

Volumio Getting Started folgen. IQAudio Digi Amp auf Pi aufstecken, Female-to-Male-Jumper an +5V/GND des Amps für NeoPixel-Stromversorgung. Lautsprecher anschließen (ca. 18 cm Kabel). Pi nicht separat mit Strom versorgen! Netzteil an IQAudio, Webradio testen.

Volumio-Einstellungen: IQAudio Digi Amp Plus als Audioausgabe, Touchscreen-Plugin aktivieren.

Platine vorbereiten (Perma Proto Hat)

Platine quer (3,3V-Schiene oben). Nur 5V/GND vom IQAudio angeschlossen. Modifikationen:

• 3,3V-Schiene wird zu 5V-Eingang
• Leiterbahnen durchtrennen für Mehrfachanschlüsse in Spalten & Reihen

Detailbilder im Originalprojekt (GitHub). Wichtig: 3-polige Schraubklemmen (5,08 mm Raster) passen exakt auf 2×2,54 mm Raster der Lochrasterplatine.

NeoPixels

Silikonmantel entfernen, Strip in 36 LED (Neon-Röhren) und 22 LED (Frontgitter) schneiden. Je 3 Drähte (GND, +V, DIN) ca. 18 cm, 330 Ω Widerstand in DIN-Leitung. DIN-Richtung beachten!

Stern-LED (Power-Anzeige)

Im Frontgitter sitzt ein 3D-gedruckter 6-zackiger Stern. Dahinter eine Slow-Fade-RGB-LED (+V/GND) in gedruckter Blende gegen Lichtbluten. 120 Ω Vorwiderstand an +V (5 V → ~3,4 V).

Arduino & Code

Arduino IDE installieren, Adafruit NeoPixel Library installieren. Basis: SparkFun „Interactive LED Music Visualizer“ (Full Visualizer ohne Buttons). Erweiterung: 3-Stellung-Wippschalter:

• Stellung 1: Sound-reaktiv
• Stellung 2: Farbwechsel-Chaser (nicht soundreaktiv)
• Mitte: LEDs aus

Schalter muss angeschlossen sein, sonst keine LED-Funktion.

Sketch von GitHub laden (Modern-Jukebox Repo).

Anschlüsse:

• Arduino auf Perma-Proto-Female-Header stecken
• 36-LED-Strip → Digital Pin 7
• 22-LED-Strip → Digital Pin 13
• SparkFun Sound Detector einstecken
• Wippschalter: Mittelanschluss → GND, Stellung 1 → D2, Stellung 2 → D4
• IQAudio +5V/GND → 5V-Schiene Perma-Proto
• Slow-Fade-LED → +5V/GND-Schiene

Sketch hochladen. Beim Start läuft RainbowCycle auf Gitter-LEDs (Dauer ~10 s), danach soundreaktiv bei Stellung 1.

3D-Druck

Teileliste, Druckzeiten, Slicer-Einstellungen im GitHub-Ordner docs / 3D-Prints.

Montage

Werkzeug

Feine Heißklebepistole, Tesafilm (Geschenkband-Klebeband) zum Fixieren vor dem Kleben.

Gehäuse

Von innen nach außen kleben: Gitter → Neon-Röhren. Dann Pause, Hardware einbauen:

• Acrylfenster mit Foto
• NeoPixels
• Touch-LCD
• Gitterstoff & Stern-LED-Halter
• Pi/AMP/Arduino-Stapel
• Selbstklebender Filz (Lichtblende)
• Bodenplatte mit Schaltern

Dann Gehäuse & Boden verkleben. Optional: 2-teilige Rückwand verschrauben.

Hardware einbauen

„Rechts“/„Links“ = Ihre Sicht von vorne.

Acrylfenster & Foto

Acryl mit Dremel (langsam) zuschneiden (Schablone auf GitHub). Kanten schleifen, mit CA-Kleber in Bogen einkleben. Foto ausdrucken, hinter Acryl kleben.

NeoPixels

Langer Strip kantig an Neon-Röhren kleben (LEDs nach innen). Kurzer Strip U-förmig an linker/rechter Bodenplatte, mit Tape fixieren, heißkleben.

Touch-LCD

In Montagepfosten am Bogen verschrauben. HDMI-Adapter 90°→270° oben am LCD, 1 ft Flachkabel → Pi. Linkswinkliges Micro-USB → Touch-Port LCD, USB-A → Pi. Kabel durch linke Neon-Röhre führen.

Gitterstoff & Stern-LED

Stoff zuschneiden (Gitter + Röhrenränder). Stern-LED-Halter als Schablone für Loch im Stoff nutzen (Kreuz einschneiden, Ecken abschneiden). LED in Halter, Halter in Stern einkleben (CA). Stoff über Halter & Gitter spannen, Ränder an Röhren kleben.

Pi / IQAudio / Arduino Stapel

Auf Montageplatte schrauben (5 mm Standoffs an Pi-Boden). LCD-Kabel (HDMI, USB-Touch) anschließen. Arduino per kurzem Micro-USB an Pi (Strom). Stern-LED an IQAudio +5V/GND.

Filz (Lichtblende)

Innenwand mit Filz auskleiden (selbstklebend), Kabelaussparungen schneiden.

Bodenplatte mit Schaltern

Zusätzlich zum Animations-Wahlschalter: Netzschalter (SPST) an Panel-DC-Buchse.

• GND-Leitung (schwarz, ≥80 mm) für Netzschalter
• DC-Verlängerungskabel mantel abisolieren (80 mm), Rot/+V, Schwarz/GND freilegen
• DC-Buchse & Netzschalter in Bodenplatte einsetzen
• Schwarze Leitung: Schalter „O“ → aktiver GND-Pin DC-Buchse
• Schalter „I“ → GND (schwarz) des Verlängerungskabels (→ IQAudio)
• Rote Leitung (+V) Verlängerungskabel → +V-Pin DC-Buchse
• Verlängerungsstecker in IQAudio stecken, Bodenplatte ankleben

Lautsprecher

Dayton RS100-8 haben zentrale Membran → nicht flach montierbar. 3D-gedruckte Distanzringe nutzen.

15 mm M2,5 Schrauben + Muttern. Tipp: Ringe erst mit Schrauben ausrichten, heißkleben, dann Lautsprecher an Ringe schrauben. Hintere Schraubenlöcher schwer zugänglich – Blu-Tack oder Klebeband an Muttern hilft.

Dekoration

Seitlich & oben (GitHub Parts List):

• Neon-Röhren Rotabdeckung
• Neon-Röhren Lüfter-Deko
• Neon-Röhren Ornament
• Gehäuse-Fugenabdeckung
• Oberes Rot-Ornament
• Oberes Ornament (2 Teile)

Links & rechts spiegeln. Rotabdeckung mittig an Röhrenfuge ausrichten (Bleistiftmarkierung), CA-kleben. Fugenabdeckung daran ausrichten. Lüfter-Deko & Ornament oben/unten an Rotabdeckung. Oberes Ornament in Rot-Ornament kleben, Assembly mittig am Bogen ausrichten (Bleistiftmarkierung), einkleben.

Bedienung

Volumio-UI ist intuitiv. Start: „Home“ oder „Browse“ im Playback-Fenster. Dienste (Pandora, Spotify) unter Settings/Plugins/Music Services einrichten. AirPlay via Apple Music Player.

Update 20.09.2021

Raimund Trierscheid baute eine Version mit 5 mm Holzseitenwänden für bessere Lautsprecherbefestigung & Klang.