Aktuell scheint sich die „Toniebox“ bei Menschen mit (kleinen) Kindern großer Beliebtheit zu erfüllen. Das ganze ist im Wesentlichen ein Lautsprecher mit Akku, WLAN und einem RFID-Reader. Dazu gibt es kaufbare Figuren mit einem NFC-Tag im Inneren. Wenn man eine solche Figur auf die Box stellt wird entsprechende Musik oder ein Hörspiel abgespielt. Die Boxen wirken durchaus gut gemacht und durchdacht, aber schlussendlich geht das über die Figuren wohl ganz gut ins Geld, mal abgesehen davon das bei einem Ausfall der Herstellerserver die Box nutzlos wird. Auf dem 37C3 gab es einen Vortrag zum Hacking der Box, alternativ kann man aber natürlich selber etwas in dieser Art bauen 🙂

Ein Freund von mir hat ein kleines Kind, und daher Bedarf, aber keine Zeit mehr selber zu basteln. Da meine Freundin und ich kein Kind dafür aber Zeit haben, haben wir für ihn gebastelt. Praktischerweise sind wir nicht die ersten, so dass die Software als „Phoniebox“ schon mehr oder weniger fertig zu bekommen war. Hier soll es aber erst mal um die Hardware gehen.

Was brauchen wir also?

• einen Raspberry Pi als Herzstück
• eine Powerbank zur Stromversorgung. Ich habe eine Intenso XS10000 benutzt, die ist recht billig und sollte mit 10Ah ausreichend Kapazität haben
• einen DAC mit Verstärker, ich habe den MAX98357A auf einem Breakout-Board von Adafruit benutzt
• einen RFID-Leser, bei mir ist das der RC522
• ein paar LEDs, Buttons, Kabel etc.

Das ganze habe ich das erst mal lose zusammengebaut:

Die Verkabelung folgt einfach den Empfehlungen für die einzelnen Boards bzw. der Phoniebox:

Bauteil	Anschluss	RPi-Pin
Verstärker	Vin	5V
	GND	Ground
	DIN	GPIO 21/PCM DOUT
	BCLK	GPIO 18/PCM CLK
	LRCLK	GPIO 19/PCM FS
RFID-Leser	3.3V	3V3
	GND	Ground
	SDA	GPIO 8/SPI0 CE0
	SCK	GPIO 11/SPI0 SCLK
	MOSI	GPIO 10/SPI0 MOSI
	MISO	GPIO 9/SPI0 MISO
	IRQ	GPIO 24
	RST	GPIO 25
Buttons	Volume +	GPIO 23
	Volume –	GPIO 22
	Play/Pause	GPIO 27
	Next Song	GPIO 17

Der Verstärker und RFID-Leser sind dabei einfach nur mit Jumper-Kabel angeschlossen, für die Buttons und die Stromversorgung habe ich ein bisschen gelötet:

Das USB-Kabel habe ich durchgeschnitten und einen Schalter eingelötet. Dort ist auch eine grüne LED über einen Vorwiderstand angeschlossen, damit man sieht ob der Schalter an ist. Jeweils ein Pin der Buttons ist mit Ground verbunden, die andere Hälfe führt auf Jumper-Kabel. Wer sich jetzt fragt, wie man die Buttons einbauen soll, wenn die Kabel schon dran sind, hat das Problem schneller gesehen als ich 😉 Ich musste da also beim Einbau noch mal ein paar Verbindungen lösen, was aber zum Glück kein Problem war.

Als schwieriger stellte sich die Bearbeitung der Powerbank raus. Ich hatte mich für eine Powerbank entschieden, weil man so Akku, Ladeschaltung und DC/DC-Regler als Paket sehr günstig bekommt. Allerdings kann man, wenn die Powerbank im Würfel verbaut ist, die Ladeanzeige nicht mehr sehen. Daher hatte ihr die Idee die Elektronik aus dem Gehäuse zu nehmen und die LEDs der Ladeanzeige nach draußen zu führen. Leider stellte sich das Gehäuse als extrem hart raus, und war zudem mit dem Akku verklebt. Außerdem fühlte es sich nicht gut an, mit der Säge so nah an (geladenen!) 37Wh-Akku zu hantieren…

Schlussendlich habe ich den Akku dann in dem Gehäuse gelassen und nur in der Nähe der LEDs ein kleines Loch reingesägt, was verhältnismäßig einfach ging. Damit konnte man die LEDs ablöten und mit Kabel nach außen verlegen. So richtig überzeugt bin ich von der Methode aber nicht, auch das Löten an der nicht abschaltbaren Elektronik fühlte sich nicht gut an. Eine Alternative wäre vielleicht gewesen, die LEDs mit Lichtwellenleitern nach draußen zu führen. Schlussendlich ist aber alles gut gegangen.

Die Powerbank hat (wie wohl fast alle) noch ein weiteres Problem: Man kann sie zwar Laden während ein Gerät angeschlossen ist, allerdings wird die Stromversorgung des Geräts beim Anstecken des Ladestroms kurz unterbrochen. Beim Laden des Handys ist das egal, hier führt es aber zu einem Neustart des Raspberry Pi. Ich hoffe mal, dass das im eigentlichen Einsatz selten ein Problem ist. Außerdem scheint dieses Modell ein Problem mit schnellen Lastsprüngen zu haben: Der Pi hat ab und zu eine „undervoltage warning“ ausgegeben, obwohl die Powerbank eigentlich genug Strom liefern kann. Es gab aber keine Abstürze, scheint also gerade noch so zu reichen.

Damit ist die Hardware der Phoniebox vollständig. Von der Lösung mit der Powerbank bin ich nicht vollständig überzeugt (auch wenn es am Ende gut funktioniert hat), ansonsten hat alles relativ problemfrei geklappt.