树莓派的日常家居玩法多多，制作一台属于自己的数字音乐播放机是其中的一种。严格上说，树莓派是没有声卡的，其板载的 3.5 mm 音频孔实际是通过 PWM 来实现音频输出的（通过算法让PWM信号变成模拟信号）。在 Pi 4 上输出的音质还算过得去，至少没有杂音（如果有杂音，俗称电流声，其实电流是没有声音的，只是供电电压的不稳定产生了模拟信号，并不幸地进入了喇叭使它发出莫名的响声），就是低音不够厚高音有点飘，不追求 HiFi 音质只是看看恐怖片的话是没问题的。

正是因为使用 PWM 产生音频信号，所以，如果 GPIO 上要用 PWM ，就不能使用音频了。当然，通过GPIO引脚也能输出音频，因为 PI 有两路 PWM 输出，正好，一路输出左声道，另一路输出右声道。但一般咱们不会这么玩，主要还是音质问题。你也可以直接买个 USB 声卡，也很方便，音质好不好取决于你剁手的能力。不过呢，若真想享受一下自己 DIY 播放机，最好还是买一块 I2S 解码板，树莓派是支持 I2S 协议的。在 /boot/config.txt 文件中，要加上这一句来开启：

然后，还要配置 I2S 扩展板的类型，一般使用 HifiBerry DAC 即可，多数扩展板是兼容的。

最好把板载的音频也禁用（禁用后不仅 3.5 接口不能用，连 HDMI 也不能输出音频的）。

最后保存 config.txt。

树莓派的官方系统默认自带 ALSA 相关支持的，但是，如果你写 C++ 代码时要使用 asoundlib 的话，需要安装开发者专用的包。

doc 是帮助文档，一起装上也方便。

执行 aplay -L 命令你就会看到 hifiberry DAC 了。

 因为板载的音频被禁用，并且没有接入 USB 声卡，所以系统默认只能选择 I2S 扩展板。所以，你不需要再做其他配置，如果在执行一些播放命令时要选用声音设备（如 aplay、gmediarender 等），可以直接用 default 或 sysdefault 来引用。

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上面说了那么多，那咱们怎么打造私人播放机呢。其实，有现成的系统的，如 Volumio、MoOdeAudio 等。你要是懒得折腾，可以直接用，但是：

1、Volumio 的新版本 bug 相当地多，而且很不稳定。最可恨的是限制越来越多，你还得充值信仰开会员才能用。果断 PASS；

2、MoodeAudio 倒是做得不错，功能完整，无需充信仰。可是对老周来说感觉它功能太多了。

3、作为码农，老是要犯职业病的——为啥不自己开发一个呢，自己用的话，不用做太多的面子工程（比如界面美化），可以专注于功能，满足自己需求即可。

参考下一些数播系统的源代码，其实他们也是借助现有命令工具的，然后做个 Web 应用，在树莓派上以服务器角色运行，然后，你随便什么设备都能够通过浏览器来控制它。所以咱们用 ASP.NET 当然也可以做。你要是想练练手，不妨把 WPF 版本，Xamarin 版本也做做。

也可以考虑把控制逻辑以 Web API 的方式实现，这样客户端你将来想怎么扩展都行。

后台控制最简单的方法就是调用 aplay 命令，使用 Process 类 Start 一个进程，执行 aplay 命令，参数是要播放的音频文件，这实现起来很简单；缺点是管理功能不强，所以，很多开源的数播系统都选用 MPD。也就是 Music Player Daemon，说通俗一点，它就是一个后台运行的服务，客户端向它传递命令，以控制它的播放行为（可以播放指定曲目，可以暂停，可以停止播放器）。可以认为就是个命令方式驱动的音乐播放器，只是以 C / S 架构来运行。

执行下面的命令安装 MPD。

mpd 是必须的，因为它是服务进程；mpc 是一个简单的客户端程序，以命令行方式使用，用 Socket 通信，可以在本机使用，也可以远程使用。

如果你不要这个简易客户端，那只安装 mpd 即可。

咱们就是自己编程来实现通信的，故而不用 mpc 也行。这个不难的，你会 TCP 编程就行，稍后老周会演示一个例子。

我们现在要做的是配置 mpd ，默认情况下 mpd 是不能正确运行的，咱们必段修改一下配置。配置文件位于 /etc 目录下，名为 mpd.conf。这个文件是面向整个系统配置的，可以跨用户，若要单个用户使用，可以在特定用户的 home 下面建个 .mpd 子目录，再把 mpd.conf 复制进去。但是，咱们是把树莓派做数播机器用的，没必要搞那么多用户配置，直接使用 /etc/mpd.conf 就行。接下来就是修改这个文件。

选项很多，上面也有注释。咱们只需关注这几个重要的就行。

1、配置音乐文件所存放的目录。

我是把音频文件放在 pi 用户下的music目录中，你可以按实际情况修改。

2、播放列表的存放目录。

为了省事，我直接在 music 目录下建一个新目录，命名为 playlists。

3、数据库文件的存放路径（完整路径，包括目录和文件名）

也是图省事，直接放 music 目录下。文件名是 tag_cache。这个数据库用来保存歌曲的信息的，主要从音频文件的 TAG 标记中获取，就是我们平时查看文件属性时看到那些信息，比如曲目、标题、艺术家、专辑名称等。

 由于编码问题，显示出来的是 ????。

4、日志文件的存放路径。

5、存储进程ID的文件（pid 文件）

这个最好改到 pi 目录下，这样不需要 root 权限就能读写，免去后期各种改权限的麻烦。

6、修改状态数据的文件路径。

7、sticker file ，这个注释上说是存放为歌曲附加的动态信息用的，具体是啥玩意儿老周也不清楚。为了统一管理，为了减少后面出错，还是改一下吧。

8、修改运行用户。

这个改为 pi，没必要动不动就 root。

9、配置绑定的本机地址。

这个选项是必须改的，很重要，用来选定本地绑定的地址，给 TCP 服务器端侦听用的，这个就不必多解释了，折腾过 TCP 通信的话你都懂的。使用 any 表示绑定本机所有地址，如果你只想限制在本机访问，远程不允许连接，可以改为 127.0.0.1；如果你的 Pi 连接网络后有分配固定 IP 的话，可以改为相应的 IP，例如 192.168.0.125。

10、侦听端口。上面配置的是侦听地址，这里是端口，可以不改，默认 6600。

注释掉的话就是用默认值 6600。

11、自动更新数据库。这个还是设置为 yes 较好。

这样一来，如果前面配置的音乐目录下的文件有变动，会自动更改数据库。

12、配置音频输出设备。此处配置 audio-output 节点。前面咱们都把板载音载禁用了，所以 pulse audio 就无法用了，只能选 ALSA 方案。

type 字段要设为 alsa，name 字段你可以随便起个名字；device 字段就是前面用 aplay -L 看到的 hifiberry dac 的设备名，因为现在它已成为系统默认选用的设备，所以用 default 就能引用，或者用 hw:0,1 也行。剩下那几个是可选的，不管它。

配置完后，按【ctrl + o】写入，【Ctrl + x】退出。

我们还要创建一下目录和文件，就是上面在配置文件中出现的几个目录和文件。

先切换到 home 目录。

然后创建 music 目录以及子目录

加个 -p 参数是为了能一次性创建多级目录，毕竟咱们创建了 music 目录和 playlists 子目录。

现在，music 目录已经存在了，所以我们直接在它下面创建 tag_cache 文件，就是上面配置的数据库文件。不需要有数据，只要有这个文件就行了，这时候可以使用 touch 命令，具体用法网上随便一搜就有。这个命令本来是用来更新目录或文件的时间的，但它有个特点——如果文件不存在，会自动新建。

在 pi 的 home 下再建一个 mpd 目录（也是上面配置文件中提及的）。

同样的方法，用 touch 命令创建这些文件。

其实这里面只要创建 pid 和 state 这两个文件就行了，其他的 MPD 会自己创建，除非你运行服务时发现报错。

这一通配置之后，mpd 就能用了，重启一下服务，让它加载新的配置。

执行一下这条命令，看看状态。

能看到绿油油的 running，那就好了。

要测试，你得有音频文件，mp3、wav、flac、ape 等格式的都行，mp3 和 aac 是有损文件，要 HiFi 的话最好 Pass 掉，WAV 和 Flac 都不错。I2S 扩展板一般都支持硬解码，包括 DTS ，也能直接播放。

准备的测试文件不要太少，起码有七、八个，这样才能感觉到效果。准备好文件后，通过 scp 命令上传到树莓派上，放到你前面配置的音乐文件目录中。

第一个参数是把当前目录下所有 WAV 文件上传；第二个参数是树莓派上的存放路径，这里可以敲上绝对路径，也可以用 ~ 来代替 home 目录，即 [email protected]:~/music。

回到树莓派的终端，cd 到 music 目录下，ls 一下，就会看到音频文件了。

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好了，基本的测试条件已满足，下面老周再告诉你怎么通过编程来控制 MPD。

控制方式：通过 TCP 协议直接发送命令文本，每条命令末尾要有换行符（\n）。比如，要让 MPD 播放音乐，先 connect 服务器，然后发送“play\n”。通信方式有点像串口交互。

这样的控制方式是不是很好弄？那具体我们能用啥命令呢？如果你在 apt install 时有安装 mpc 的话，你可以在终端中输入：

然后你就会看到所有命令了。比如，要列出音乐目录下的所有文件，可以这样执行：

-h 参数指定的是服务器（MPD运行的主机）地址（主机名或IP地址均可），listall 就是命令了。

再例如，要停止播放音乐，执行：

如果我们要自己编程呢，那就

1、Connect HOST；

2、发送文本 stop \n；

3、要是没别的事，最好关闭连接，等需要时再连接。

总结起来就是：我们只要以文本格式发送命令部分即可。例如，mpc -h localhost play，那么我们的代码只发送 play 就行了，不要带 mpc -h XXXX。注意最后有换行符。

查看有效命令的另一个方法是查看 MPD 的源代码（C++），在 /src/command/AllCommands.cxx 文件中。

命令还是挺多的，我们记住常用的几个，基本能满足开发需求。如 

listall——列出目录下所有音乐文件

play——播放

pause——暂停

stop——停止播放

prev——上一首

next——下一首

listall——列出所有音频文件

另外，还有几个命令也可能会用到：

volume——用来调整音量。硬件控制模式下无效，除非改为软件控制模式：software，在mpd.conf文件中配置 audio-output节点下的 mixer_type。

不过这个配置不一定有用，有些声卡配置了也控制不到音量的，原因不明。

音量的设置格式为 +/- xx%，就是加或减掉多少百分比的音量。例如，要增大 20%，那就发送 volume +20；要减小 10% 就发送 volume -10。当然，是可以指定确定的值，如50%，发送 volume 50。

seek——设置播放进度，可以用时间，也可以用百分比。如定位到歌曲的 70% 处，发送 seek 70%；要定位到 1分 12 秒处，发送 seek 00:01:12。

current——显示当前正在播放的曲目。

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有了上面的理论基础，相信你现在已经会写程序了。咱们用一个 Win Forms 程序为例，实现一个最简单的功能，列出音乐目录下的所有曲目，即用 listall 命令。

 上面两个文本框，名为 tbServer 的用来输入服务器地址；名为 tbPort 的用来输入端口号。“连接”按钮名为 btnConnt，单击后连接服务器。

此处使用比较简便的 TcpClient 类。

处理“连接”按钮的 Click 事件，尝试连接 MPD 服务。

接下来窗口上放一个按钮，名为 btnList，单击后列出所有曲目，并显示在 ListBox 控件（Name = lsbSongs）中。

为了方便 WriteLine 和 ReadLine，咱们用 StreamWriter 和 StreamReader 类。

这里有几点必须注意，很重要：

1、Writer 的编码要使用 ASCII，不要用 UTF8，否则MPD会回复无效字母，从 MPD 的源代码分析，它在处理命令时，会检测 ASCII 字符。

2、设置 NewLine 属性为\n，防止使用 \r\n。

3、写完后要调用 Flush 方法，这样命令才会真正发送。

4、MPD 回应的消息为文本，第一行以 OK （大写）开头，然后是 MPD + 版本号，这个可忽略不管，只看有OK开头就行。

5、接着是发曲目，格式为 file: 文件名，一行一条记录。

6、所有东西发完后，会发一条OK。

好，运行看看效果。

 这个程序仅作演示，其实有 bug，正确做法应该是每次发命令时再连接，发完命令接收完消息后断开，不应该一直占用连接。