Проекты : Темброблоки: аналоговые и цифовые + простые усилители


Тимофей Носов     

Цифровое управление аналоговым темброблоком

Существует большой список аналоговых темброблоков и аудиопроцессоров, среди которых множество изделий с прекрасными и, зачастую, непревзойденными качественными характеристиками.  И есть много ценителей высококачественного звучания, которые до сих пор предпочитают чисто аналоговые методы управления звуковоспроизводящей аппаратурой. Подобные конструкции с аналоговым управлением легко модернизировать и поставить на лыжи цифрового управления.

 

 

Примером простейшего аналогового темброблока может служить конструкция «Регулятор громкости, баланса и тембров на TDA1524A». Для стыковки такого аналогового темброблока с рассматриваемым блоком цифрового управления достаточно удалить переменные резисторы и подключить освободившиеся линии к соответствующим линиям цифровых потенциометров (см. схему ниже). Аналогичным образом можно подключить ЛЮБОЙ аналоговый темброблок, аудиопроцессор, да и вообще любой регулятор, который в своем составе имеет переменный резистор.

 

 

Блок цифрового управления представляет собой моноблочную конструкцию, выполненную на одной плате. В центре платы через межплатную вилку (гребёнка, штырьки) закреплен индикатор. Под индикатором в нижней части платы расположен энкодер со встроенной кнопкой типа PEC16. Этой встроенной кнопкой включается и выключается вся конструкция, т.е. происходит переход из режима ожидания в рабочий режим (и наоборот). Одновременно плавно включается (выключается) подсветка. Справа от индикатора находятся три кнопки: приглушение, следующий режим и предыдущий режим. Слева от индикатора – ИК-приемник TSOP1736 (см оптические приборы) для пульта дистанционного управления.

 

 

Эти перечисленные компоненты конструктивно смонтированы на плату со стороны пайки (т.е. со стороны проводников печатной платы). Как видно из фотографий это делается довольно просто, также как и пайка на манер поверхностного монтажа. С обратной стороны платы смонтированы остальные элементы: микроконтроллер PIC16F628A, два двойных потенциометра MCP42xxx (в моём случае MCP42100, т.е. на 100 ком). Также смонтирован многоканальный коммутатор TDA1029 (отечественный аналог К174КП1). Кроме этого потребуется немного других элементов: стабилизатор, полевой транзистор в роли ключа подсветки, подстроечник контрастности, горсть сопротивлений и конденсаторов для обвязки.

 

 

По сути и с виду ничего сложного нет. Всё довольно просто. Как показала практика, моноблочная конструкция довольно удобна и в эксплуатации, и для монтажа на лицевую панель вашей аппаратуры. Дизайн платы таков, что вся конструкция в сборе довольно тонкая (плоская). Размер платы 125х72 мм. Ниже на фотографии продемонстрирован вид сбоку.

 

 

Кратко пробежимся по функциям и возможностям устройства:
– режим ожидания;
– сигнал в режиме ожидания (лог. 0) и в режиме работы (лог. 1) (можно использовать для управления питанием усилителя);
– плавное включение подсветки;
– автоматическая загрузка настроек;
– плавное нарастание громкости при включении (изменение значения потенциометра);
– раздельная регулировка громкости, баланса, тембров;
– автоматическое сохранение настроек;
– автоматический переход в режим громкости из других режимов;
– приглушение и индикация приглушения (потенциометр громкости выводится в крайнее положение);
– плавное нарастание громкости при выходе из приглушения;
– коммутирование четырех стерео-каналов и индикация выбранного канала;
– регулировка всех настроек энкодером;
– включение/выключение встроенной в энкодер кнопкой;
– три кнопки управления (приглушение, следующий параметр, предыдущий параметр);
– любая настройка (режим работы) выбирается кнопками;
– быстрый доступ ко всем функциям с пульта ДУ (формат RC5);
– плавное выключение подсветки;
– русский интерфейс (легко сделать любой другой вручную через область EEPROM);
– односторонняя любительская печатная плата под компоненты для монтажа в отверстия.

Ниже несколько фотографий работы в этих режимах

 



 

Пульт дистанционного управления в формате RC5, например, от бытовых телевизоров Philips.

 

 

Как работает цифровой потенциометр в данной конструкции? Каждый из используемых потенциометров имеет 256 ступеней регулировки (от 0 до 255). Если у нас цифровой потенциометр MCP42100 (100 ком), то каждая ступень регулировки составит 100 ком /256 = 390 ом. С потребительской точки зрения это слишком мелкий шаг, да и шагов большое количество. Мы реализовали 256/5 = 51 шаг. Теперь потенциометр меняется с шагом 100 ком /51 = 1,96 ком. Каждый шаг отрисовывается в виде палочки-засечки на экране индикатора. Кроме этого в верхней строке отражается количество сделанных шагов. В правом верхнем углу верхней строки индикатора показано состояние темброблока – приглушен или нет.

 

 

Односторонняя печатная плата выполнена методом ЛУТ. На рисунке выше для наглядности линии питания нарисованы красным и синим цветами (вид со стороны компонентов). Компоненты, обозначенные контурами желтого цвета, монтируются со стороны проводников (индикатор, кнопки, энкодер, ИК-приемник). Сначала монтируются перемычки, сопротивления, конденсаторы, панели под микросхемы, стабилизатор и полевой транзистор. Затем кнопки, энкодер и ИК-приемник. В самом конце на плату впаивается межплатная вилка (гребенка, штырьки) (16 контактов). И в конце на вилку подпаивается индикатор. Если вы установите индикатор в самом начале, то вы не сможете смонтировать микроконтроллер и ряд других компонентов.

Схема устройства довольно проста.

 

 

Выбор цифрового потенциометр MCP42xxx обусловлен относительной доступностью, низкой ценой и  удобством применения (большинство цифровых потенциометров производятся в неудобных для применения в любительских условиях корпусах). Разумеется, в качестве цифровых потенциометров могут быть выбраны другие, более доступные и более подходящие и даже с другим интерфейсом (например, с I2C или подобным). В этом случае необходимо внести изменения в печатную плату и прошивку (программу) устройства. Но это уже будет отдельный самостоятельный проект.


Файлы:
Печатная плата
Прошивка (демо)
Прошивка оригинал – 500 руб.
Проект Протеуса
Видео работы
Документация на компоненты


Полезные ссылки:
Попробуй сделать печатную плату на кухне
Собери себе подходящий программатор
Узнай как прошить микроконтроллер прошивкой
Научись программировать и делать прошивки
Задай вопрос или найди ответ в форуме


Назад

Просмотров: 46613

 








 
 
 

В русском Интернете бестолку защищать свои права. Хотите использовать материалы - используйте,
но с письменного согласия авторов. В противном случае будут высланы соответствующие письма
в поисковые системы об ограничении индексации ваших сайтов. Не доводите до греха.