У поширеній нині аналогової радіоелектронної апаратурі (РЕА) дедалі частіше використовують елементи цифрової техніки, особливо у вузлах, мають низьку надійність. Одним із найнадійніших елементів РЕА є змінні резистори (потенціометри). Ряд фірм розробили широку номенклатуру цифрових потенціометрів, проте такі елементи вимагають своєї нормальної роботи мікропроцесорне управління, тобто. необхідно використовувати мікроеонтролери (МК). Враховуючи далеко не завжди низьку вартість як МК, так і цифрових понтеціометрів, актуальним є завдання розробки найпростіших дешевих цифрових регуляторів на основі самих мікроконтрелерів. Як відомо, потенціометр є регульованим дільником напруги і містить два плечі: верхнє і нижнє. У даній статті конструкції верхнє плече кожного дільника має постійний опір, а опору нижнього плеча змінюється перемиканням резисторів (на корпус) за допомогою МК (рис.1). Принципова схема простого цифрового двоканального потенціометра на основі недорогого мікроконтролера PIC16F628A показана на рис.2. Його можна використовувати як стереофонічний регулятор гучності.
Для перемикання резисторів нижніх плечей дільників для одного каналу цифрового потенціометра використовуються 6 ліній порту А, для іншого-6 ліній порту В. До висновків портів А і В підключено по шість точних резисторів R1-R6 і R7-R12 причому номінали сусідніх резисторів відрізняються в два рази. Враховуючи, що використовуваних резисторів шість змінний резистор, що утворюється ними, може мати 64 положення «движка». Зміни опору нижнього плеча кожного дільника, при вибраних номіналах резисторів, знаходиться в межах від 5 до 316 кОм. При використанні точних (або точно підібраних) резисторів R1-R12 регулювання може бути не гіршим, ніж у промислових зразках цифрових потенціометрів, наприклад, МСР4021. Плавна зміна коефіцієнтів поділу в обох каналах здійснюється натисканням кнопки S1 шляхом плавного збільшення або зменшення цифрового коду, що забезпечує перемикання нижніх резисторів плечей дільників. За допомогою кнопки S2 здійснюється регулювання стереобалансу. Основною складністю при розробці програми для контролера було те, що висновки портів А і В потрібно постійно переформатувати як входи, то як виходи. Причому під час роботи ліній портів як виходів необхідно програмно виставляти ними лише рівні лог. "0". Якщо крім балка. "0" на висновки портів надійде рівень балка. «1», то потенціали на аналогових виходах пристрою формуватимуться непередбачуваним чином. Алгоритм роботи МК обраний так, що при кожному наступному натисканні кнопки змінюється напрям регулювання (інтервали часу між натисканнями кнопок вибирають досвідченим шляхом). Під час утримання кнопки коди плавно змінюються (збільшуються чи зменшуються). Після відпускання кнопки значення кодів зберігаються. Пристрій може використовуватися в найрізноманітніших радіоелектронних пристроях: генераторах, радіоприймальних та передавальних пристроях, пристроях автоматики, вимірювальних пристроях, а також підсилювальних пристроях як здвоєний цифровий змінний резистор і регулятор балансу в стереофонічній звуковостворюючій апаратурі. Розроблений пристрій може використовуватися також у системах автоматичного регулювання підсилення (АРП). Для цього його необхідно доповнити підсилювачем, що масштабує, діодним випрямлячем і компаратором. Принципова схема такого цифрового потенціометра показано на рис.3. 
Якщо рівень вхідного сигналу компаратора перевищить рівень завдань змінним резистором R23, то компаратор спрацьовує, і на його виході з'явиться постійна позитивна напруга. Поріг спрацьовування компаратора ОР2 (а також необхідне посилення сигналу) регулюють змінним резистором R23. Стеження за рівнем сигналу відбувається автоматично. Спочатку код збільшується, а після спрацювання компаратора починає зменшуватись, а потім навпаки. Цей регулятор може знайти застосування різних пристроях, зокрема вимірювальних. Особливість такої цифрової АРУ-відсутність додаткового збільшення коефіцієнта нелінійних спотворень, пов'язаного з ланцюгами регулювання в аналогових системах. Резистори R1-R12 у схемах рис.1 і рис.2 повинні бути точнішими, наприклад, типу С2-29В. Можна використовувати резистори близького номіналу, але при цьому обов'язково відповідні резистори в одному та другому каналах мають бути однакові. Допустимо використовувати і звичайні резистори, але їх обов'язково потрібно підбирати. Конденсатори С1-С4 краще використовувати неполярні оксидні чи плівкові. Вхідні дроти потрібно екранувати. Напруга живлення пристрою +5 В. Регулятор розроблений так, що працює в режимі мікроспоживання (внутрішній вбудований генератор мікропроцесора, низька тактова чистота - 37 кГц при струмі споживання 15 мкА). Тому пристрій може бути оформлений у вигляді автономного малогабаритного блоку, який можна включити у розрив сигнального з'єднувального кабелю. Це значно розширює сферу використання пристрою. Воно може використовуватися як як вбудований вузл, так і спільно з підсилювачами, що давно використовуються. При цьому штатні регулятори гучності цих підсилювачів не можна використовувати. Недолік пристрою: опору не доходить до 0, але, на думку автора, цей недолік не є суттєвим. Однак межі регулювання можна зменшити до 2,5 кім шляхом використання додаткового сьомого резистора номіналом 5 кім, при цьому «змінний» резистор буде 128 положень, проте програму можна відкоригувати. Хто в цьому розуміється, може зробити це сам. Якщо використовувати 28-вивідний МК типу РІС16F876A, то можна використовувати і по вісім резисторів, такий потенціометр матиме 256 положень. Для порівняння помітити, що цифрові потенціометри, що серійно випускаються, зазвичай мають 64 положення, а мінімальний опір у них становить 1,2 кОм (при максимально можливому - 316 кОм) При бажанні можна розширити можливості і зручність використання пристрою. Якщо висновок 3 МК через резистор номіналом 10 кОм підключити до +5, то на ньому з'являться імпульси прямокутної форми звукової частоти амплітудою розмахом 5 В. Подавши ці імпульси через дільник напруги до виходів пристрою, отримаємо звукову сигналізацію, яка буде працювати при натисканні кнопок. Нижче наведено принципові схеми та статті з тематики "регулятор гучності" на сайті з радіоелектроніки та радіохобі сайт.
Що таке "регулятор гучності" і де це застосовується, принципові схеми саморобних пристроїв, які стосуються терміна "регулятор гучності".
Кожен з каналів пристрою складається з емітерного повторювача (VT1, VT2), атенюатора (R5, R6), активного смугового фільтра (VT3, VT4) і аналогового підсилювача підсумовувача (VT5, VT6). Існує безліч різноманітних регуляторів, від простого змінного резистора до сучасного цифрового регулятора. Кожному з них притаманні певні переваги, так і недоліки. Достоїнство простого резистора в тому, що він не вносить спотворень, а недолік... Двоканальна схема регулювання гучності, тембру, балансу призначена для застосування в переносній та стаціонарній звуковій виробляючій апаратурі середнього та високого класів. Призначення висновків мікросхеми КА2107... Застосовується в автомобільній, переносній та стаціонарній звуковідтворювальній радіо та телеапаратурі середнього та високого класу. Додатковий вхід, що управляє, забезпечує просте управління компенсацією гучності. Чотири контрольні входи... Мікросхема LM1040 застосовується в автомобільній, переносній та стаціонарній звуковідтворювальній радіо- та телеапаратурі середнього та високого класу. Додатковий вхід, що управляє, забезпечує просте управління компенсацією гучності. Чотири контрольні... Зображення друкованої плати наведено на рис. 3.1. Один із варіантів зовнішнього електронного регулятора гучності представлений на рис. 3.2. Розташування елементів представлене рис. 3.3. Мал. 3.1. Зображення друкованої плати... Застосовується в переносній та стаціонарній побутовій апаратурі середнього та високого класу. Мікросхема є двоканальним цифровим регулятором гучності з кнопковим управлінням. Типова схема включення... Оскільки регулятор гучності КА2250 (ТС9153) містить два стереорегулятори з різним кроком регулювання (2 дБ і 10 дБ), можна спробувати використовувати її в чотириканальному включенні. Доповнивши стандартну схему простим генератором... Висока стабільність роботи завдяки вбудованому стабілітрону; низький рівень розсіювання; компактний корпус SIP9. У цьому підсилювачі передбачено захист вихідного... Двохканальний мостовий підсилювач потужності низької частоти з електронним регулятором гучності. В підсилювачі передбачено захист вихідного каскаду від короткого замикання, а також захист від кидків напруги та статичних електричних розрядів. Даний підсилювач можна застосовувати як... Описаний у публікаціях УМЗЧ високої вірності розроблявся для суб'єктивної експертизи звучання цифрових лазерних програвачів компакт-дисків (ПКД). При проведенні експертизи до виходу УМЗЧ підключалися потужні високоякісні акустичні системи (АС), а його вхід з'єднувався з виходом ПКД з метою забезпечення мінімальних фазових та нелінійних... Тонкомпенсований регулятор гучності на змінному резисторі групи без відводів можна виконати за схемою нижче. Необхідний при зменшенні гучності підйом АЧХ на нижчих і вищих частотах створюється послідовними коливальними контурами L1C1 і L2C2, налаштованими відповідно на... Схема саморобного регулятора гучності з сенсорним керуванням, розрахований на роботу з підсилювачем потужності. вхідна напруга в межах 0,1-0,7 Ст. Пристрій зібрано на основі п'ятиканального інтегрального комутатора К190КТ1. Два з... Принципова схема регулятора глибини стереоефекту на мікросхемі операційному підсилювачі К140УД1Б. У невеликій кімнаті не завжди вдається розмістити гучномовці на потрібній (2...3 м) відстані один від одного, тому стереофонічний ефект проявляється слабко. Описуваний пристрій дозволяє електричним шляхом збільшити ширину стереобази вдвічі і тим покращити звучання... В електронних музичних інструментах, де в процесі гри доводиться безперервно змінювати гучність звучання, не можна застосовувати звичайні регулятори на змінних резисторах, так як вони створюють значні перешкоди, що погіршують . Безконтактний регулятор гучності вільний... Мікросхема SSM2160, SSM2160P, SSM2160S, SSM2161, SSM2161P, SSM2161S являє собою чотири/шестиканальний регулятор гучності та балансу з цифровим керуванням. Напруга живлення = +10...+20 (+5...±10); SSM2161 = чотири канали; SSM2160 = шість каналів; 7-рвзрядна... Мікросхема TC9210P, TC9211P є двоканальним атенюатором з цифровим керуванням. Напруга живлення: при однополярному живленні (Vgnd = 0 В) Vсс = 6 ... 17В, при двополярному живленні (Vgnd = 0 В) Vcc = ± 6 ... ± 17 В; Коефіцієнт нелінійних спотворень = 0,005%; Діапазон... Мікросхема TC9235P, TC9235F є двоканальним атенюатором з цифровим керуванням. Напруга живлення = 4,5...12В; Коефіцієнт нелінійних спотворень = 0,01%; Діапазон регулювання коефіцієнта передачі = 100 дБ; Вбудований ЦАП для керування індикатором рівня; ... Мікросхема TC9260P, TC9260F є двоканальним атенюатором з цифровим керуванням. Напруга живлення = 4,5...12; Коефіцієнт нелінійних спотворень = 0,01%; Діапазон регулювання коефіцієнта передачі = 100 дБ; 40 ступенів гучності; Коефіцієнт взаємного впливу каналів. .. Мікросхема TC9421F являє собою двоканальний регулятор гучності, балансу та тембру з керуванням по трипровідній шині. Напруга живлення = 6...12; Коефіцієнт нелінійних спотворень = 0,005%; Діапазон регулювання коефіцієнта передачі. .0...-78дБ; Крок регулювання в діапазоні...Цей регулятор розроблений для використання у ламповому підсилювачі. Дозволяє керувати гучністю, вибором входу та ввімкнення/вимкнення живлення підсилювача з будь-якого пульта ДУ, а так само реалізована затримка подачі анодної напруги. Усі установки та коди пульта дистанційного керування зберігаються в незалежній пам'яті.
Схема устрою.
Алгоритм роботи:
1. Після подачі живлення (увімкнення до мережі) підсилювач залишається відключеним, у т.ч. після збою щодо харчування.
2. При включенні з кнопки пульта дистанційного керування або кнопкою «МЕРЕЖА» на корпусі, включається розжарення ламп, регулятор гучності максимально швидко обертається до встановлення мінімальної гучності.
Світлодіод «МЕРЕЖА» повільно блимає.
3. Після закінчення встановленого часу прогріву підключається анодна напруга і регулятор гучності плавно підкручується на невеликий рівень. Ця операція служить виключення випадкового різкого включення на повну гучність. Світлодіод «МЕРЕЖА» горить постійно.
4. На увімкненому підсилювачі можна вибрати потрібний вхід кнопкою на корпусі або на пульті дистанційного керування. Вибраний вхід запам'ятовується і не змінюється при вимкненні живлення.
5. Одноразове натискання кнопки гучності зміщує регулятор на величину встановлену в 3-му осередку ЕЕПРОМ, при утриманні кнопки гучності регулятор обертається постійно
6. При натисканні кнопки mute регулятор на максимальній швидкості обертається до мінімуму.
При повторному натисканні збільшує гучність на величину встановлену в 5-му осередку ЕЕПРОМ.
Натискання будь-якої кнопки гучності під час руху регулятора за командою mute скасовує дію mute і переходить в режим регулювання гучності.
У момент прошивки мікроконтролера Ви самостійно встановлюєте потрібні значення роботи програми (шляхом внесення до осередків ЕЕПРОМ необхідних значень)
Програмування нового пульта дистанційного керування.
При першому увімкненні слід запрограмувати (прошити) Ваш пульт ДК. Підходить будь-який пульт у кодуванні NEC, це більшість «китайських» пультів, а також пульти від побутових приставок і телевізорів (крім Samsung та Соні)
Прошивка ДК:
1. Вимкніть живлення мікроконтролера від мережі на кілька секунд.
2. Подайте живлення на мікроконтролер і протягом однієї хвилини, але не пізніше включення анодного живлення натисніть та утримуйте кілька секунд кнопку «МЕРЕЖА» на корпусі підсилювача, поки світлодіод «МЕРЕЖА» почне повільно блимати 1 раз на сек., це режим програмування нового пульта ДУ.
3. Натисніть у певній послідовності кнопки пульта, при прийомі коду світлодіод «МЕРЕЖА» часто блимне кілька разів, означаючи прийняття та запис команди.
Черговість натискання кнопок наступна:
1. Харчування
2. Вибір входу
3. Гучність більше
4. Гучність менша
5. Приглушити звук
(натискати можна будь-які зручні кнопки пульта дистанційного керування)
4. Вимкніть живлення на кілька секунд. Після включення перевірте правильність роботи кнопок пульта дистанційного керування, при необхідності повторіть процес прошивки з самого початку.
Прошивка мікроконтролера
Перед прошивкою МК внесіть у комірки ЕЕПРОМ потрібні значення.
Осередки ЕЕПРОМ:
1 – час затримки анодного живлення (у секундах)
2 - швидкість обертання двигуна регулятора гучності (1-255, де 255 макс.швидкість)
3 – крок одного натискання (кут повороту при одноразовому натисканні кнопки гучності, 0-255)
4 – час проходження від хв. до макс. гучний. (у секундах, виміряти та прописати)
5 – рівень гучності при включенні (у секундах)
6* - прапор, використання функцій. установки невеликої гучності – п.5. та п.6 (1 – вкл, 0 – вимк.)
7** - прапор, миготіння світлодіод. «МЕРЕЖА» під час прогріву ламп, 1- ТАК, 0 – НІ
Всі значення в комірки ЕЕПРОМ заносяться в шістнадцятковій системі, для цього можна використовувати програму або будь-який он-лайн калькулятор.
4-я комірка - час рівний чи трохи більше часу проходу від максимуму до мінімуму гучності, щоб встановити гарантовано мінімальний рівень, виміряйте при включенні підсилювача, т.к. у цей момент швидкість руху максимальна.
5-й осередок – рівень гучності, який плавно встановиться після подачі анодного живлення,
встановіть бажаний рівень.
*Якщо вищезазначені функції не потрібні, то встановіть прапор у 6-му осередку в «0».
**Якщо прапор миготіння світлодіодом «МЕРЕЖА» виставити в «0» світлодіод горітиме постійно.
Прошити МК можна будь-яким зручним способом, приклад програматора
Список деталей:
PIC16F628A – 1шт.
ULN2003 (ULN2004) – 1шт.
Кварцовий резонатор 4 мг - 1шт.
Слаботкові реле із двома групами контактів (селектор входів) – 2 шт.
Реле з однією або двома групами контактів на включення анодного – 1 шт.
Реле з однією групою контактів на увімкнення мережі (підключення силового трансформатора) – 1 шт.
Усі реле на 12 вольт.
Біполярний транзистор MPSA 42 - 2 шт.
Біполярний транзистор MPSA92 – 2 шт.
Біполярні транзистори можна замінити на будь-який малопотужний аналог або польові транзистори
Фотоприймач TSOP або будь-який сумісний.
Маломощний стабілізатор 7805 на 5 вольт – 1 шт.
Стабілізатор 1 ампер 7812 на 12 вольт – 1 шт.
Конденсатор
470мкф*25 вольт – 1шт.
470мкф*16 вольт - 1шт.
470мкф*6,3 вольт-1шт.
4шт діодів або випрямний місток.
Маломощний трансформатор на кілька ватів 220/12(14)вольт – 1шт.
Можна застосувати будь-який малопотужний блок живлення з напругою +5 та +12 вольт на виході
Резистори (0,125 вт):
20 кому – 2шт.
1 кому – 4 шт.
10 кому – 1 шт.
Кнопки – 2 шт.
Світлодіод – 4 шт.
У доданому архіві знаходиться коментований вихідникпрограми, файл прошивки, схема в PDF і схема в Протеус, а також програмка-конвертор двійковій в шістнадцяткову систему (У програмі слід використовувати цифрову клавіатуру над літерними клавішами)
Зважаючи на простоту схеми друкована плата не розроблялася, схема зібрана на макетній платі.
Плата з реле входів знаходиться у безпосередній близькості до вхідних гнізд.
Виникли питання можна поставити на .
З розвитком та удосконаленням мікросхем для підсилювачів звуку (як попередніх так і кінцевих), виникає бажання модернізувати та керувати. А найкраще задіяти для цього контролер. Цей проект мене дуже зацікавив у плані функціональності, автор схеми регулятора та самої прошивки доклав чимало зусиль для доведення програми управління до досконалості (за що йому велике спасибі!). Далі копіюю опис автора з невеликими скороченнями.
Принципова схема основного блоку
Попередній підсилювач з мікроконтролерним керуванням на Atmega16побудований за модульним принципом, тобто окремі модулі кожен може виконати за своїм бажанням та перевагами. Особливо це стосується вихідних підсилювачів потужності, джерел живлення, захисту акустичних систем. У цьому матеріалі ми розглянемо вхідний модуль на мікросхемі TDA7313та процесорний блок управління. Мікросхема TDA7313включена за типовою схемою та особливостей не має. Живиться блок джерела живлення напругою +9 Вольт. Більше цей блок особливостей немає. Файли друкованої плати цього та інших модулів в архіві на форумі, там є принципові схеми на підключення клавіатури, кінцевий підсилювач і БП.
Основні параметри модуля:
1. Регулювання гучності (16 рівнів);
2. Регулювання посилення (4 рівнів);
3. Регулювання тембру НЧ (16 рівнів);
4. Регулювання тембру ВЧ (16 рівнів);
5. Регулювання балансу фронтальних колонок (16 рівнів);
6. Регулювання балансу тилових колонок (16 рівнів);
7. LOUDNESS - Увімк/викл тонконпесації;
8. Режим MUTE;
9. Режим STANDBY;
10. Показ часу у режимі MUTEі STANDBYа також через 10 секунд, коли не було натискань на клавіатурі та інших керуючих впливів;
11. Управління всіма функціями з клавіатури, пульта дистанційного керування (ПДУ) ПДУ працює за стандартом RC-5, як одним із найпоширеніших;
12. Управління за допомогою Валкодера (encoder);
13. Контроль температури радіаторів або внутрішньої температури в корпусі двома каналами на основі датчиків від DALLAS DS18x20. При перевищенні встановленої температури контролю вмикається вентилятор охолодження.
У модулі застосовані переважно SMD елементи. Мікросхеми у DIP корпусах. Діод VD10 встановлений із протилежного боку плати. Управління підсилювачем здійснюється за допомогою клавіатури, валкодера та пульта ПДК. Можна використовувати будь-який пульт, який працює за стандартом. Клавіатура побудована у вигляді матриці з 12 кнопок (4х3):
INPUT1- Вибір 1 каналу;
INPUT2- Вибір 2 каналу;
INPUT3- Вибір 3 каналу;
LOUDNESS- увімкнення/вимкнення режиму тонконпенсації;
MUTE- Вимкнення звуку (вимикання відбувається плавно, а не різко). Повторне натискання включає звук;
STANDBY- Вимкнення підсилювача. Відбувається відключення підсилювача потужності та його джерела живлення, процесорний модуль працює у черговому режимі;
MENU- кнопка для входу в додаткове меню, в ньому можна встановити додаткові параметри, як час, дата, температура спрацьовування датчиків температури контролю радіаторів. Повторне натискання на цю кнопку в цьому режимі відбувається повернення в основне меню управління підсилювачем без збереження параметрів. Щоб нові параметри були збережені, потрібно натиснути кнопку SET.
SET- як сказано вище, це збереження введених нових параметрів підменю. В основному при натисканні на клавішу SETможна переглянути температуру радіаторів, інформація виводитися протягом 3 сек.
UP/DOWN- перехід до попереднього/наступного пункту меню або субменю;
LEFT/RIGHT- Зменшення/збільшення відповідного параметра, який відображається на індикаторі.
Основні кнопки відпрацьовуються програмою практично миттєво, а ось натискання та відгук на кнопку STANDBYпотрібно натискання протягом 3 секунд. Кнопок MUTEі LOUDNESSблизько 1 секунди. Це зроблено для виключення спрацьовування при випадковому натисканні на ці кнопки, особливо якщо використовується пульт ДК. Головне меню програми з управління підсилювачем складається з наступних пунктів:
Volume(Гучність)
Attens(Посилення)
Bass(Тембр НЧ)
Treble(Тембр ВЧ)
Balans F(Баланс фронтальних колонок)
Balans R(Баланс тилових колонок)
У цьому режимі також працює клавіша SETпри натисканні на яку протягом 3 секунд виводяться значення температури від датчиків. При натисканні на кнопку MENUми потрапимо у додаткове меню для встановлення параметрів часу, дати та максимальної температури для спрацьовування захисту температури. Це меню складається з пунктів:
"Set Time: Hour(Встановлення часу - годинник),
"Set Time: Min(Встановлення часу - хвилини),
"Set Time: Sec" (Встановлення часу - секунди),
"Set Date: Day(Установка дати - день),
"Set Date: Mes(Установка дати - місяць),
"Set Date: Year(Установка дати - рік),
"Set MAX DS18x20(Встановлення температури спрацьовування теплового захисту).
У цьому режимі рух по меню здійснюється клавішами UP/DOWN(і клавішами ПДК), а регулювання параметра клавішами LEFT/RIGHT(І валкодером). У будь-якому з пунктів, якщо ми натиснемо клавішу MENU, то ми повернемося до головного меню без запису нових значень, і якщо натиснемо клавішу SET, то зі збереженням введених параметрів. Для зручності, автор навів прошивки англійською, російською та українською мовами. Як варіант, для себе вирішив керувати лише пультом, тому валкодер та клавіатуру збирати та встановлювати не хочу. Плату, що навів автор, робив під себе, тож вирішив розвести свою.
Закінчив збірку підсилювача – все відкривається та регулюється. Так як датчиків немає, то й вони не визначені (у вигляді рисок у черговому режимі). Плату розвів свою під SMD, але процесор в Dip корпусі, тому плата під нього за розмірами індикатора - це основна причина, з якої не викладаю плату в Lay.
Друга плата буде попереднього підсилювача на TDA7313. Третя плата – модуль управління джерелом живлення та черговий режим. Ось фото:
Настав час випробувань. Грає супер! Тішить глибина регулювання НЧ та ВЧ, бас м'який, високі до "цикання" пищалок (хоча з ОМ буде звичайно веселіше), тонкомпенсація особливо сподобалася дуже вразливим підйомом на НЧ. Загалом з пристрою поки що можу сказати тільки одне - суцільні плюси!
Поганявши з пів дня не виявив якихось недоліків у прошивці, робота на пульт чітка, Загалом якщо хтось вирішить повторити цю схему, то не пошкодує! Автор схеми - Андрій Дойніков. Складання та випробування - ГУБЕРНАТОР.
Обговорити статтю МІКРОКОНТРОЛЕРНЕ УПРАВЛІННЯ В УНЧ
У цій статті розказано, як, використовуючи мікросхеми аудіопроцесора та мікроконтролера, можна виготовити блок цифрових регуляторів гучності та тембру системи просторового звучання за наявності комп'ютера або DVD-плеєра. Самому зібрати такий пристрій є сенс, якщо у когось є підсилювачі зі старими добрими AC S-30, АС-25 та різними варіантами S-90.
Цифровий регулятор тембру, гучності, балансу, що описується, забезпечує регулювання загальної гучності і гучності кожного з каналів системи просторового звучання 5.1 окремо. Регулювання тембру - роздільна у фронтальній, тиловій та центральній АС, а також зміна рівня НЧ, роздільно по фронту, тилу та каналу сабвуфера. У блоці можливий вибір трьох додаткових режимів: "Стерео", "Розширене стерео 1" (+30%), "Розширене стерео 2" (+52%) - окремо кожної пари колонок. Передбачено такий варіант блоку регулювань, коли можливий вибір джерел сигналу з трьох роздільних входів кожної мікросхеми регуляторів.
Малюнок 1
"Мозком" блоку регулювань, функціональна схема якого показана на рис. 1, є мікроконтролер PIC16F628A, що управляє по шині l2C (сигнали SDA і CLK) трьома аудіопроцесорами TDA9860. Крім того, він обробляє сигнали з пульта дистанційного керування, що надходять через ІЧ приймач СДУ (В1), і виводить всю інформацію на РК індикатор.
Малюнок 2
Принципова схема підключення аудіопроцесора TDA9860 представлена на рис. 2. Аналогові входи звукового процесора підключають до джерел багатоканальних або стереофонічних аудіосигналів - УКХ приймача ("FM"), звукової карти ("PC"), аудіовиходів телевізора або DVD-плеєра ("TV"). Виходи LO, R0 аудіопроцесорів (А1-A3 на рис. 1) підключають відповідно до УМЗЧ лівого та правого каналів для фронтальних (А1) та тилових (А2) гучномовців або центрального та сабвуферного каналів (A3). Слід зазначити особливість підключення 25 виводу мікросхеми TDA9860. Для шести каналів необхідні три друковані плати з аудіопроцесорами, причому у двох з них (А1 та А2 на рис. 1) він з'єднаний із загальним проводом, а у третього (центрального та НЧ каналів) - з плюсовим проводом живлення. Рівнем напруги на цьому висновку визначається адреса пристрою. На друкованих платах цей вибір здійснюється за допомогою перемичок.
Технічні характеристики блоку регулювань та системи загалом визначаються аудіопроцесорами TDA9860, а також застосованими підсилювачами потужності. Схема включення TDA9860 відрізняється від типового введення емітерних повторювачів на транзисторах VT1, VT2, які включені на виході пристрою. Вони забезпечують краще поєднання його з підсилювачем потужності (автором як УМЗЧ використано п'ять мікросхем TDA7294 і дві TDA7293 у "тандемному" включенні для сабвуфера).
| class="eliadunit"> |
У блоці передбачено запис на згадку про всі передустановки регуляторів; при включенні блоку відбувається плавне зростання гучності до встановленого раніше рівня. Є режим зниження (вимкнення) гучності - Mute. Усі режими регулювання відображаються рідкокристалічним індикатором російською мовою.
Всі налаштування можливі за допомогою чотирьох кнопок на лицьовій панелі блоку, а також зі звичайного пульта дистанційного керування від телевізора. Хотілося б відзначити, що практично всі написи "зашиті" в EEPROM мікроконтролера, тому їх можна міняти, не торкаючись основної програми. Виняток становлять вітання, а також назви режимів, що виводяться англійською мовою. Це пов'язано з обмеженим об'ємом EEPROM мікроконтролера, а також з метою максимальної сумісності РК індикаторів. Якщо хтось не знайде русифікованого індикатора, у цьому випадку достатньо змінити російські написи англійською мовою в EEPROM мікроконтролера; інформація про це подана нижче.
За допомогою кнопок "1", "2" і "3" пульта дистанційного керування є можливість вибирати між трьома входами аудіопроцесора, причому перемикання відбувається одночасно всіх трьох пар входів. А ось за допомогою кнопок на лицьовій панелі блоку можна вибирати вхід окремо для кожного аудіопроцесора, в результаті за бажання в одній парі колонок буде відтворюватися радіопередача, в іншій - музика від комп'ютера, а в третій - звук від телевізора або DVD-плеєра. Багато що залежить від варіанта комутації вхідних роз'ємів, сполучних кабелів і вашої фантазії.
Докладно описувати переміщення по меню немає сенсу, досить перерахувати фактичні функції використовуваних кнопок пульта ДУ:
"1" - перемикання трьох аудіопроцесорів на перший вхід (наприклад, FM-тюнер);
"2" - перемикання трьох аудіопроцесорів на другий вхід (наприклад, TV-приймач);
"3" - перемикання трьох аудіопроцесорів на третій вхід (наприклад комп'ютер PC);
"М" - запис на згадку про всі передустановки;
"SL" – виклик головного меню;
"Р+" - пересування меню вгору;
"Р-" - пересування меню вниз; "+" - Збільшення вибраного параметра;
"-" - Зменшення вибраного параметра;
"Mute" - увімкнення та вимкнення звуку.
Малюнок 3
Схема вузла управління показана на рис. 3, проста та особливих пояснень не вимагає. Використаний LCD індикатор SC1602EULT-SH-GB з розмірами екрану 106x35 мм (видима частина - 99x24 мм), у якого струм підсвічування досягає 750 мА. Також можна рекомендувати індикатор SC1602BULT-SH-HS-G з розмірами екрана 71x25 мм (видима частина - 65x16 мм). Щоб не навантажувати зайвий раз блок живлення, було вирішено ввести програмне вимкнення підсвічування, коли воно не потрібне. Для плавного зміни підсвічування пристрій введені елементи VT1, VD1, СЗ, R2- R4. Резистор R4 слід підібрати як з опору, і по потужності або обійтися без нього з урахуванням існуючого індикатора. Для великого індикатора потужність резистора R4 може сягати 2 Вт, меншого - досить 0,5 Вт. Крім того, транзистор VT1 при струмі 750 мА слід використовувати з тепловідведенням, наприклад алюмінієвою пластиною розмірами 20x30 мм.
Вихід RA0 контролера можна використовуватиме керування режимом " Mute " . Після включення аудіосистеми, поки відбувається ініціалізація індикатора, зчитування пам'яті та вітання, перехідні процеси в підсилювальному тракті закінчуються і на виведенні RA0 встановлюється високий рівень, дозволяючи підсилювачам. Цим усувається характерне клацання в момент включення (нагадаю, що мікросхема TDA7294 має висновки управління режимами "Mute" і "St-by").
Тепер про програмування мікроконтролера. У НЕХ-файлі відсутнє слово (байт) конфігурації, тому його потрібно задати в опціях програматора: WDT – вимкнено, PWRTE – включено, тип генератора – XT.
У табл. 1 (лежить в архіві) представлені коди русифікованого індикатора, які знадобляться, якщо потрібно змінити написи, що виводяться на індикатор. Кожен напис (табл. 2) починається з певної адреси та обов'язково закінчується нулем. Цим обмежується число символів напису, що замінюється. Напис, що знову вводиться, не повинен перевищувати число символів у замінній. Наприклад, змінимо напис "ГУЧНІСТЬ" на "VOLUME". Слово "ГУЧНІСТЬ" складається з дев'яти символів, а "VOLUME" - із шести, тому проблем із заміною не буде. Відповідно до табл. 1, у шістнадцятковому поданні слово "ГУЧНІСТЬ" виглядає так: 0хА1, 0x50, 0x4F, 0x4D, 0x4В, 0x4F, 0x54, 0x62. Слово "VOLUME" записують так: 0x20, 0x56, 0x4F, 0х4С, 0x55, 0x4D, 0x45, 0x20, 0x20. Коди "0x20" - це пропуски (див. табл. 1). Знаходимо адресу EEPROM, з якої починається напис, у прикладі це 0x27, і послідовно замінюємо її. Ще раз звертаю увагу, коди 0x00 в EEPROM змінювати не можна, за ними програма визначає кінець напису!
