Отличное решение для модинга усилителя НЧ!
Есть в наличии
Купить оптомУстройство предназначено для регулировки громкости или других параметров аудиосистемы. Представляет собой 2-х канальный цифровой переменный резистор 10 кОм (AD8403, 255 шагов регулировки), перестраиваемый с помощью валкодера или ИК-пульта. ИК-пульт в комплекте не поставляется.
Выбор регулируемого параметра производится с помощью нажатия или вращения кнопки валкодера, ИК-пульта, состояние отображается на светодиодах LED1…LED20
Общая громкость регулируется с помощью кнопок пульта VOL >,
Баланс влево - вправо регулируется с помощью кнопок пульта |, | или валкодера, при этом попеременно загораются светодиоды LED17, LED18 и LED19, LED20.
Баланс вперед - назад регулируется с помощью кнопок пульта TU-, TU+ или валкодера, при этом попеременно загораются светодиоды LED17,LED20 и LED18, LED19.
По истечении 30 устройство переходит в режим регулировки громкости.
При нажатии кнопки пульта MUTE плавно уменьшается громкость каналов, при этом светодиоды LED17…LED20 начинают моргать. Повторное нажатие кнопки MUTE или любой другой возвращает исходное состояние громкости.
Дополнительные настройки производятся с помощью замыкания соответствующих выводов разъёма JD1 (первый вывод - квадратный):
1-3 – сброс всех настроек (значения по умолчанию)
3-6 – режим переопределения кнопок пульта (ожидает последовательного нажатия уменьшение и увеличение громкости, баланс влево и вправо, баланс назад и вперед, MUTE)
1-4 / 1-5 – уменьшение чувствительности валкодера и пульта соответственно
4-6 / 5-6 – увеличение чувствительности валкодера и пульта соответственно
Все установленные параметры сохраняются в энергонезависимой памяти устройства.
Эскиз подключения
Немного истории
Данная конструкция появилась после того, как я собрал известный усилитель OM 2.5. Естественно, встал вопрос выбора регулятора громкости, защиты и прочих сервисных функций. Конечно, еще хотелось иметь цифровой вход и дистанционное управление, но это уже казалось совсем недоступным космосом. Ни программированием контроллеров, ни проектированием электронных схем я до этого не занимался. Однако, как говорится, дорогу осилит идущий, и на макетке поселился контроллер Atmega16 с микросхемой регулятора громкости PGA2311. В итоге процесс меня так увлек, что очень трудно было закончить проект. Пока оставалась свободная память и ноги контроллера, появлялись идеи по расширению функций и добавлению новых модулей. Платы ко всем модулям первоначально разводились в DipTrace и изготавливались собственноручно с помощью фоторезиста. Потом часть плат я попробовал заказать на производстве. Поэтому на фото присутствует сборная солянка из синих самодельных и зеленых заводских плат. Итак, в этой статье я постарался описать, что в итоге у меня получилось.
Функции системы.
Состав и конфигурация системы.
Система состоит из контроллера с символьным дисплеем 4x20, устанавливаемого на лицевую панель, и нескольких исполнительных модулей. Дисплей устанавливается параллельно плате контроллера на четыре стойки и соединяется с ним разъемами PLS-PBS, получается достаточно компактный "бутерброд" высотой 12мм. Все подключения осуществляются по периметру платы контроллера с помощью угловых разъемов XH.
Модули осуществляют необходимые регулировки/коммутацию и устанавливаются в корпус усилителя с учетом минимизации длины сигнальных цепей:
Конфигурация используемых модулей определяется dip-переключателем на плате контроллера. Она считывается при подаче питания на контроллер и определяет алгоритм дальнейшей работы системы:
Регуляторы громкости, темброблок и селектор входов подключаются к шине контроллера SPI последовательно, для этого на платах модулей присутствуют разъемы Control IN и Control Out. При использовании РГ Никитина, для регулировки баланса можно подключить два таких модуля. Это позволяет достаточно гибко конфигурировать систему управления под конкретное устройство. Диапазон и шаг регулировки громкости у PGA23xx и РГ Никитина могут существенно различаться, поэтому они задаются в меню настройки системы. Важно - прошивка не проверяет на адекватность введенные значения, поэтому не следует задавать максимальную громкость +32db у РГ Никитина. Все возможные варианты подключений модулей к шине SPI:
Термо-датчики подключаются к контроллеру по шине I2C. Их наличие и количество так же задается dip-переключателем. Возможны три варианта - термо-контроль отключен, используется один датчик или два датчика для каждого канала усилителя. Если термо-контроль включен, можно настроить максимальную температуру, при достижении которой устройство будет выключено. Так же настраиваются температуры включения и выключения обдува. При использовании двух термо-датчиков, можно организовать независимый обдув каждого канала.
Индикация.
Вся информация выводится на символьный дисплей 4x20 на широко известном контроллере HD44780. В первой строке индицируется состояние коммутатора АС. В этой же строке отображается температура радиаторов, полученная с термо-датчиков, когда она превысит температуру включения обдува. Вторая строка отображает ослабление РГ в децибелах. Третья строчка - состояние баланса. При регулировке НЧ или ВЧ, их состояние так-же выводится в этой строке вместо баланса. Последняя строка отображает имена входов и текущий вход.
Еще один орган индикации - светодиод. Он светится, когда система подключена к сети и находится в дежурном режиме. При включении он гаснет и индицирует миганием прием команд с пульта ДУ.
Если в течении определенного времени никакие органы управления не используются, экран может переключаться в режим заставки. Самая простейшая - уменьшение яркости подсветки экрана. Если к соответствующим входам контроллера подключить входной или выходной аудио-сигнал, можно использовать заставки «Индикатор уровня» или « Анализатор спектра» на базе преобразования Фурье.
Управление.
Для управления используются кнопки без фиксации, замыкающие соответствующие входы контроллера на землю, энкодер с кнопкой, пульт ДУ с протоколом NEC. Энкодер управляет регулировкой громкости. При нажатии на его кнопку, энкодер последовательно переключается на регулировку баланса/тембра НЧ/тембра ВЧ. При этом на экране мигают символы, соответствующие текущему режиму. На кнопках и энкодере реализован только минимальный набор команд, полный функционал из 26 команд доступен только с пульта. Часть функций, типа изменения громкости, поддерживает прием команд автоповтора от пульта (когда кнопка пульта удерживается нажатой) . Для функций, типа Вкл/Выкл, выполнение автоповтора намеренно отключено - для повторения команды необходимо повторно нажать кнопку пульта.
Минимальный необходимый комплект для запуска и настройки системы - кнопка включения, энкодер и пульт ДУ. При подаче питания на контроллер, он будет находиться в дежурном режиме. Длительное нажатие на кнопку включения (от 2 сек.) переводит контроллер в режим настройки. При этом включается только экран, реле софт-старта остаются выключенными. Перемещение по меню настройки и изменение значений параметров осуществляется вращением энкодера. Для выбора пунктов меню, входа в редактирование и подтверждения выбора, необходимо нажать на кнопку энкодера.
Коды команд пульта ДУ в соответствующем подменю настройки можно просто ввести, если вы их знаете. Но проще их прочитать с имеющегося пульта. Для этого необходимо войти в редактирование кода нужной команды и нажать на соответствующую кнопку пульта. Если контроллер смог принять команду, он мигнет светодиодом дежурного режима и впишет код в поле редактирования. Для подтверждения кода останется только нажать на энкодер. Все настраиваемые параметры и команды приведены ниже в таблице:
System | Общие настройки системы | |
Lcd Brigtness | Яркость дисплея, 0-16 | |
Speaker Delay | Задержка включения АС, 0-30 сек. | |
SS Delay | Длительность Софт-старта, 0-30 сек. | |
ScreenSaver | Заставка: off-отключена, LcdOff-снижение яркости экрана, Level-индикатор уровня, Spektr-спектроанализатор | |
SaverDelay | Время включения заставки: 5-100 сек. | |
Volume | Настройка регулировок громкости и баланса. | |
Volume Min | Минимальная громкость: -94db - -64db | |
Volume Max | Максимальная громкость: -32db - -32db | |
Volume Step | Шаг регулировки громкости: 1-4db | |
Balance | Диапазон регулировки баланса: 4-16db | |
Selector | Выбор имен входов, отображаемых на экране | |
In1 | Имя входа 1 | |
In2 | Имя входа 2 | |
In3 | Имя входа 3 | |
In4 | Имя входа 4 | |
TermoControl | Настройка термоконтроля | |
Power OFF | Температура выключения: 60-90 градусов | |
Cooler ON | ||
Cooler OFF | Температура выключения обдува: 40-70 градусов | |
Remote | Коды пульта ДУ | |
System | Код системы пульта, общий на все команды | |
On | Включение/выключение | |
Enter | Аналог нажатия на кнопку энкодера | |
Vol+ | Увеличение громкости | |
Vol- | Уменьшение громкости | |
BalLeft | Баланс влево | |
BalRight | Баланс вправо | |
Bass+ | Увеличить НЧ | |
Bass- | Уменьшить НЧ | |
Treb+ | Увеличить ВЧ | |
Treb- | Уменьшить НЧ | |
In1 | Выбор входа 1 | |
In2 | Выбор входа 2 | |
In3 | Выбор входа 3 | |
In4 | Выбор входа 4 | |
In+ | Следующий вход | |
In- | Предыдущий вход | |
SpeakerNext | Следующая АС. Переключение производится в зависимости от конфигурации, On->Off или A->B->Off | |
SpeakerPrev | Предыдущая АС. Переключение производится в зависимости от конфигурации, Off->On или Off->B->A | |
Speaker L/R | Переключение АС правая/левая/обе | |
DacPlayPause | HID-команда для USB DAC - воспроизведение/пауза | |
DacStop | HID-команда для USB DAC - стоп | |
DacNext | HID-команда для USB DAC - следующий трек(короткое нажатие)/перемотка вперед(долгое нажатие) | |
DacPrev | HID-команда для USB DAC - предыдущий трек(короткое нажатие)/перемотка назад(долгое нажатие) | |
Bright+ | Увеличение яркости дисплея | |
Bright- | Уменьшение яркости дисплея | |
Mute | Временное уменьшение громкости до Volume |
Схема контроллера
Питание осуществляется через защитный диод D1 и стабилизатор на 5в U1. Ключи Q1 и Q2 управляют реле мягкого старта. R9 регулирует контрастность дисплея, для экрана с синей подсветкой на третьей ноге разъема X9 нужно установить напряжение около 0.85-0.9В. Q3 является ключом ШИМ-регулировки яркости подсветки дисплея.
Все кнопки и dip-переключатель конфигурации S1 подключены к контроллеру по шине I2С с помощью расширителей портов PCF8574 (U3, U4). Нажатие любой кнопки вызывает прерывание на ноге PB2 Атмеги и, как следствие, опрос U3 на предмет кода нажатой кнопки. Энкодер(х6) и ИК-приемник(PH1) так же подключены на ноги контроллера, поддерживающие внешние прерывания - PD2 и PD3.
Операционный усилитель U5 используется для подачи аналогового сигнала правого и левого каналов на входы АЦП. На основе данных, полученных от АЦП, реализуются функции индикатора уровня и спектроанализатора. Входы АЦП работают с сигналом в диапазоне 0-5в, поэтому аудиосигнал нужно усилить/ослабить до амплитуды 2.5в и добавить постоянную составляющую 2.5в. Коэфициент усиления определяется R15/R19 и R16/R20. R17 и R18 обеспечивают необходимое смещение на 2.5в. U5 должен быть Rail to Rail по входу и выходу и работать при питании 5в. При настройке резисторами R13, R14 необходимо добиться максимально возможной амплитуды аналогового сигнала на PA6,PA7 (U2) без признаков клипа.
Прошивка, Фьюзы, Моделирование
Для прошивки используется разъем X2. При прошивке контроллера необходимо обязательно отключить от разъема X3 любые модули. После прошивки программы, обязательно заливается файл с данными Eeprom. При установке фьюзов, необходимо отключить JTAG отладчик (JTAGEN) и установить частоту 8 МГц (CKSEL0, CKSEL1, CKSEL2, CKSEL3), все остальное по умолчанию.
К статье прилагается модель контроллера в Proteus 8. С ее помощью можно ознакомиться с контроллером, протестировать функции, индикацию, управляющие сигналы, не собирая устройство. Модель цифрового термометра LM75 я найти не смог, поэтому используется другой подобный датчик и прошивка с учетом этой замены. Для эмуляции пульта ДУ NEC была сделана простая модель и прошивка, модель эмулятора энкодера я нашел в открытом проекте . Прошивки этих моделей лежат вместе с файлом Протеуса.
Термо-датчик
Термо-датчики прижимаются к радиаторам стороной с микросхемой. С другой стороны платы перемычками задаются адреса датчиков на шине I 2 C. Адрес левого канала - 000, правого - 001. Если используется один датчик, задается адрес левого канала. Важное ограничение - выходы включения обдува OS слаботочные, могут пропустить ток до 100 мкА. Это надо учитывать, при подключении к контроллеру ключей, управляющих вентиляторами.
Регулятор громкости Никитина
Использована схема, инверсная относительно оригинальной - при выключенных реле ослабление регулятора максимально. Сдвиговый регистр U1 получает от контроллера (X9) данные с громкостью. Его выходы усилены ключами дарлингтона c защитными диодами U2, т.к. регистр 74HC595 не может обеспечить необходимый ток на все реле. Кроме того, благодаря ULN2003A, можно использовать реле не обязательно на 5в. Обмотки реле могут питаться от платы контроллера, но лучше их питать от отдельного источника, для этого предусмотрен разъем X11. Если используются реле с обмотками более 5в, внешнее питание является единственным вариантом. Выбор источника питания задается перемычками J1 и J2.
При установке всех реле, обеспечивается ослабление до -128 db и шаг регулирования - 1db. Если достаточно ослабления -64db, реле K7 можно не устанавливать. При этом выходной сигнал снимается с разъемов X6,X8. Можно увеличить шаг регулирования до 2db, для этого достаточно не устанавливать реле K1 и входной сигнал подавать на разъемы X2,X4.
Резисторы R15 и R16 нужны для согласования выходного сопротивления регулятора с входным сопротивлением усилителя. R15 устанавливается, если используется выход -64db, R16 - для выхода -128db. Номинал резисторов определяется, исходя из выходного сопротивления РГ 10 кОм и величины входного сопротивления нагрузки. Если не используется селектор входов, необходимо установить резисторы R20,R21,R22 для соединения цифровой и аналоговой земли. При наличии селектора входов, соединять земли лучше на его плате.
Схема управления селектором входов аналогична РГ Никитина, но с некоторыми упрощениями. Так как в любое время включено только одно реле, тока регистра U1 достаточно, и от ULN2003 было решено отказаться. Поэтому в селекторе входов могут использоваться только реле на 5В. При использовании обычных реле, запаивается перемычка J1. Перемычка J2 сделана для экспериментов с бистабильными реле на будущее.
На входной селектор может устанавливаться РГ Никитина. При этом аналоговые входы/выходы и шина управления соединяются с помощью разъемов PLS-PBS. Для этого на селекторе присутствуют два выхода на канал, соответствующие входам РГ Никитина с шагом регулирования 1db и 2db. R1, R2, R3 соединяют аналоговые и цифровую землю. Перемычка на плате J3 позволяет соединить земли с корпусом устройства через металлизированное крепежное отверстие на плате.
В оригинальной схеме ТБ Матюшкина высокие частоты регулируются переменным резистором. Это не укладывалось в концепцию моей конструкции, поэтому резистор был заменен на релейный делитель. Но нужно было сократить количество реле, чтобы регулировку НЧ, ВЧ и включение директа вписать в 7 ног ULN2003. Схему коммутации на трех реле, вместо четырех, я позаимствовал на . Для минимизации платы использованы лавсановые конденсаторы Epcos на 63в c шагом ножек 5мм.
Схема управления переключением реле полностью аналогична РГ Никитина. Единственное дополнение - выход X4 Direct для внешнего реле обхода темброблока. Реле Direct включается, когда все тембры выставлены в 0. Дополнительной команды включения Direct у контроллера пока не предусмотрено, но ее не трудно добавить.
Это первый модуль, с которого началась разработка контроллера. PGA2311 (U2) по управлению представляет из себя два восьмиразрядных сдвиговых регистра, включенных последовательно. Каждый регистр управляет громкостью своего канала. У микросхемы есть выход данных, к которому был подключен еще один обычный регистр U3. Он управляет четырьмя входными реле. Оставшиеся четыре ноги регистра через делитель на 3V передают команды USB цапу - воспр./пауза, стоп, перемотка вправо/влево, пред./след. трек. Это дает возможность с пульта усилителя управлять воспроизведением плей-листов на компьютере, что достаточно удобно. Аналоговое и цифровое питание раздельное и осуществляется от трех стабилизаторов - U4, U5, U6. На плате установлены диодные мосты и фильтры, нужно только подключить трансформатор. Вместо PGA2311 может быть применена микросхема PGA2310, для этого достаточно заменить стабилизаторы U4 и U5 на аналогичные с выходным напряжением 12V. Важная особенность - цифровое и аналоговое питание необходимо подавать синхронно. Конструкция модуля предполагает установку на заднюю стенку усилителя.
Вместо первого аналогового входа можно установить USB Цап PCM2706. Все материалы по нему я выкладывал на . В таком случае вместо разъема X1 RS-813 устанавливается разъем на 3 входа RS-613. На операционном усилителе U1 сделан дополнительный фильтр для ЦАПа. Кроме того, он усиливает выход ЦАПа до стандартных 1.2в.
Измерения
Качество работы модулей после сборки проверялось с помощью измерений программой . В качестве звуковой карты использовалась EMU-0404. Благодаря этому я смог обнаружить и исправить некоторые ошибки в разводке плат. Не буду загромождать статью картинками с результатами измерений, они приложены к файлам проекта. В общем можно сказать, что шумы и гармоники модулей лежат на грани измерительных возможностей EMU-0404.
Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Контроллер | |||||||
U1 | Линейный регулятор | LM7805 | 1 | В блокнот | |||
U2 | МК AVR 8-бит | ATmega16 | 1 | В блокнот | |||
U3, U4 | ИС I2C интерфейса | PCF8574A | 2 | В блокнот | |||
U5 | Операционный усилитель | LMC6482QML | 1 | В блокнот | |||
Q1, Q2 | Биполярный транзистор | MMBT3904 | 1 | В блокнот | |||
Q3 | Биполярный транзистор | BC807 | 1 | В блокнот | |||
R1, R2 | Резистор | 1.8 кОм | 1 | SMD 1206 | В блокнот | ||
R3, R4, R5, R17, R18, R19, R20, R21, R22 | Резистор | 10 кОм | 9 | SMD 1206 | В блокнот | ||
R6, R8 | Резистор | 100 Ом | 2 | SMD 1206 | В блокнот | ||
R9 | Резистор подстроечный | 10 кОм | 1 | 3296x | В блокнот | ||
R10, R11 | Резистор | 4.7 кОм | 2 | SMD 1206 | В блокнот | ||
R12 | Резистор | 10 Ом | 1 | SMD 1206 | В блокнот | ||
R13, R14 | Резистор подстроечный | 47 кОм | 2 | 3296x | В блокнот | ||
R15, R16 | Резистор | 5.1 кОм | 2 | SMD 1206 | В блокнот | ||
С1, C2, C3, C4, C5, C6, C7 | Конденсатор | 10 мкф | 7 | SMD 1206 | В блокнот | ||
D1 | Диод | SMA4007 | 1 | SMA | В блокнот | ||
PH1 | ИК-приемник | TSOP34838 | 1 | 38мгц 2.5 мм, 1-Out, 2-Gnd, 3-Vs | В блокнот | ||
S1 | DIP-переключатель | DS1040-08RT | 1 | В блокнот | |||
X1, X6 | Разъем угловой | S4B-XH-A | 2 | XH 2.5 мм, 4 контактa | В блокнот | ||
X2 | Вилка штыревая | PLS-6R | 1 | 2.54мм 1х6 | В блокнот | ||
X3, X11, X12 | Разъем угловой | S5B-XH-A | 3 | XH 2.5 мм, 5 контактов | В блокнот | ||
X4, X5, X7, X10, X13 | Разъем угловой | S3B-XH-A | 5 | XH 2.5 мм, 3 контактa | В блокнот | ||
X8 | Вилка штыревая | PLS-9R | 1 | 2.54мм 1х9 | В блокнот | ||
X9 | Гнездо на плату | PBS-16 | 1 | 2.54мм 1х16 | В блокнот | ||
Дисплей | WH2004 | 1 | HD44780 | В блокнот | |||
Термо-датчик | |||||||
U1 | Датчик температуры | LM75AD | 1 | В блокнот | |||
C1 | Конденсатор | 10 мкф | 1 | SMD | В блокнот | ||
R1 | Резистор | 100 кОм | 1 | SMD 1206 | В блокнот | ||
U1 | Сдвиговый регистр | SN74HC595 | 1 | В блокнот | |||
U2 | Составной транзистор | ULN2003 | 1 | В блокнот | |||
R1 | Резистор | 1.1 кОм | 2 | SMD 1206 | В блокнот | ||
R2 | Резистор | 82 кОм | 2 | SMD 1206 | В блокнот | ||
R3 | Резистор | 2 кОм | 2 | SMD 1206 | В блокнот | ||
R4 | Резистор | 36 кОм | 2 | SMD 1206 | В блокнот | ||
R5 | Резистор | 3.6 кОм | 2 | SMD 1206 | В блокнот | ||
R6 | Резистор | 16 кОм | 2 | SMD 1206 | В блокнот | ||
R7 | Резистор | 6.2 кОм | 2 | SMD 1206 | В блокнот | ||
R8 | Резистор | 6.8 кОм | 2 | SMD 1206 | В блокнот | ||
R9 | Резистор | 8.2 кОм | 2 | SMD 1206 | В блокнот | ||
R10 | Резистор | 1.8 кОм | 2 | SMD 1206 | В блокнот | ||
R11 | Резистор | 9.1 кОм | 2 | SMD 1206 | В блокнот | ||
R12 | Резистор | 240 Ом | 2 | SMD 1206 | В блокнот | ||
R13 | Резистор | 10 кОм | 2 | SMD 1206 | В блокнот | ||
R14 | Резистор | 6.2 Ом | 2 | SMD 1206 | В блокнот | ||
R15 | Резистор | * | 2 | SMD 1206 | В блокнот | ||
R16 | Резистор | * | 2 | SMD 1206 | В блокнот | ||
R17 | Резистор | 100 кОм | 1 | SMD 1206 | В блокнот | ||
R18, R19 | Резистор | 0 Ом | 2 | SMD 1206 | В блокнот | ||
R20, R21, R22 | Резистор | 15 Ом | 3 | SMD 1206 | В блокнот | ||
С1 | Конденсатор | 10 мкф | 1 | SMD 1206 | В блокнот | ||
K1, K2, K3, K4, K5, K6, K7 | Реле | G6H-2F | 7 | TQ2SA или аналогичные | В блокнот | ||
X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8, X11 | Разъем | B2B-XH-A | 5 | XH 2.5 мм, 2 контакта | В блокнот | ||
X9 , X10 | Разъем | B5B-XH-A | 2 | XH 2.5 мм, 5 контактов | В блокнот | ||
U1 | Сдвиговый регистр | SN74HC595 | 1 | В блокнот | |||
D1, D2, D3, D4 | Выпрямительный диод | PMLL4148L | 4 | В блокнот | |||
R1, R2, R3 | Резистор | 10 Ом | 3 | SMD 1206 | В блокнот | ||
С1 | Конденсатор | 10 мкф | 1 | SMD1206 | В блокнот | ||
K1, K2, K3, K4 | Реле | G6H-2F | 4 | TQ2SA 5в или аналогичные | В блокнот | ||
X1, X2, X3, X4 | Разъем | PBS-2 | 3 | 2.54мм 1х2 | В блокнот | ||
X5 | Разъем | PBS-5 | 1 | 2.54мм 1х5 | В блокнот | ||
U1 | Сдвиговый регистр | SN74HC595 | 1 | В блокнот | |||
U2 | Составной транзистор | ULN2003 | 1 | В блокнот | |||
R1 | Резистор | 100 кОм | 1 | SMD 1206 | В блокнот | ||
R2, Rl20, Rr20 | Резистор | 0 Ом | 3 | SMD 1206 | В блокнот | ||
R3, R4, R5 | Резистор | 10 Ом | 3 | SMD 1206 | В блокнот | ||
Rl1, Rr1 | Резистор | 7.5 кОм | 2 | SMD 1206 | В блокнот | ||
Rl2, Rr2 | Резистор | 680 Ом | 2 | SMD 1206 | В блокнот | ||
Rl3, Rr3 | Резистор | 940 Ом | 2 | SMD 1206 | В блокнот | ||
Rl4, Rr4 | Резистор | 6.8 кОм | 2 | SMD 1206 | В блокнот | ||
Rl5, Rr5 | Резистор | 820 Ом | 2 | SMD 1206 | В блокнот | ||
Rl6, Rr6 | Резистор | 1.3 кОм | 2 | SMD 1206 | В блокнот | ||
Rl7, Rr7 | Резистор | 2.7 кОм | 2 | SMD 1206 | В блокнот | ||
Rl8, Rr8 | Резистор | 10 кОм | 2 | SMD 1206 | В блокнот | ||
Rl9, Rr9 | Резистор | 1.5 кОм | 2 | SMD 1206 | В блокнот | ||
Rl10, Rr10 | Резистор | 1.8 кОм | 2 | SMD 1206 | В блокнот | ||
Rl11, Rr11 | Резистор | 3 кОм | 2 | SMD 1206 | В блокнот | ||
Rl12, Rr12 | Резистор | 14 кОм | 2 | SMD 1206 | В блокнот | ||
Rl13, Rr13 | Резистор | 1 кОм | 2 | SMD 1206 | В блокнот | ||
Rl14, Rr14 | Резистор | 4.7 кОм | 2 | 3296W | В блокнот | ||
Rl15, Rl16, Rl17, Rr15, Rr16, Rr17 | Резистор | 16 кОм | 6 | SMD 1206 | В блокнот | ||
Rl18, Rr18 | Резистор | 36 кОм | 2 | SMD 1206 | В блокнот | ||
Rl19, Rr19 | Резистор | 12 кОм | 2 | SMD 1206 | В блокнот | ||
C1 | Конденсатор | 10 мкф | 1 | SMD 1206 |
Организация регулировки громкости в высококачественной аппаратуре всегда была вопросом важным и не простым. Используемый для этого потенциометр должен обладать высокой идентичностью каналов (для спаренных потенциометров), хорошей износостойкостью, отсутствием посторонних звуков (шорохов и тресков) при регулировке. Сегодня на смену обычным переменным резисторам приходят галетные переключатели, схемы на реле или интегральных микросхемах. При существенной стоимости и сложности такие варианты, решая одни проблемы, порождают другие. Поэтому многие любители качественного звука до сих пор предпочитают «старомодные» потенциометры.
Задавшись целью — найти качественный потенциометр для вашего усилителя, вы обязательно и довольно быстро натолкнётесь на продукцию фирмы ALPS . Действительно, их изделия используются в дорогих аппаратах и имеют высокие характеристики при разумной цене. ALPS выпускает как обычные, так и моторизованные потенциометры. Именно последние позволяют регулировать громкость с помощью пульта дистанционного управления . Необходимо лишь подключить схему управления.
В данной статье представлена схема, которая позволяет дистанционно управлять моторизованными потенциометрами ALPS , а также переключать пять входов усилителя с помощью стандартного пульта, работающего по протоколу RC-5.
Не считая стабилизатора напряжения питания, схема содержит всего одну микросхему — это микроконтроллер ATmega от Atmel, которая отвечает за декодирование сигналов стандарта RC-5, формирование сигналов для управления двигателем и сигналов управления реле коммутатора входов.
Принципиальная схема устройства представлена на рисунке:
увеличение по клику
Схема достаточна проста и подробных разъяснений не требует. Остановимся лишь на некоторых важных моментах.
Порты PD2-PD6 через разъём K3 можно использовать для управления реле коммутатора входов предварительного усилителя.
Выводы портов PC и PB соединены параллельно для увеличения выходного тока. Именно они используются для управления приводом потенциометра через разъём К1. Максимальный ток двигателя по документации ALPS составляет 150 мА. Максимальный ток порта микроконтроллера по документации Atmel около 40 мА. Запараллелив 6 выходов, мы можем получить ток управления больше 200 мА.
Для индикации вращения двигателя параллельно ему включён светодиод D1. Здесь необходимо использовать двухцветный светодиод и по цвету свечения будет понятно, в какую сторону вращается двигатель. При желании его можно вывести на переднюю панель усилителя.
Питать конструкцию можно от отдельно трансформатора, который подключается к разъёму K5. Или постоянным напряжением от блока питания самого усилителя. В этом случае напряжение подаётся на плату через разъём К4, а элементы В1 и С10-С13 можно не устанавливать.
На рисунке представлено расположение элементов на печатных платах устройства:
Конструкция разделена на две части для удобства размещения в корпусе усилителя. На одной плате размещён сам моторизованный потенциометр. Эта плата крепится в непосредственной близости от передней панели усилителя.
На второй плате размещён блок питания, микроконтроллер и остальные элементы устройства. Эту плату желательно разместить в корпусе усилителя как можно дальше от звуковых цепей и по возможности заэкранировать для снижения излучаемых помех.
Приёмник ИК-сигнала нужно также разместить на передней панель усилителя, подключив его к плате трехжильным шлейфом. При большой длине шлейфа для исключения неустойчивых и ложных срабатываний приёмника необходимо продублировать конденсаторы С2 и С3, распаяв их непосредственно на выводах приёмника.
Все соединения конструкции реализованы разъёмами, которые соединяются между собой шлейфами с соответствующим количеством жил.
На печатной плате потенциометра предусмотрены контакты для подключения экрана сигнального кабеля и экрана кабеля управления двигателем, если в этом возникнет необходимость.
Фото готовой конструкции представлено на рисунке:
увеличение по клику
Сигналы для транзисторных ключей управления реле коммутатора входов снимаются с разъёма К3. Для переключения входов на пульте следует использовать цифровые кнопки 1...5. Таким образом можно непосредственно выбрать нужный вход. Для переключения входов последовательно на пульте используются кнопки переключения каналов «вверх/вниз».
Автор опробовал свою разработку с пультом ДУ от аппаратов Philips. Понятно, что не у каждого дома есть продукция этой известной марки, поэтому были предприняты попытки проверить совместимость других пультов. Под руку подвернулся универсальный пульт «EuroSky 8» (на фото он справа черный):
Этот пульт неплохо управлял различными устройствами в доме, но, когда его запрограммировали на работу с аудиоустройствами, наблюдались ошибки при отработке вспомогательных функций. Оказалось, что некоторые пульты некорректно отрабатывают стандарт RC-5.
Редакцией журнала «Электор» была проведена модернизация программного обеспечения данного устройства с целью минимизации ошибок при работе с различными пультами разных производителей. Проведенные тесты с универсальным пультом Philips SBC RU 865 показали отличную работу. С другими универсальными пультами ДУ также проблем возникнуть не должно.
Если у вас есть тестер для пультов ДУ, то проверить соответствие вашего пульта стандарту RC5 можно с помощью приведённой ниже таблицы:
Здесь для примера представлены некорректные коды, которые передавал пульт "EuroSky 8". В правой колонке представлены правильные коды команд.
Статья подготовлена по материалам журнала «Электор».
Удачного творчества!
Главный редактор «Радиогазеты».
Моторизированный потенциометр давно не новость, есть даже готовые устройства в продаже. Цена на него можно сказать «космическая» и не по карману многим радиолюбителям, вроде меня! 🙂
Сама идея очень интересная, ведь такая связь имеет много плюсов — в звук не вносятся помехи от регулировок, легко можно связать с пультом, для дистанционного управления, само устройство можно применить в любом месте, заменив им обычный потенциометр!
Но по мимо плюсов есть и минусы — Для прямой связи потенциометра с валом подойдет только шаговый двигатель, для обычного нужен редуктор! Во время регулировки будет слышен звук мотора, мотором нужно управлять…
Однако при этих минусах пользы от такого типа регулятора все же много, и я дальше расскажу как я это реализовал!
Началось всё с того что у меня скопилось очень много разных моторов, шаговых и обычных:
Нужно было их где-то приспособить)) Шаговики трогать не стал, они нужны будут мне в других целях, а вот обычные решил скрутить с потенциометром для регулировки громкости, так как давно хотел регулировать громкость пультом, к примеру слушая радио на работе или смотря фильм на компьютере.. 🙂
Связать мотор напрямую с потенциометром не получится, мотору может не хватить сил вращать вал потенциометра, или наоборот у мотора будет столько дури что он повернет вал полностью за долю секунды! =)
Для этого мне понадобился редуктор! Но изготовить редуктор самостоятельно было трудно, у меня не было материалов… Тут и пошла в бой фантазия…
Пошел я на рынок-барахолку, прикупил дешевую китайскую инерционную машинку за 10 гривен, снял с неё очень нужную для меня деталь и попробовал связать с потенциометром:
Как видно, моторчик был «врезан» в то самое место где стоял инерционный вал, с него я снял шестеренку и одел на ось моторчика, вышла такая простая конструкция!
Первые тесты были замечательные! Мотор точно поворачивал ручку резистора, но вращал он её все равно сравнительно шустро… Тут то мне и понадобилась схема управления, но о ней позже…
Дальше я откусил кусачками не нужные части оси эдакого редуктора и при помощи надфиля сточил одну часть «под отвертку»:
Крепление получилось очень прочным, китайцы не экономили на материале для оси))
Собственно что вышло в конечном итоге:
Размеры вышли сравнительно не большие… редуктор я закрепил на кусочке текстолита термоклеем (классная штука кстати, очень полезная по хозяйству) а потенциометр просто припаял корпусом к текстолиту!
Дальше занялся схемой управления мотором… Мне нужна была индикация о уровне громкости, так как устройство находилось бы внутри корпуса, нужно же видеть в каком положении находится регулятор, очень не хорошо было бы ночью включить усилитель на максимальной громкости! 🙂
Вышла вот такая вот схемка:
Вариант конечно «сырой» но на практике всё работает очень даже не плохо!
В кратце расскажу как ОНО работает:
На транзисторах собран двенадцати ступенчатый индикатор, который выполняет дву функции — индикатор уровня громкости (когда не нажата клавиша регулировки громкости) и показ состояния громкости на пару секунд после нажатия клавиши громче или тише и переход обратно в режим индикации уровня!
Сама схема управления мотором собрана на таймере «555» который генерирует импульсы для управления моторчиком, связь с мотором происходит с помощью «Н» моста, собранном на мощных транзисторах (какие у меня были такие и использовал, а были у меня только TIP100 и TIP106). Транзисторы в мосту какие использовал я:
Импульсы драйвер генерирует всегда, но для того чтобы выбрать в какую сторону вращать мотор нам нужно замкнуть одну из пар транзисторов, подав единичку на любой из входов (L или R)! Если на эти входы подцепить ИК приемник, как например из статьи о прошлом «Усилителе с дистанционным управлением» то громкость можно регулировать любым пультом! Я дополнительно на корпус вынес две кнопки, ну не всегда же пульт эксплуатировать! 🙂
Возможно нужно будет использовать дополнительный усилитель для входа индикатора уровня (Вход LINE IN), так как на плеере mp3 ему не хватило громкости даже на максимуме чтобы показывать уровень, а вот от компьютера он работал на полную…
Также на схеме есть примерный рисунок как осуществляется подключение этой системы!
По сколько схему собирал с нуля то решил вначале делать всё обвесом… Так выглядел мой «Н» мост и всё устройство в целом:
Страшно конечно, не спорю, но зато работает =))))
Позже я сделал для него печатную плату, которую выложил на форуме… Сразу говорю — я её НЕ проверял, делал на скорую руку и в ней могут быть ошибки! Буду благодарен тому кто проверит её! 🙂
Несмотря на ужасный вид устройство очень даже хорошо работает, плавно регулирует громкость, в сочетании с пультом очень удобно вышло!
Ну и напоследок приведу видео:
На видео может показаться что громкость регулируется резко, это из-за того что я подключил тестовый усилитель (на TDA8563) напрямую через потенциометр к компьютеру! При подключении через темброблок регулировка гораздо плавнее!
Вначале на видео показана индикация состояния громкости, я замыкаю контакт «Громче» и индикация переходит в режим уровня громкости, полоска светодиодов заполняется, через пару секунд когда я отпускаю контакт индикация возвращается в режим показа уровня сигнала (VU Meter). Включаю усилитель, подаю сигнал… Для тестов использовал усилок на TDA8563 и автомобильный динамик, который вибрацией перевернул мне всё на столе! 🙂