Энкодер для регулировки громкости
Добрый день, уважаемые читатели. Под катом Вас ждет обзор цифрового аналога переменного резистора для регулировки громкости в усилителях. Цифровой регулятор громкости за недорого. Так же требуется консультация.Я ранее в самодельных усилителях использовал цифровые регуляторы громкости, в частности на PGA2311. Задумка интересная, но как всегда хромала китайская реализация.
Есть еще вариант от sure без экранчика, но решил попробовать этот вариант с экраном.
Покупка:
Доставка довольно быстрая.
Упаковка надежная.
Общий вид:
Состоит их двух плат связанных шлейфом, на одной энкодер и подключения на другой экран. В комплекте два кабеля для подключения к источнику и усилителю. Светодиоды индикации торчат высоко, но можно перепаять.
Крупно части:
Длина проводов достаточная (около 20 см) кроме провода питания.
Плата блока питания усилителя
ДляРазмеры 113х73 мм
Крепежные отверстия 3 мм.
Под конденсаторы диаметром 30, между выводами 10 мм.
Купил заодно про запас.
Технические характеристики:
Напряжение питания: DC 5-12В.
Потребляемый ток: 35mA
Частотный диапазон: 20-20000 Гц.
Входное сопротивление: 10 кОм.
Диапазон регулировки: 0 до -83 дБ.
Размеры: основная плата 34 * 29.5 * 31 мм / экран 31.5 * 20.5 * 10 мм
Масса: 35 г
Экран 3621AS Контроллер
На питании стоит AMS 1117 3.3 и жутко греется.
Вот думаю не этот ли кондер виноват, на фотках продавца его нет.
В основе регулировки громкости лежит чип от mitsubishichips M62429P в sop корпусе:
Заявлено THD = 0.01%
Диапазон регулировки: 0 до -83 дБ с шагом 1 дБ.
Питание: 4,5-5,5 В.
Размеры присоединительные:
Работа энкодера:
Подключаем энкодер к питанию, вход подключаем к источнику, выход — к усилителю.
Вращаем против часовой стрелки — уменьшаем громкость, мигает при этом левый светодиод, по часовой стрелке — увеличиваем громкость, мигает при этом правый светодиод. На экране отображается значение от 00 до 83. Нажимаем на энкодер — режим MUTE — тишина. На экране при этом отображается «—«.
По умолчанию, после выключения — 40 единиц.
Работает даже от аккума 18650.
Собирал тестовый стенд из mp3 модуля, этого энкодера, платы усилителя на TPA3116 и микроколонок — все работает исправно, громкость регулирует, шумов посторонних нет. Но энкодеру нужно отдельное питание, что бы не было земляных петель.
В работе:
Режим MUTE
Цифровой энкодер для регулировки громкости по цене сравним с нормальным потенциометром, а функционал богаче.
Пока рекомендовать не могу, не решена проблема с нагревом AMS 1117. Жду Вашего совета.
Спасибо за внимание! Всем удачных конструкций! Задавайте вопросы в комментариях.
Цифровой регулятор громкости и баланса на MAX5440 с ДУ.
РадиоКот >Схемы >Аудио >Разное >Цифровой регулятор громкости и баланса на MAX5440 с ДУ.
Цель данной статьи заключается в обмене опытом по созданию простого, современного и эффективного регулятора громкости и баланса. Регулятор собран на MAX5440 , который в отечественном Интернете называется как «контроллер углового кодера управления громкостью в режиме стерео» (Интересно, в чью умную голову пришел такой занятный перевод? Прочитал пять раз. Так ничего и не понял. Советую английский даташит. Прим. Кота.)(русскоязычное описание характеристик легко можно найти в Интернете).
Данный контроллер не требует для своей работы каких-то специфических знаний по программированию, т.к. работает по принципу «включил и работаешь». Интересным является использование энкодера для регулирования уровня (больше/меньше) и кнопок для выбора режимов (громкость/баланс/приглушение). Есть 6 штук довольно информативных светодиодов, показывающих уровень громкости и баланс.
Простота схемы обусловила, соответственно, и простую топологию печатной платы (все чертежи в конце статьи).
Т.к. задачей ставилось изучение возможностей контроллера, а не построение законченного устройства, то и не было смысла усложнять плату (например, стабилизатором питания или элементами индикации).
Регулятор порадовал своей работой, равномерным изменением громкости и баланса при вращении энкодера, правильным зажиганием светодиодов в зависимости от установленного уровня. Корректно отрабатывались нажатия кнопок «Mute» и «Mode». Сложно придраться к хорошей работе. Изменения звука без щелчков.
Схема приемника ДУ:
Ну и в двух словах о пультике. Я купила самый красивый по цвету. Цена как и на любой китайский ширпотреб была слишком мала. На его корпусе написано «For GoldStar».
Кнопками «VOL» меняем уровень того или иного режима. Кнопками «СH» выбираем соответствующий режим (громкость или баланс). Кнопка MUTE говорит сама за себя. Для пульта используется компьютерная батарейка-таблетка типа CR2032.
Пульт работает по протоколу NEC. Это один из самых распространенных протоколов. Встречается в аппаратуре таких фирм, как Funai, Akai, Fisher, Goldstar, Hitachi, Kenwood, Onkio, Teac, Yamaha, Sanyo, Canon, Orion, Apex, Eltax, и многих других. Этот протокол настолько распространен в аппаратуре из страны Восходящего Солнца, что его часто называют «японский протокол».
Резюме. Простота схемы и простота регулировки позволяет собрать довольно надежное и совершенное устройство. Несложная схема на микроконтроллере позволяет заменить стационарное управление (энкодером и кнопками) на дистанционное. Энкодер и ДУ не могут работать одновременно. Для работы ДУ светодиод на линии «modeind» необходимо демонтировать.
Файлы:
Печатные платы в форматах SL 4.0 и gif.
Прошивка МК.
Вопросы, как обычно, складываем тут.
Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
Эти статьи вам тоже могут пригодиться:
Шести канальный регулятор громкости + четыре энкодера
Данная микросхема имеет цифровой интерфейс I2C. Для управления через этот интерфейс использован распространенный, дешевый, высокоскоростной RISC микроконтроллер фирмы Microchip PIC16F873 (возможна замена на PIC16F873A, PIC16F876, PIC16F876A).Разработчики устройств на микроконтроллерах от Microchip имеют уникальную возможность лёгкого подключения нескольких энкодеров без дополнительной обвязки. Это позволило реализовать довольно необычный концепт устройства.
Конструктивно схема состоит из двух узлов: микроконтроллерного блока управления
и блока регулятора на TDA7448.
Наш регулятор предполагается использовать в системах формата 5.1. Это предполагает наличие следующих каналов: фронтальные (левый и правый), тыловые (левый и правый), центр и сабвуфер. Для управления этими каналами используется 4 энкодера. Режим громкости и баланса для фронта и для тыла переключается кнопкой «громкость/баланс». Также предусмотрены кнопки «Mute» (приглушение) и «StandBy» (дежурный режим). Есть и отдельная линия StandBy, которую можно использовать для аппаратного отключения усилителей. Все перечисленные функции управления можно осуществить через любой пульт дистанционного управления в формате RC5 (от бытовой техники Philips).
Печатные платы выполнены из одностороннего фольгированного текстолита методом ЛУТ, но могут быть легко выполнены на монтажных платах. Файлы рисунков плат в формате Sprint Layout в конце статьи. Ниже рисунок и фотография собранной печатной платы микроконтроллерного блока управления.
Номиналы сопротивлений и конденсаторов
Подключение поворотного энкодера к компьютеру через USB / Habr
Давно хотел приспособить к ноуту регулятор громкости, сделанный из энкодера. Подключать этот регулятор нужно будет к USB, чтобы все было «по-взрослому» (да и по-другому никак внешнее устройство к ноуту не подключишь). Крутим энкодер влево — громкость должна уменьшаться, вправо — должна увеличиваться. Жмем вниз ручку энкодера — запускаем какую-нибудь полезную программу, или переключаемся на регулирование тембра.Для тех, кто не в курсе, что такое энкодер — это такая крутилка, типа ручки громкости на основе обычного резистора, только у этой крутилки нет граничных положений — крути сколько влезет в любую сторону. Крутится энкодер с приятными мягкими щелчками, а выглядит как обычный переменный резистор.
Такие устройства — не редкость в совремеменных автомагнитолах и любых бытовых устройствах, пользовательский интерфейс которых обрабатывается микроконтроллером (а это почитай любая бытовая техника), и где нужна плавная регулировка или настройка. В энкодер часто встраивают и третий контакт, работающий как кнопка на ручке — когда утапливаем ручку энкодера вниз (вдоль оси), то эта кнопка срабатывает. Очень обогащает возможности интерфейса с пользователем — на одном энкодере можно построить всю систему управления электронным устройством (зато добавляется гемор программисту, но это уже мелочи). У меня как раз и был такой энкодер.
Принцип работы энкодера довольно прост — в нем всего лишь два контакта (кнопка на ручке не в счет), которые начинают замыкать, как только пользователь начал крутить ручку энкодера. Контакты подключаются к двум ножкам микроконтроллера (работающих как цифровые входы), и при вращении ручки энкодера на этих ножках появляются импульсы, по фазе и количеству которых микроконтроллер определяет направление вращения и угол поворота ручки энкодера.
Чтобы заработал регулятор громкости, нужно решить, как минимум, три инженерные задачи:
Шаг 1. Создание низкоскоростного USB-устройства на макетке.
Шаг 2. Подключить к этому USB-устройству энкодер, добиться, чтобы микроконтроллер его отрабатывал, и передавал в компьютер информацию о вращении энкодера.
Шаг 3. Разобраться, как можно программно управлять регулятором громкости. Наверняка есть какое-нибудь мультимедиа-API, которое позволяет это делать. Программа минимум — нужно написать программку, которая будет принимать сигналы от USB-устройства и управлять громкостью. Неплохо бы, конечно, написать драйвер, но за это браться страшновато. Лучше оставим на потом.
Итак, опишу процесс создания регулятора по шагам. Подробности опускаю, иначе будет слишком скучно. Кому интересно, см. исходники [6] и документацию по ссылкам.
[Шаг 1. Создание низкоскоростного USB-устройства на макетке]
Этот шаг прошел, даже не начавшись — как-то слишком просто и банально. Тупо скачал пример проекта по ссылке [1]. Поправил файлик usbconfig.h — для понтов назвал мое устройство ENCODER DEMO, на большее фантазии не хватило. Проверил в Makefile тип проца (ATmega16), частоту кварца (16 МГц) — чтобы соответствовало моей макетке AVR-USB-MEGA16. Скомпилил проект в AVRStudio, прошил макетку, подключил к компьютеру — все завелось с полоборота, мое USB-устройство исправно заработало как виртуальный COM-порт — все в точности так, как написано в статье [1].
[Шаг 2. Подключить к USB-устройству энкодер]
Этот шаг у меня вызывал самые большие опасения, что все заработает как надо. Что энкодер подключу и смогу его читать — в этом я не сомневался. Были сомнения, что смогу его считывать качественно, когда в фоне работает ещё и обработка протокола USB — все-таки это задача для микроконтроллера не из легких (как впоследствии оказалось — волновался я совершенно напрасно).
Как обычно, начал рыться в Интернете в поисках готовых подпрограмм для чтения энкодера. Нашел очень быстро то, что нужно — именно для AVR, очень простой код на C [2], файлики encoder.c и encoder.h. Что ни говори, а open source крутая штука.
Приделал два индикационных светодиода — ЗЕЛЕНЫЙ и ЖЕЛТЫЙ — для обозначения направления вращения энкодера. Подключил энкодер для удобства прямо к разъему ISP, воспользовавшись тем, что сигналы MOSI, MISO и SCK — это всего лишь ножки PB5, PB6 и PB7 микроконтроллера ATmega16 (подключил туда фазы A и B, а также кнопку энкодера).
Поправил определения ножек, добавил код инициализации. Присоединил к проекту модуль encoder.c. Добавил в главный цикл main управление зеленым и желтым светодиодами, когда приходит инфа с энкодера. КРАСНЫЙ светодиод привязал к кнопке энкодера — когда её нажимаем, красный светодиод зажигается, отпускаем — гаснет. Скомпилировал, прошил — работает. Кручу ручку влево, и в такт щелчкам энкодера вспыхивает зеленый светодиод. Кручу ручку вправо — вспыхивает желтый светодиод. Несмотря на то, что чтение энкодера происходит методом поллинга, благодаря эффективному коду к чтению энкодеру НИКАКИХ нареканий даже при одновременной работе с библиотекой V-USB (респект, Pashgan!). Добавил вывод информации от энкодера в виртуальный COM-порт (крутим энкодер влево вывожу в консоль минусики ‘-‘, крутим вправо вывожу в консоль плюсики ‘+’). По таймеру каждые 10 мс вывожу состояние кнопки энкодера и индицирую её красным светодиодом (кнопка нажата — передаю символ ‘1’, отпущена — ‘0’). Все работает. Скукотища.
В заключение выкинул модули cmd.c, crc16.c, eepromutil.c, strval.c. Объем кода упал до 3 килобайт — отлично, теперь поместится и в память ATtiny45 (можно в будущем задействовать макетку AVR-USB-TINY45, она меньше по размерам и дешевле).
[Шаг 3. Разобраться, как можно программно управлять регулятором громкости]
Как обычно, прогуглил вопрос. Отсеял кучу мусора, и наконец выгреб жемчужину — [3]. Дальше дело техники. Достаю любимый детский конструктор — Visual Studio. Ни о чем не думая, визардом генерю dialog-based приложение. Бросаю на панель движок регулятора громкости, привязываю к нему переменную, добавляю обработчик положения движка. При старте приложения настраиваю движок на минимум 0 и максимум 65535 (чтобы соответствовало границам значения громкости, которым манипулируют библиотеки управления микшером). Считываю функцией mixerGetControlDetails текущее значение громкости, и ставлю движок регулятора в соответствующее положение. В обработчике положения движка все наоборот — читаю положение движка и функцией mixerSetControlDetails устанавливаю нужную громкость. Управление громкостью делаю в точности так, как написано в статье [3]. Проверил — работает.
Теперь осталось дело за малым — читать, что приходит с виртуального COM-порта (на нём у нас висит свежеиспеченное USB-устройство с энкодером). Если пришел минусик (-) то двигаем движок влево (уменьшаем громкость), плюсик (+), то двигаем движок вправо (увеличиваем громкость). Если приходят символы 0 и 1, то соответственно управляем состоянием чекбокса (просто для индикации — нажата кнопка энкодера, или нет). С COM-портом можно работать, как с обычным файлом (см. [4]). Инициализируем подключение к COM-порту как открытие файла (вызовом ::CreateFile) в блокирующем режиме. Запускаем отдельный поток, туда в бесконечный цикл добавляем чтение файла (блокирующим вызовом ::ReadFile) по одному символу, и этот символ анализируем. По тому, какой символ пришел, крутим движок слайдера в нужную сторону (громкость будет регулировать обработчик слайдера) или обновляем состояние чекбокса. Проверил — работает.
Вот и все, собственно. Дальше можно заниматься бесконечным (и, наверное, бесполезным) улучшательством. Сделать автоматический поиск нужного виртуального COM-порта (сейчас для упрощения имя COM-порта передается через командную строку). Переделать USB-устройство с CDC-класса на HID — это может упростить код USB-устройства, а также упростить программный поиск и открытие устройства на компьютере по VID и HID. Или написать вместо программы сервис (чтобы не надо было запускать отдельную программу). Или даже драйвер. Это очень интересно, но не умею (может, кто из хабравчан научит уму-разуму?..). Прикрутить к кнопке энкодера какое-нибудь действие. Ну и так далее до бесконечности.
Надеюсь, кому-нибудь мои изыскания пригодятся в собственных разработках. Если чего-нибудь упустил, буду рад выслушать замечания в комментариях.
[UPD120803]
Один грамотный человек собрал на микроконтроллере AVR регулятор громкости — USB HID устройство, эмулирующее стандартную мультимедийную клавиатуру (как предлагалось в комментариях). Такая клавиатура имеет возможность регулировать громкость без дополнительного программного обеспечения, всю необходимую работу выполняет драйвер операционной системы.
[Ссылки]
1. USB консоль для управления радиолюбительскими приборами.
2. Тут нашел код для энкодера. Тут авторское описание алгоритма.
3. Описание, как работать с микшером звуковой карты через mixerSetControlDetails.
4. Как работать с COM-портом в Windows.
5. Видеоролик, демонстрирующий работу регулятора громкости.
6. Исходники проекта ENCODER DEMO (проект AVRStudio и проект Visual Studio).
USB – регулятор громкости на энкодере
При подключении регулятора к компьютеру, он будет определяться как мультимедийная клавиатура. И поэтому сборка не требует какого-либо драйвера и дополнительного программного обеспечения для работы. Регулятор построен по стандартной схеме USB-регулятора на базе микроконтроллере ATtiny85.
Схема
Печатная плата
В архиве находятся, схема, печатка и прошивка.
Версий прошивок – две, одна под эту схему, а другая подделана под увеличение громкости в левую сторону. Это пригодится, если регулятор расположить с другой стороны платы.
Фьюзы
Пример USB дескриптора
PROGMEM char usbHidReportDescriptor[25] = { /* USB report descriptor */
0x05, 0x0c, // USAGE_PAGE (Consumer Devices)
0x09, 0x01, // USAGE (Consumer Control)
0xa1, 0x01, // COLLECTION (Application)
0x85, 0x01, // REPORT_ID (1)
0x19, 0x00, // USAGE_MINIMUM (Unassigned)
0x2a, 0x3c, 0x02, // USAGE_MAXIMUM (AC Format)
0x15, 0x00, // LOGICAL_MINIMUM (0)
0x26, 0x3c, 0x02, // LOGICAL_MAXIMUM (572)
0x95, 0x01, // REPORT_COUNT (1)
0x75, 0x10, // REPORT_SIZE (16)
0x81, 0x00, // INPUT (Data,Var,Abs)
0xc0 // END_COLLECTION};
Стерео регулятор громкости с селектором входов и VFD дисплеем
Как-то так получилось, что при всем большом количестве обзоров я практически ни разу не писал обзоры устройств, тем или иным образом относящихся к аудиотехнике. Хотя конечно у меня есть обзор блока питания для усилителя мощности, но на мой взгляд это уж совсем косвенное отношение. И вот решил я обратить внимание на усилители, ЦАПы и прочие аудиоустройства и начну с регулятора громкости.Данный регулятор громкости выбирался скорее из эстетических соображений, так как функционально он очень прост и потому обзор будет сегодня не очень длинным.
Как вы уже поняли из предисловия, строить я буду некое подобие усилителя, скорее всего с ЦАП, но в данном случае это не особо принципиально. Раньше я много занимался подобной техникой, но прошли годы и одно просто забылось, вместо другого появилось много нового, потому отчасти я буду вспоминать, отчасти заниматься самообразованием потому возможны ошибки и неточности, за что заранее прощу извинить.
Тема аудиотехники была косвенно затронута в этом обзоре, где я показывал блок питания для усилителя мощности. Скорее всего этот БП будет и дальше принимать участие, вероятнее всего в качестве подопытного для понимания разницы между импульсным и обычным блоком питания, но это тема будущих обзоров, а пока перейду к теме сегодняшнего — регулятору громкости.
Понятно что сейчас громкость звука можно регулировать не только вмешательством в электрический тракт, а и программно прямо от источника, но лично мне не очень нравится подобный подход и я придерживаюсь "классических" решений в виде аналогового регулятора громкости.
Для начала стоит сказать, что регуляторы громкости бывают линейные и логарифмические, а также с тонкомпенсацией, касаться их я не вижу смысла так как это скорее дело вкуса, но объясню очень кратко:
1. Линейный или логарифмический.
Линейный изменяет коэффициент деления прямо пропорционально углу поворота вала регулятора.
Логарифмический (а если корректнее, то обратнологарифмический) больше подходит для человеческого слуха так как в самом начале регулировка происходит очень плавно, а к концу более резко. Человеческое ухо лучше отличает уровень громкости слабых звуков, потому в самом начале регулировка плавная. Когда же громкость большая, то разница менее заметна и там регулировка может быть грубой.
Существует три основные характеристики:
А (в импортном варианте В) — линейная, изменение сопротивления линейно зависит от угла поворота. Такие резисторы, например, удобно применять в узлах регулировки напряжения БП.
Б (в импортном варианте С) — логарифмическая, сопротивление сначала меняется резко, а ближе к середине более плавно.
В (в импортном варианте A) — обратно-логарифмическая, сопротивление сначала меняется плавно, ближе к середине более резко. Такие резисторы обычно применяют в регуляторах громкости.
Дополнительный тип — W, производится только в импортном варианте. S-образная характеристика регулировки, гибрид логарифмического и обратно-логарифмического. Если честно, то я не знаю где такие применяются.
Кому интересно, могут почитать здесь подробнее.
Кстати мне попадались импортные переменные резисторы у которых буква регулировочной характеристики совпадала с нашей. Например вот современный импортный переменный резистор имеющий линейную характеристику и букву А в обозначении.
2. Тонкомпенсация.
При слабом уровне громкости человеческое ухо лучше слышит СЧ диапазон, но хуже НЧ и ВЧ, потому в некоторые регулятора добавляют принудительную коррекцию АЧХ в самом начале регулировки. Обычно тонкомпенсация отключаемая, так как далеко не всем она нравится и тогда есть возможность случать оригинальный звук. Простейшая тонкомпенсация это конденсатор небольшой емкости между входным сигнальным и подвижным контактом резистора. В более "продвинуты" резистор имеет один или несколько отводов, позволяющих настроить коррекцию более точно.
Для лучшего понимания были построены семейства кривых чувствительности человеческого уха – усредненные графики зависимости этой чувствительности для разных частот слышимых акустических колебаний.
На рисунке ниже показаны эти графики, получившие название кривых равной громкости, которые были приняты в качестве международного стандарта.
Вариант включения обычного переменного резистора для получения тонкомпенсации.
И включение специального резистора.
В моем случае по большей части можно было просто применить обычный переменный резистор. Ниже на фото пример простых переменных резисторов, слева подороже, справа попроще, но суть у них одна и та же, переменный резистор. Качественные переменные резисторы выпускает фирма Alps и стоят они весьма недешево.
Но куда более качественный вариант, это ступенчатый регулятор в виде набора переключаемых резисторов. Фактически это многоступенчатый аттенюатор, преимуществом которого является задание произвольных регулировочных характеристик, но что важнее — более точной подгонкой идентичности каналов.
Существуют обычные переменные резисторы с трещеткой, не путайте, это совсем другое, по сути там просто "эмуляция".
Ступенчатые регуляторы чаще всего применяются в высококлассной аппаратуре, например я впервые его встретил в популярном усилителе Одиссей 010. Кстати, при желании и некотором терпении подобный регулятор можно изготовить самостоятельно из многопозиционного переключателя и подобранных резисторов.
Или даже так, по сути просто переключатель с кучей резисторов.
Если заменить переключатель на реле, то можно сделать более красивое решение, к тому же имеющее возможность дистанционного управления. В целях упрощения резисторы в этом случае управляются двоичным кодом. Путем коррекции номиналов резисторов можно также задавать логарифмическую характеристику.
Переключая коэфициент деления при помощи фиксированных резисторов можно получить относительно простым способом большой диапазон регулировки, 1 реле — 2 уровня, 2 реле — 4 уровня, 3 реле — 8 уровней.
Ниже на фото показан регулятор имеющий 256 ступеней регулировки. Управляется он от специальной микросхемы — ADC0804 которая преобразует аналоговый сигнал от переменного резистора в двоичный код. Переменный резистор при этом просто изменяет постоянное напряжения и никак не подключен в цепи сигнала.
Реле при этом надо применять специальные — сигнальные, а не силовые, так как при слабых напряжениях и токах силовые реле не могут обеспечить качественный контакт.
Но кроме того у подобного регулятора есть преимущество, его легко можно сделать многоканальным просто добавив параллельно еще одну плату с реле.
Снизу платы видны пары резисторов около каждого реле. Вообще изначально у меня была мысль купить именно такой регулятор, но потом я передумал и позже объясню, почему.
Примерно по такой же схеме собран и известный регулятор Никитина, его преимущество в том, что входное и выходное сопротивление всегда постоянно, что лучше сказывается на качестве работы и меньшем влиянии на параметры остальной схемы.
Как было написано выше, ступенчатые регуляторы позволяют реализовать дистанционное управление, но при желании можно купить и обычный регулятор "с моторчиком", управляемым специальным контроллером. Фактически так и есть, вал переменного резистора можно вращать как вручную, так и с пульта, тогда это будет делать небольшой двигатель с редуктором, при этом ручка регулировки также будет вращаться, а если добавить к ней какой нибудь светодиод индикации положения, то смотрится это довольно эффектно.
В общем думал я думал, какой регулятор применить и случайно натолкнулся на весьма любопытный вариант, который меня больше заинтересовал типом дисплея, но об этом чуть позже.
В комплект входит:
1. Плата регулятора
2. Плата управления с дисплеем
3. Пульт ИК ДУ
4. Светофильтр
5. Провода подключения питания и выхода
6. Шлейф для соединения плат, длина 280мм
7. Ручка регулятора.
Также отдельно можно докупить
1. Трансформатор питания 12 Вольт 5 Ватт — $2.22
2. Плата управления нагрузкой — $3.7
3. Доплатить за позолоченные RCA разъемы — $1.47
Я покупал в "базовой" комплектации так как трансформатор у меня есть, плату реле можно сделать самому, а в "позолоченные" разъемы за полтора бакса я мало верю. Волновался чтобы в пути не разбили дисплей, но все обошлось.
Комплект всяких мелочей ничего особенного из себя не представляет, синий светофильтр, дешевенькая ручка и пара проводков.
Защитную бумагу со светофильтра я пока снимать не буду так как мне его еще ставить в корпус и не хотелось бы поцарапать.
Пульт похоже от какого-то телевизора AOC, в меру удобный, но имеющий глянцевый корпус. Смотрится неплохо,хотя кнопок могло бы быть и меньше так как большая часть из них не нужна.
Входы можно переключать как кнопкой Input 1-2-3-4, так и кнопками Bright в любом направлении.
Основная плата, на ней расположены реле, регулятор и узел питания всего комплекта.
Не знаю что подразумевалось под "позолоченными" разъемами, за которые надо было доплатить отдельно, но я получил с такими как на фото. Плата умеет коммутировать сигналы от четырех источников, все входы вынесены на один большой блок разъемов.
Пайка местами на троечку, хотя общее качество изготовления понравилось, аккуратно, есть крепежные отверстия, маркировка.
Плата питается переменным напряжением 12 Вольт, хотя у меня она без проблем работала и от 9. На некоторых конденсаторах имеется маркировка фирмы Elna, хотя на мой взгляд в данном случае это не имеет значения, не говоря о том, что китайцы те еще затейники и верить таким маркировкам можно далеко не всегда.
Также судя по всему на плате есть и умножитель напряжения так как дисплею требуется заметно больше чем 12-15 Вольт. Но в умножителе нет ничего плохого, хуже было бы если разработчик поставил импульсный преобразователь напряжения.
Также здесь установлены четыре стабилизатора напряжения, два (78L05 и 79L05) питают регулятор, один 7805 питает реле, второй отвечает за плату управления.
А вот и регулятор с четырехканальным коммутатором.
Регулировкой уровня сигнала занимается специализированный чип CS3310 производства Cirrus logic. В начале обзора не были указаны характеристики регулятора, но так как фактически они зависят от данного чипа, то корректнее привести их именно в таком виде. Хотя корректность это понятие относительное, так как они относятся к оригинальному чипу, а какой стоит здесь, я сказать не могу.
Выше я не зря писал о ступенчатых регуляторах сигнала. Дело в том, что данный регулятор также ступенчатый. На блок схеме красным выделен узел аттенюатора, т.е. делителя, а зеленым — регулируемый усилитель.
В отличии от обычного переменного резистора регулятор умет работать в двух режимах, ослабления (-95.5 дБ — 0) и усиления (0-31.5 дБ), за ослабление отвечает аттенюатор, а за усиление — усилитель с изменяемым коэффициентом усиления.
Схема включения регулятора предельно проста, потому собственно и определяются характеристики набора именно характеристиками чипа, хотя некоторые параметры можно при желании испортить неправильной трассировкой.
Изначально регулятор двухканальный, но судя по даташиту он допускает каскадирование и его можно применять и в многоканальных системах, нужен просто еще один или несколько таких чипов.
На плате находится разъем для подключения панели управления, а также неизвестный мне чип со стертой маркировкой.
Как было указано выше, плата может управлять включением дополнительной нагрузки. Для этого на плате имеются контакты подключения реле. На этих контактах появляется 5 Вольт при включении регулятора в рабочий режим, коммутация по минусу.
Данный выход можно использовать для управления подачей питания на усилитель мощности.
1. Чип регулятора CS3310
2. Транзисторная сборка ULN2003 для управления реле, она же управляет и дополнительным выходом.
3. Сигнальные реле TX2 на напряжение 5 Вольт. Где-то дома должны быть такие же реле, только фирменные, может сравню позже.
4. Неизвестный мне чип, зачем стерли маркировку — загадка.
Снизу платы пусто, большая часть полигонов используется как экран от помех.
Так как чип регулятора имеет цифровое управление, то в комплекте идет плата управления и индикации.
Управление соответственно может быть как от энкодера, так и от пульта, для этого на плате установлен фотоприемник, по понятным причинам светофильтр должен захватывать и его.
А это то, из-за чего я отчасти остановил свой выбор именно на данной модели регулятора, VFD дисплей, или по нашему ВЛИ (Вакуумно Люминесцентный Индикатор).
Собственно из-за этого данную плату можно назвать "теплой и ламповой", так как ВЛИ это и есть самая настоящая радиолампа, правда не имеющая никакого отношения к звуку. Дисплей правда здесь самый обычный, подобные применяются в калькуляторах и подобных устройствах где достаточно 9 знакомест.
Скажу честно, мне действительно нравятся подобные вещи и я бы не отказался от подобных дисплеев, но в виде аналогов обычным 1602, 2004 и т.п., но стоят они обычно очень дорого, правда и смотрятся красиво.
Контроллер управления и прочие элементы вынесены на обратную сторону платы, а сама плата выполнена в том же дизайне что и плата регулятора. Правда есть замечание, плата не совсем ровная, она немного выгнута в сторону от передней панели.
Контроллер управления регулятором и драйвер дисплея.
На плате имеются контакты для подключения внешней клавиатуры и месте для перемычек.
1. Зеленый — клавиатура — выключение звука, выбор входа, регулировка громкости. В отличии от энкодера здесь есть функция выключения звука, но нет кнопки выключения.
2. Красный — режим работы полный (аттенюатор + усилитель) или только аттенюатор.
3. Желтый — отключение функции запоминания настроек.
1. Микроконтроллер управления — 12C5A60S2
2. Драйвер дисплея — PT6312BLQ
3. EEPROM, предположительно для хранения настроек.
4. Пайка фотоприемника. сначала решил что все плохо, но позже выяснилось что такой вид только снизу, сверху пайка отличная.
Чтобы проверить регулятор, подключил трансформатор питания 9 Вольт, соединил шлейфом платы и… все, можно включать.
Со вспышкой, да без светофильтра пытаться что либо разглядеть на дисплее нереально, хотя здесь я даже подкорректировал изображение в фотошопе.
Без вспышки или с каким нибудь светофильтром все заметно лучше, сам по себе индикатор весьма яркий.
На странице товара есть примеры применения данного регулятора, а точнее — оформления передней панели с ним, хотя в некоторых вариантах применен явно другой светофильтр, заметно более длинный.
Я же пока временно ограничился кусочком зеленого светофильтра, который нашел дома и ниже расскажу о режимах работы.
1. Выключено, на дисплее светится только точка правого разряда.
2. После короткого нажатия на энкодер регулятор переходит в основной режим работы, при этом на дисплей вылазит надпись Hello, которая затем пропадает. Выше я писал что у платы есть выход включения дополнительной нагрузки, на нем питание появляется сразу после нажатия на энкодер. При подаче питания на плату, она кратковременно щелкает релюшкой, в дежурном режиме все реле отключены. Для перевода платы в дежурный режим надо удерживать энкодер нажатым примерно пару секунд.
3. На дисплей выводится номер включенного канала и уровень ослабления/усиления сигнала.
4. Если на время замкнуть контакты Mute, то в поле уровня выводятся прочерки, повторное замыкание контактов опять включает звук.
5, 6. Минимально может быть -96 дБ, максимально +31.5 дБ. В даташите был указан диапазон -95.5 — +31.5 дБ.
И вот в последнем показанном пункте и кроется небольшая засада, полный диапазон регулировки составляет 256 уровней, а так как энкодер имеет 20 положений на один оборот, то для перехода от минимума до максимума надо сделать почти 13 полных оборотов. Я конечно люблю плавную регулировку, но всему есть свои пределы… На мой взгляд достаточно 30 ступеней регулировки, ну если хочется плавности, то 60-65, но 256…
Немного улучшить ситуацию позволяет отключение встроенного усилителя, это дает два положительных момента:
1. Усилитель меньше вносит искажений в сигнал (предположительно)
2. Вместо 256 ступеней будет "всего" 192 или 9.5 оборотов энкодера.
Еще увеличить удобство можно заменой энкодера на вариант с 24 положениями, тогда будет уже только 8 оборотов.
Если удалить перемычку Р5, то встроенный усилитель отключится, а максимально на дисплее будет уже 00.0, а не 31.5. Также на фото видны разные варианты включенных входов, 1 и 4. Входы переключатся коротким нажатием на энкодер.
Память режимов есть, но после полного снятия питания регулятор включится в режим который был перед корректным отключением, раздельной памяти на каждый вход нет, уровень громкости один на все входы. Если запаять перемычку блокировки памяти, то при каждом включении будет активирован первый вход и уровень сигнала -46.0 дБ.
Из-за того, что дисплей включен всегда, то потребление от режима работы почти не меняется, 187 мА в дежурном и 236 мА в рабочем режиме. Потребление указано по переменному току, мощность около 1.7 и 2.2 соответственно.
Естественно была проведена небольшая проверка, но по большей части я скорее уперся в возможности моих измерительных приборов и в частности — осциллографа. Для регулятора громкости ключевым является обычно линейность регулировки, вносимые искажения и разделение каналов, но я как-то даже не знаю как проверить все это при помощи одного генератора и простенького осциллографа. При входном напряжении 2.65 Вольта и уровне -70 дБ вольтметр показывает на выходе около 1мВ.
Для теста использовался полностью аналоговый генератор 10 Гц — 100 кГц и осциллограф DS203.
Сначала проверил как выглядит картинка на частоте 10 Гц.
1. Входной сигнал
2. Выходной сигнал на уровне 0 дБ.
3. Выходной сигнал на уровне +8.5 дБ
4. На уровне +9.0 дБ началось ограничение, но оно определяется размахом входного сигнала.
5. Уровень -45 дБ
6. Уровень -30 дБ
Частота 20 кГц.
1. Входной сигнал
2. Выходной сигнал на уровне 0 дБ.
3. Выходной сигнал на уровне +12 дБ
4. Так как размах входного сигнала здесь меньше, то ограничение началось на уровне +12,5 дБ, при дальнейшем увеличении усиления сигнал постепенно превращается в прямоугольник.
5. Уровень -45 дБ
6. Уровень -30 дБ
Максимум что умеет мой генератор — 100 кГц, на этой частоте я также решил проверить.
1. Входной сигнал
2. Выходной сигнал на уровне 0 дБ.
3. Выходной сигнал на уровне +11,5 дБ
4. Выходной сигнал на уровне 12.5 дБ, при 12.0 дБ ограничение было почти незаметно потому я выбрал 12.5 для наглядности.
Так как усилители мощности пока не готовы, ЦАП вообще еще не приехал, то пробовал немного с этим усилителем, работает нормально, по крайней мере единственный исправный канал 🙂
Собственно говоря именно этот усилитель я и буду переделывать, понимаю, явно не Одиссей, но что имеем. Хотя если учитывать что от него по сути останется только корпус, ну возможно еще трансформатор и радиатор, то не думаю что это важно, хотя у того же Одиссея вид и конструкция куда как более солидная.
Видеоверсия обзора
Пока вкратце могу сказать, что все работает, в этом плане нареканий у меня нет. Звук регулируется, пульт работает, дисплей отображает всю необходимую информацию, искажений звука не замечено. Отмечу отсутствие импульсных преобразователей для питания дисплея, хотя индикация все равно динамическая, но в данном случае это ограничение самого дисплея.
Но есть и недостаток, слишком плавная регулировка сигнала, потому я скорее всего заменю энкодер и отключу встроенный усилитель.
Кроме того хотелось бы иметь раздельную регулировку уровня громкости для каждого входа, но это уже скорее к разряду "хотелок", потому как обычно такое не используется.
Общее качество изготовления неплохое, откровенных косяков не наблюдаю. Оригинальность чипа регулятора проверить не могу, увы.
Заказ делался через посредника yoybuy.com, ссылка реферальная, вам дает купон 10 от 50, мне может тоже какой нибудь бонус перепадет 🙂
Стоимость комплекта вместе с доставкой к посреднику выходит $30.66, стоимость доставки от посредника зависит от разных факторов. Весит набор 364 грамма, информация со страницы заказа у посредника.
На этом у меня пока все, как обычно жду вопросы, советы, пожелания и тому подобное, надеюсь что обзор был полезен.
6 канальный регулятор громкости на TDA7448.
РадиоКот >Схемы >Аудио >Разное >6 канальный регулятор громкости на TDA7448.
В адрес дорогой редакции со страниц нашего Форума поступает много обращений с предложениями собрать ту или иную конструкцию. Время от времени эти предложения похожи на здравые идеи, которые имеет смысл реализовать в железе. По многочисленным просьбам наших дорогих читателей мы представляем очередную разработку лаборатории сайта Радиокот.
Вашему вниманию предлагается простой высококачественный 6 канальный регулятор громкости. Регулятор собран на микросхеме TDA7448, производимой европейской фирмой STMicroelectronics. Данная микросхема имеет цифровой интерфейс I2C. Для управления через этот интерфейс использован распространенный, дешевый, высокоскоростной RISC микроконтроллер фирмы Microchip PIC16F873 (возможна замена на PIC16F873A, PIC16F876, PIC16F876A).
Разработчики устройств на микроконтроллерах от Microchip имеют уникальную возможность лёгкого подключения нескольких энкодеров без дополнительной обвязки. Это позволило реализовать довольно необычный концепт устройства.
Конструктивно схема состоит из двух узлов: микроконтроллерного блока управления
и блока регулятора на TDA7448.
Наш регулятор предполагается использовать в системах формата 5.1. Это предполагает наличие следующих каналов: фронтальные (левый и правый), тыловые (левый и правый), центр и сабвуфер. Для управления этими каналами используется 4 энкодера. Режим громкости и баланса для фронта и для тыла переключается кнопкой «громкость/баланс». Также предусмотрены кнопки «Mute» (приглушение) и «StandBy» (дежурный режим). Есть и отдельная линия StandBy, которую можно использовать для аппаратного отключения усилителей. Все перечисленные функции управления можно осуществить через любой пульт дистанционного управления в формате RC5 (от бытовой техники Philips).
Печатные платы выполнены из одностороннего фольгированного текстолита методом ЛУТ, но могут быть легко выполнены на монтажных платах. Файлы рисунков плат в формате Sprint Layout в конце статьи. Ниже рисунок и фотография собранной печатной платы микроконтроллерного блока управления.
Номиналы сопротивлений и конденсаторов могут отличаться от указанных на схеме на 20%.
Индикатор имеет 2 строки по 16 символов. Их выпускает много разных фирм и в их составе используются разные микросхемы: HD44780 (HITACHI), KS0066 (SAMSUNG), КБ1013ВГ6 (АНГСТРЕМ) и другие. Для более подробной информации сделайте запрос в Яндексе по фразе «Знакосинтезирующие жидкокристаллические индикаторы».
ИК-приемник TSOP1736 (Vishay) можно заменить на SFH-506 (Siemens), TFMS5360 (Temic), ILM5360 (ПО «Интеграл»).
Если вы решите собрать данный регулятор, обращаем ваше внимание на то, что микросхема TDA7448 выполнена в корпусе для поверхностного монтажа. TDA7448 имеет довольно широкий шаг выводов (1,27 мм) и легко припаивается острозаточенным паяльником. Далее рисунок и фотография собранной печатной платы блока регулятора на TDA7448.
Ниже рисунок платы энкодеров:
Энкодер механический инкрементирующий, например, PEC12 или из серии EC11. При выборе энкодера руководствуйтесь документацией по цоколевке выводов. Например, PEC12 и PEC16 имеют разную цоколевку, что потребует иного рисунка печатной платы. Так или иначе, комбинаций включения немного. Определить правильное включение можно методом научного перебора.
Энкодеры, которые вы видите на фотографии ниже, к сожалению были приобретены без гаек и их пришлось устанавливать на общую плату, которая затем будет смонтирована на корпусе усилителя.
Кнопки могут быть любыми на ваш вкус — от тактовых до типовых пленочных клавиатур. Пленочная клавиатура имеет прочную липкую основу (как скотч), что позволяет легко наклеивать её на корпус устройства. Для подключения шлейфа пленочной клавиатуры удобно использовать разъемы серии FB-x, например, FB-5R.
Работа регулятора успешно протестирована с различными пультами в формате RC5. Ниже фотография одного из пультов. Кнопками влево-вправо выбирается регулируемый параметр, а кнопками вверх-вниз устанавливается желаемый уровень (функции кнопок соответствуют кнопкам «громкость» и «канал»).
В процессе работы все настройки автоматически сохраняются и при включении плавно устанавливаются последние введенные уровни громкости.
Настройка схемы устройства сводится к установке необходимой контрастности подстроечным резистором. Все диалоги в меню сделаны на королевском лондонском английском и применительно ко всем индикаторам 2*16 они нативнее. Ниже фото из жизни:
Об организации питания.
В сторону микроконтроллерного блока управления на стабилизатор 7805 желательно подавать напряжение на уровне 6-7 вольт с тем, чтобы он не грелся при падении напряжения. В сторону TDA7448 следует подавать напряжение 9 вольт со стабилизированного источника питания, например собранного на стабилизаторе 7809. Общие «земли» рекомендуем соединить на стороне блока питания.
Для любителей синтетического моделирования собран проект в Proteus Professional 7.2 SP6, в котором можно оценить некоторые функции регулятора громкости.
Кстати, понятно, что если на входе вашего усилителя уже стоят блокировочные конденсаторы, то в данной схеме выходные электролиты смело можно выкинуть и поставить на их место перемычки. Прим. Кота.
Особенные преимущества архитектуры PIC микроконтроллеров в Middle семействе и гибкость Flash программной памяти позволяют легко адаптировать их под новые функционал. По многочисленным просьбам в 6 канальный регулятор громкости на TDA7448 с цифровым управлением добавлен особый режим — «Общая громкость» (Master volume).
Переход в данный режим осуществляется кнопкой по зарезервированной линии. В этом режиме все энкодеры работают в параллели, т.е. равномерно изменяют уровни громкости по всем каналам (линиям). Параметр «общая громкость» не имеет какого-то определенного числового измерения, т.к. каждый из каналов настроен на свой уровень громкости. Регулировка «общей громкости» лишь синхронно уменьшает или увеличивает все каналы.
Для визуализации направления регулирования в этом режиме на индикаторе в верхней строке выводится название режима «Master volume», а в нижней строке анимированные значки >>>>.
Файлы:
Печатные платы в формате SL 4.0.
Прошивка МК с исходником.
Проект Proteus.
Видео работы устройства (WMV, 2Мб).
Вопросы, как всегда в Форум.
Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
