Mash-in / AV-Switch: 6 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Tôi có một số bảng điều khiển trò chơi điện tử ở nhà, vì vậy tôi cần phải làm một cái gì đó để kết nối mọi thứ trên TV của mình.

Cũng là một người khéo léo về âm thanh trong quá khứ, tôi thích nghe nhạc trên một thiết bị phù hợp… và tôi có một cách tiếp cận kết hợp giữa phân tích âm học khách quan và chủ nghĩa kinh nghiệm. Tôi không thực sự nhạy cảm với thời trang ống, bộ chuyển đổi đắt tiền và những thứ tiếp thị. Tôi thích khi nó hoạt động, bất kể đường cong hiển thị trên màn hình của bánh răng, hay bất cứ giá nào bạn phải trả. Tôi nghĩ rằng đối với mục đích sử dụng cá nhân, một cặp loa âm thanh nổi đơn giản là đủ tốt và analog sẽ thực hiện công việc một cách chính xác. Dễ dàng thao tác, dễ dàng chuyển đổi, tính tổng, v.v.

Đó là lý do tại sao tôi đã xây dựng bộ chuyển đổi video tổng hợp và âm thanh tương tự 16 kênh đầu tiên (+1 đầu vào âm thanh nổi hỗn hợp).

Mục đích cũng là để quản lý nguồn cung cấp năng lượng của các nguồn (để thiết lập tiết kiệm năng lượng hơn và bật nguồn đúng cách trước tiên, sau đó tắt nguồn sau đó). Tôi đã lựa chọn Rơ le trạng thái rắn, có thể tiện lợi hơn cho các thiết bị âm thanh / video cũ và nhạy cảm, và cũng có thể bền hơn.

Phiên bản đầu tiên này không bao gồm bất kỳ điều khiển từ xa nào, và tôi rất mệt khi phải đứng lên khỏi ghế sofa để thay đổi âm lượng hoặc đầu vào. Ngoài ra, tôi buộc phải nhớ nguồn nào được cắm vào mỗi số của mỗi đầu vào và tôi hơi chán khi nhấn nút nhấn "Chọn" chết tiệt này để tìm nơi cắm bảng điều khiển yêu thích của tôi (hoặc phono của tôi, hoặc bất cứ thứ gì…).

Tôi không thực sự hài lòng với chất lượng âm thanh, vì chip tôi sử dụng để chuyển tín hiệu âm thanh không thực sự tối ưu cho việc này. Và đầu ra âm thanh chỉ được điều khiển bởi một chiết áp kép, như một bộ suy hao thụ động. Tôi cần chất lượng âm thanh tốt hơn.

Ngoài ra, phiên bản đầu tiên này không được phát triển để tương thích với bất kỳ công nghệ mới nào và về cơ bản là một sản phẩm analog đầy đủ.

Vì vậy, "Mash-in" là sự phát triển của phiên bản đầu tiên mà tôi đã thực hiện cách đây vài năm, sử dụng lại một số phần của phiên bản đầu tiên với một số tính năng mới:

- Hệ thống bây giờ không phải là tương tự hoàn toàn, nhưng cũng chủ yếu được điều khiển bởi một arduino.

- Điều khiển từ xa IR.

- Màn hình LCD 4 hàng (bus I2C)

- chip chuyển đổi mới cho âm thanh (MPC506A từ BB). Về lý thuyết, chúng có thể không phải là tốt nhất cho âm thanh, nhưng biểu dữ liệu cho thấy rằng nó đủ tốt liên quan đến biến dạng (và tốt hơn nhiều so với CD4067 trước đây của tôi). Sau một số thử nghiệm, có một tiếng ồn khi chuyển mạch, nhưng bảng âm thanh và chương trình trong arduino đủ linh hoạt để tắt tiếng ngay trong quá trình chuyển đổi, điều này cho kết quả tốt!

- chip bổ sung để điều khiển đầu ra với cách tiếp cận chuyên nghiệp hơn (PGA2311). Nó cho phép kiểm soát tốt hơn với bus SPI của Arduino, cũng để quản lý chức năng tắt tiếng đúng cách và cung cấp khả năng hiệu chỉnh mức chương trình trên mỗi đầu vào, điều này thật tuyệt vời.

- một cổng mở rộng để phát triển các mô-đun bên ngoài (RS-232 cho TV hoặc công tắc HDMI, rơ le âm thanh bổ sung để định tuyến tín hiệu tương tự trong phần còn lại của thiết lập âm thanh phòng khách của tôi, v.v.)

- thiết kế đẹp hơn, có đèn sáng lạ mắt bên trong khi máy đang bật.:)

Bước 1: Sơ đồ toàn cầu

Quy trình toàn cầu là:

đầu vào> [phần chuyển đổi]> [bảng âm thanh / tổng hợp với đầu vào âm thanh bổ sung]> [phần tắt tiếng / âm lượng]> đầu ra

Arduino cung cấp:

- một từ nhị phân 5 bit trên 5 đầu ra riêng biệt để điều khiển phần chuyển mạch (vì vậy nó thực sự có thể quản lý 16 đầu vào vật lý + 16 đầu vào ảo có thể hữu ích với mô-đun mở rộng chẳng hạn).

- một xe buýt SPI để điều khiển PGA 2311 (tắt tiếng / âm lượng đầu ra âm thanh).

- một bus I2C để điều khiển màn hình LCD.

- đầu vào cho HUI trên bảng điều khiển phía trước (bao gồm bộ mã hóa và 3 nút nhấn: chờ / bật, menu / thoát, chức năng / nhập).

- một đầu vào cho cảm biến hồng ngoại.

- một đầu ra để điều khiển SSR.

Đây là:

- giản đồ toàn cầu

- bảng sơ đồ chân Arduino

- bảng cho các từ nhị phân được sử dụng cho phần chuyển đổi

- sơ đồ bảng âm thanh cũ mà tôi đã sử dụng lại trong dự án này

Vì vậy, bảng mạch âm thanh được chia thành hai PCB riêng biệt trong trường hợp của tôi:

- phần tổng kết

- phần âm lượng / tắt tiếng

Vì vậy, tín hiệu âm thanh tương tự rời khỏi bo mạch chính sau phần chuyển mạch, để đi đến PCB tổng hợp (opamp TL074), và sau đó quay trở lại bo mạch chính để được xử lý bởi PGA 2311 trước khi đi đến đầu nối đầu ra trên bảng điều khiển phía sau.

Tôi nghĩ rằng không cần thiết phải làm điều đó, nhưng đó là một cách để tôi sử dụng lại phần cũ của mình mà không cần phát triển một PCB mới đầy đủ.

Bước 2: Cung cấp điện

Tôi đã không phát triển nguồn điện (mô-đun AC / DC). Nó rẻ hơn và dễ dàng hơn để mua một cái trên Amazon;)

Tôi cần 3 loại điện áp DC khác nhau:

Một + 5V cho các bộ phận logic (bao gồm cả Arduino… Vâng, tôi đã làm điều tồi tệ đó là cung cấp bảng mạch cho đầu ra + 5V… nhưng thực tế là: nó hoạt động).

Một + 12V và một -12V cho các bộ phận âm thanh.

Bước 3: Lập trình Arduino và các tham số EEPROM

đây là:

- chương trình của Arduino

- các tham số được quản lý bởi thiết lập trong Arduino và được lưu trong EEPROM

Lưu ý: Tôi đã sử dụng điều khiển từ xa IR tiêu chuẩn và bạn có thể thay đổi mã của từng phím của điều khiển từ xa trong chương trình.

Tôi đã sử dụng một phím làm phím tắt trong chương trình của mình, để truy cập nhanh vào thiết bị trung tâm của mình. Menu cài đặt của "Mash-in" được tạo để định cấu hình đầu vào mà bạn đã chọn để gán cho phím tắt này. Tham số này cũng được lưu trữ trong EEPROM của Arduino.

Bước 4: Xây dựng nó

đây là tệp Gerber để tạo ra nó.

Arduino được chèn trực tiếp từ trên xuống trên PCB (giống như shied).

các vấn đề đã biết:

- CD4067 được sử dụng cho phần chuyển đổi của video tổng hợp không được cung cấp điện đúng cách. Sơ đồ cung cấp nguồn điện 12V, nhưng trình điều khiển của nó với tín hiệu logic 5V bởi Arduino… vì vậy, đầu vào vẫn ở trên đầu tiên (00000).

- Đó là vấn đề tương tự với các chip MPC506, nhưng các mức logic được các thành phần đó xem xét một cách hợp lý, vì vậy không có gì thay đổi về điều đó.

Vì vậy, bạn sẽ phải sửa đổi một chút PCB, nhưng nó có thể quản lý được nếu bạn sử dụng hỗ trợ IC và thêm một số dây.

Bước 5: Trường hợp

Ở đây bạn sẽ tìm thấy bản nháp của bảng điều khiển phía trước và phía sau.

Tất cả các tệp 3D khác đều có sẵn ở đây.

Tôi đã thiết kế mọi thứ bằng Sketchup, vì vậy, khá dễ dàng để điều chỉnh mọi thứ miễn phí, tôi đoán vậy.

Tất cả các tấm bên trong được in trên hai lớp dán lại với nhau. Ngoài ra, tấm bên trong được in theo hai bước, với khoảng 2 lớp màu cam (hoặc màu bạn thích), và phần còn lại bằng màu trắng. Như thế này, nó trông giống như màu trắng khi thiết bị ở chế độ chờ và nó chuyển sang màu cam khi bật (với đèn bên trong).

Tôi đã sử dụng một đèn LED 230VAC nhỏ bên trong. Nó ít hơn 1W tiêu thụ điện năng và nó không nóng đến nhiều. Nó được điều khiển bởi chính đầu ra của SSR.

SST được gắn trên lò sưởi. Có một lỗ ở mặt bên của hộp để có thể tái chế không khí bên trong.

Nhân tiện, đó là SSR 10A trong trường hợp của tôi và tôi đã lắp cầu chì 8A trên nó, để hạn chế sự tản nhiệt bên trong vỏ ở giá trị chấp nhận được (bạn càng chuyển nhiều điện, bạn càng có nhiều nhiệt). Với lò sưởi, nó không nên tăng quá 40 ° C, ngay cả khi trường hợp được đóng hoàn toàn, điều này vẫn ổn, ngay cả đối với các bộ phận PLA của vỏ máy.

Gần như đã sẵn sàng để in!;)

Bước 6: Các chi tiết tích hợp khác…

đây là một số tệp để giúp nối cáp và thực hiện công việc dễ dàng hơn.

Tất cả những thứ hữu ích khác cuối cùng cũng có ở đây!:)