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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Vierkanal-Heimkinoverstärker mit LG-Player-Fernbedienung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Transistor-Leistungsverstärker Der Verstärker wird auf Mikroschaltungen hergestellt, erfordert daher keine Einstellung, ist einfach zu bedienen und hat ziemlich hohe technische Eigenschaften. Bei der Entwicklung und Fertigung des Gerätes ist der Autor von folgenden Überlegungen ausgegangen. Beim Betrieb eines Heimkinos (DC) ist es wünschenswert, es über die Fernbedienung zu steuern, und davon gibt es im Alltag ziemlich viele.
Bei dieser Ausführung erfolgt die Steuerung über die Fernbedienung des DVD-Players mit den TV-Steuertasten (siehe Foto in Abb. 1). Aus der „guten alten Zeit“ haben viele diverse Lautsprecher und dynamische Köpfe hinterlassen, die sowohl schade zum Wegwerfen sind als auch nirgendwo zu gebrauchen sind. Die damals beliebten AC 35AC-01 oder ihre Modifikationen können erfolgreich als vordere verwendet werden. In diesem Fall wird der Subwoofer überflüssig und die Lautsprecher des Fernsehers können erfolgreich als Center-Lautsprecher verwendet werden, zumal alle modernen Fernseher über eine Fernbedienung verfügen. Es ist erwähnenswert, dass die Qualität der Discs auf dem Markt zu wünschen übrig lässt. Ich bin auf Discs im 5.1-Format gestoßen (insbesondere mit Übersetzung ins Russische), bei denen der Ton des Center-Kanals ganz abgeschaltet werden musste. Durch das Ausschließen des Centerkanals und des Subwoofers (in den DVD-Wiedergabeeinstellungen) werden die Toninformationen auf die vorderen Kanäle verteilt. Es ist bekannt, dass aufgrund der strukturellen Besonderheiten des menschlichen Hörapparates die Lokalisierung von Schallbildern im Stereopanorama im mittleren Frequenzbereich erfolgt. Daher können fast alle breitbandigen dynamischen Köpfe in Akustikbauweise als hintere verwendet werden. Es wurde festgestellt, dass, obwohl beide Tonquellen (TV-Tuner und DVD-Player) digital mit analogen Ausgängen sind, ihr Timbre immer noch unterschiedlich ist, also wurde entschieden, die Timbre-Einstellungen für jede Tonquelle unabhängig zu machen. Im 5.1-Format sollten die nominalen Schallpegel in den vorderen und hinteren Kanälen ungefähr gleich sein. Im 2.0-Format werden die hinteren Kanäle als "Hintergrundbeleuchtung" verwendet, daher muss der Pegel in diesen Kanälen abgesenkt werden. Balance-Einstellungen sollten auch unabhängig von der Betriebsart sein. In vielen Gegenden, insbesondere im Outback, lässt die Qualität des Stromnetzes noch zu wünschen übrig. Plötzliches Abschalten und noch plötzlicheres Einschalten von Licht, Phasenunsymmetrie, Deckenlecks usw. Vorfälle legen nahe, dass es nicht ratsam ist, elektrische Geräte ständig am Netz angeschlossen zu lassen. Obwohl viele bereits daran gewöhnt sind, dass solche Geräte ständig einsatzbereit sind, sich also im Standby-Modus befinden. Daher wurde beschlossen, zusätzlich zum Standby-Modus das Erholungszentrum vollständig vom Netz trennen zu können. Und speziell für die Vergesslichen wurde ein zuschaltbarer Power-Timer eingeführt. Wenn sich das Gerät bei ausgeschaltetem Timer länger als 5 Minuten im Standby-Modus befindet, wird außerdem regelmäßig eine Benachrichtigung auf dem Anzeigebildschirm angezeigt, dass der Timer ausgeschaltet ist und das Gerät daher zwangsweise ausgeschaltet werden muss. Die Verwaltung des Erholungszentrums sollte so einfach wie möglich sein, und die Anzeige auf dem Display sollte informativ und intuitiv sein. Daher wurde beschlossen, das Umschalten des Betriebs- und Standby-Modus schnell zu verwalten, die Gesamtlautstärke anzupassen, die Tonquelle und ihren Modus auszuwählen. Weitere Einstellungen können über das Menü aufgerufen werden. Teile müssen verfügbar und billig sein; Schließlich ist ein selbstgemachtes Design immer Ihre eigene Wahl und Vorliebe, was für einen Funkamateur viel wert ist. All dies ist im vorgeschlagenen Design implementiert. Gerätelayout Das schematische Diagramm des Geräts ist in Abb. 2. Die Einbeziehung aller Mikroschaltungen und Module ist typisch und wird von den Herstellern empfohlen. Die Mikroschaltung des vierkanaligen UMZCH TDA7384 mit einer maximalen Kurzzeitleistung von 4x25 W bei einer Last von 4 Ohm (bei einer Versorgungsspannung von 14 V) ist nicht nur bei Autofahrern beliebt [1].
Die Eingangsschaltungen sind so organisiert, dass es möglich ist, die Tonquelle und ihren Modus mit der AV-Taste entlang des Rings D2-D4-S2-D2 usw. auszuwählen. Der D4-Modus wird verwendet, wenn DVD-Filme mit 5.1-Tonspur angesehen werden . Der D2-Modus wird beim Ansehen von DVD-Filmen mit 2.0-Audio und beim Anhören von Audio-CDs verwendet; in diesem Fall wird der Stereomodus mit "Backlight" realisiert. Der S2-Modus wird verwendet, wenn Kanäle von einem Satellitenempfänger oder einer anderen Stereoquelle empfangen werden. Der DC verwendet zwei TDA7313-Soundprozessorchips (DA1, DA2) mit denselben Adressen. Um die Vorteile eines Zweidrahtbusses zu realisieren, Mikrocontroller-Portausgänge einzusparen und die Möglichkeit zu bieten, die Front- und Tiefenbalance einzustellen, werden die Signale an den Leistungsverstärker von verschiedenen Ausgängen der TDA7313-Mikroschaltungen geleitet: zu den Frontkanälen - von den Hauptausgängen einer Mikroschaltung (DA1) und zu den hinteren Kanälen - von zusätzlichen Ausgängen einer anderen (DA2). Wie aus dem Diagramm ersichtlich ist, wird das Flüssigkristallanzeigemodul (LCD) durch den Ausgangsstrom des Mikrocontrolleranschlusses mit Strom versorgt. Die typische Stromaufnahme des eingesetzten Moduls liegt bei ca. 1 mA, die Belastbarkeit der Ausgänge der Mikrocontroller-Ports ist auf 20 mA begrenzt. Mit dieser Lösung können Sie das Modul programmgesteuert aktivieren und deaktivieren und alle Probleme bei der Initialisierung beseitigen. Die Taste auf VT1 steuert die LED-Hintergrundbeleuchtung des LCD-Moduls. Hintergrundbeleuchtungsstrom - nicht mehr als 50 mA; er wird durch Auswahl des Widerstands R1 eingestellt. Fazit 3 HG1 wurde entwickelt, um den Kontrast der Anzeige anzupassen. In meiner Kopie stellte sich heraus, dass es ausreicht, sie an ein gemeinsames Kabel anzuschließen. Der RB1-Ausgang des Mikrocontrollers wird für das automatische Power-Management verwendet. Unmittelbar nach der Initialisierung setzt ihn der Mikrocontroller auf einen hohen Pegel. Wenn der Timer abläuft oder der Strom zwangsweise abgeschaltet wird, wird der Pegel niedrig. Dieses Signal kann zur Ansteuerung eines elektromechanischen oder elektronischen Einschaltrelais verwendet werden. Als Stromquelle wurde der in [2] mit einigen Modifikationen beschriebene quasiresonante Spannungswandler verwendet. Über Details Es gibt keine besonderen Anforderungen an die Details des "Umreifens" von Mikroschaltungen, es wird jedoch nicht empfohlen, Keramikkondensatoren mit nicht bewertetem TKE der Gruppen H50-H90 in den Signalkreisen von Prozessoren und Verstärkern zu verwenden. Oxidkondensatoren müssen auf Kapazität, Ableitung und zulässige ESR-Werte überprüft werden. Stabilisatoren können durch beliebige Low-Power-Stabilisatoren ersetzt werden, einschließlich solcher, die auf diskreten Elementen basieren. Fotodetektoreinheit – jeder Typ; wichtig ist nur, dass seine Resonanzfrequenz mit der Trägerfrequenz der Fernbedienungssignale übereinstimmt. Das Gerät verwendet ein einzeiliges LCD-Modul mit einer vertrauten Größe von 9,7 x 4,84 mm - BC1601DGPLCH. Die Verwendung eines einzeiligen Moduls wird durch den Wunsch diktiert, die Höhe des Gerätegehäuses zu minimieren. Dieses Modul basiert auf dem KS0066-Controller und hat die folgende Funktion. Eine 16-stellige Zeichenfolge besteht eigentlich aus zwei, jeweils 8 Zeichen. Dies verkompliziert etwas die Programmsteuerung des Moduls, reduziert jedoch seine Kosten. Als HL1 wurde eine kleine superhelle LED (z. B. blaues NVZV-448ABSA) mit einem anfänglichen Glimmstrom von weniger als 1 mA verwendet. Über das Programm Als Controller wurde der PIC16F84 gewählt, als einer der gängigsten, einfachsten und von vielen Fans gemeisterten. Das Programm wurde im Proteus_6.7sp3-System entwickelt und debuggt, es verwendet keinen Watchdog-Timer und belegt etwa 80 % des Programmspeichers (es gibt Raum für Verbesserungen). Die Reglerkonfiguration und Daten für das EEPROM befinden sich im Programmtext. Es ist zu beachten, dass es im Proteus_6.7sp3-Simulator ein Modell eines einzeiligen LCD-Moduls namens LM020L gibt, das jedoch einige Unterschiede zu BC1601 aufweist. Erstens hat es eine einzelne Zeile mit 16 Zeichen, zweitens ist das Steuerbit für die Bildschirmverschiebung invertiert und drittens stimmt die Codetabelle nicht überein. Sie können die Unterschiede wie folgt minimieren: Ersetzen Sie im LM020L-Komponentenbearbeitungsfenster die Zeile {ROW1=80-8F} durch die Zeile {ROW1=80-87 C0-C7}; Ersetzen Sie die Datei LCDALPHA.DLL im Ordner MODELS von Proteus 6 Professional durch die Datei TOPICMODELLCDALPHA.DLL aus dem Ordner in den Zusatzmaterialien. An derselben Stelle befinden sich in zusätzlichen Materialien im Ordner TOPICMODEL der Quellcode des Programms (unch.asm), die entsprechende HEX-Datei (UNCH.HEX) und das Gerätemodell für das Proteus-System (unch.DSN) . Das Modell kann ausgeführt werden, indem Sie auf die Ausführung klicken und es in Aktion sehen. Das Einschalten erfolgt durch kurzes Drücken der „POWER“-Taste des Netzteils (in der Abbildung nicht dargestellt) auf der Vorderseite des Geräts. In diesem Fall leuchtet die HL1-LED und das Gerät wird in den Standby-Modus geschaltet. Die POWER-Taste schaltet den DC in den Standby-Modus (ST-BY). Wenn sich das Gerät im Standby-Modus befindet, wird durch erneutes Drücken dieser Taste die Gleichstromversorgung entweder durch einen Timer oder sofort (wenn der Timer ausgeschaltet ist) ausgeschaltet. Die letzte Minute des Timerbetriebs wird im Display mit einem Countdown angezeigt. Der Übergang des Erholungszentrums vom Standby-Modus in den Arbeitsmodus erfolgt jederzeit mit einer beliebigen Fernbedienungstaste (natürlich in der Steuerzone), während die HL1-LED leuchtet, was den Standby-Modus (ST-BY) anzeigt. Die AV-Taste schaltet die Eingänge und den Eingangsmodus ringförmig um (siehe oben). Gleichzeitig wird mit jedem Schalter die Lautstärke schrittweise auf den zuvor eingestellten Pegel erhöht und die entsprechenden Balance- und Klangeinstellungen geladen. Mit den Tasten PR- / PR+ blättern Sie vorwärts und rückwärts durch die Menüpunkte. Wenn auf der linken Seite des Displays das Zeichen S2 oder D2/4 erscheint, bedeutet dies, dass die Einstellung individuell für den gewählten Modus ist. Mit den Tasten VOL- / VOL+ ändern Sie den Wert des Steuerparameters, dessen Name aktuell auf dem Display angezeigt wird. Wenn der Parameter einen digitalen Wert hat, wird er auf der rechten Seite des Displays angezeigt, in Dezibel für Pegel (in Schritten, die für den TDA7313 vorgesehen sind) und in Sekunden für Zeitparameter. Unbedeutende Ziffern werden unterdrückt. Die Position der Klangregler wird mit einem Vorzeichen und die Balance als Differenz der bedingten Pegel angezeigt (z. B. ist der vordere Pegel 5 dB höher als der hintere Pegel). Die Verstellrichtung wird wie folgt zugewiesen. Mit der VOL+-Taste verschieben Sie den Schallortungspunkt nach rechts bzw. nach vorne, mit der VOL--Taste jeweils nach links bzw. nach hinten. Befindet sich das Gerät im Betriebsmodus und es werden keine Befehle von der Fernbedienung gegeben, so werden nach einer durch den Parameter WIPE festgelegten Zeit alle veränderbaren Parameter zyklisch angezeigt (eine Art Begrüßungsbildschirm). Im "Bildschirmschoner"-Modus schaltet das Programm bei Eingabe des VOL- oder VOL + -Befehls auf Lautstärkeregelung um, durch die PR- oder PR + -Befehle auf die vorherige bzw. nächste Funktion von "VOLUME". Der Menüpunkt BASS kann auf ON oder OFF gestellt werden. Schaltet die Frequenzgangkorrektur im Tieftonbereich ein/aus (Thin-Pension). Der Timer hat auch zwei Zustände: entweder EIN (ca. 5 Minuten) oder AUS. Der Parameter WIPE bestimmt den Zeitraum für die Änderung der Informationen auf dem Display im Bildschirmschonermodus und den Zeitpunkt für die Benachrichtigung über den Ausschalttimer, der angezeigt werden soll, siehe oben. Sie kann in 60-Sekunden-Schritten von Aus auf 5 Sekunden geändert werden. Die Parameter werden beim Ausschalten automatisch in den nichtflüchtigen Speicher geschrieben und nach dem Einschalten in den RAM gelesen. Um die Ressourcen des Mikrocontrollers zu schonen, werden im nichtflüchtigen Speicher nur die Parameter aktualisiert, die sich in der aktuellen Sitzung geändert haben. Alle Textnachrichten, mit Ausnahme einiger Zeichen, die von der Software generiert werden, befinden sich im EEPROM. Das Programm verwendet die Adresse des Textes und die Anzahl der darin enthaltenen Zeichen, dies muss beim Ersetzen der Beschriftung berücksichtigt werden. Das I2C-Protokoll stellt ein spezielles Bestätigungssignal (ACK) bereit, das vom Empfänger (TDA7313) bei erfolgreichem Empfang von Informationen vom Sender (Mikrocontroller) generiert wird. Bei diesem Design wird das ACK-Signal per Software generiert. Diese Entscheidung basiert auf den folgenden Überlegungen. Der I2C-Steuerbus ist sehr vielseitig und darauf ausgelegt, mit einer unterschiedlichen Anzahl von Master- und Slave-Geräten zu arbeiten, die unterschiedliche Taktfrequenzen, Geschwindigkeiten, Herstellungstechnologien und Versorgungsspannungen haben können, und dann sind die Fragen der Störfestigkeit und Zuverlässigkeit von grundlegender Bedeutung . Das Bestätigungssignal dient als eines der Elemente, um diese Anforderungen sicherzustellen. Aber in unserem Fall haben wir die ausschließliche Kontrolle über das Master-Gerät von fast einem Slave, und Sender und Empfänger befinden sich auf derselben Platine mit minimalem Abstand voneinander. Daher ist hier konstruktiv für Störsicherheit gesorgt. Der I2C-Digitalbus ist ausführlich in [3] beschrieben. Apropos Fernbedienung Dieses Design wurde für den DVD-Player LG DF599X mit eingebautem Mehrkanal-Audio-Decoder entwickelt. Wenn das Modell des DVD-Players mit dem des Autors übereinstimmt, müssen Sie berücksichtigen, dass der Hersteller des Players neun Arten von Codierungen bereitstellt, um Fernseher verschiedener Hersteller zu steuern. In der Version des Autors wird die Codierung Nr. 9 verwendet (sie ist auch mit dem Proteus-Systemmodell verbunden). Die Wahl dieser speziellen Codierung beruht auf der Tatsache, dass sich die Struktur ihrer Befehle grundlegend von der überwiegenden Mehrheit der anderen unterscheidet.
Auf Abb. 3 zeigt Oszillogramme von Befehlen für alle Tasten, die im Design der Fernbedienung verwendet werden. Eine visuelle Analyse der Struktur dieser Signale war mit dem Soundbearbeitungsprogramm Audacity möglich. Von Abb. 3 zeigt, dass die Befehle ziemlich kurz sind – nur 12 Informationsimpulse, von denen nur 8 tatsächlich der Tastencode sind. Die Pulsdauern stehen im Verhältnis 4:2:1. Somit wird der kürzeste Impuls als 0 interpretiert, doppelt so lang wie 1 und vierfach als Start. Die letzten vier Impulse können zur Störfestigkeit und Stopperkennung (High) verwendet werden. In Abwesenheit eines Trägers ist am Ausgang des Fotodetektors immer ein hoher Pegel aktiv, so dass ein niedriger Pegel aktiv ist. Die Störfestigkeit wird durch dreimaliges Senden des Befehls erreicht. Wenn Sie die Taste gedrückt halten, werden die Befehle selbst generiert und keine spezielle Codekombination wie bei anderen Codierungen. Die Zahlenwerte der Tastencodes bilden bis auf einen eine fortlaufende Reihe, was es sehr einfach macht, einen kalkulierten Übergang im Programm zu organisieren. Somit ist die Decodierung von Befehlen äußerst einfach und zuverlässig, während des Betriebs (mehr als ein Jahr) gab es keinen einzigen Fehler. Natürlich können Sie auch andere Fernbedienungen mit einer anderen Codierung verwenden. Dazu müssen Sie die Struktur von Befehlen studieren, die Timing-Parameter messen und über deren Interpretation entscheiden. Ein Archiv mit zusätzlichem Material ist unter ftp://ftp.radio.ru/pub/2009/11/domkino.zip verfügbar. Literatur
Autor: G. Woronzow
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