Mash-in / AV-Switch: 6 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:20

Mám doma několik herních konzolí, takže jsem potřeboval vyrobit něco, co by vše propojilo na mé televizi.

Také jako zvukař z minulosti rád poslouchám hudbu ve slušném nastavení … a mám přístup, který kombinuje objektivní akustickou analýzu a empirismus. Nejsem opravdu citlivý na trubkovou módu, drahé převaděče a marketingové věci. Mám rád, když to funguje, ať je křivka zobrazena na obrazovce zařízení nebo jakákoli cena, za kterou jste zaplatili. Myslím, že pro osobní použití je jednoduchý pár stereo reproduktorů dost dobrý a analogové dělají práci správně. Je snadné manipulovat, snadno přepínat, součet atd.

Proto jsem postavil první 16kanálový analogový audio a kompozitní video přepínač (+1 stereo audio vstup, který je smíšený).

Cílem bylo také spravovat napájecí zdroje zdrojů (aby nastavení více šetřilo energii, zdroje nejprve řádně zapnuly a poté na konci vypnuly). Rozhodl jsem se pro polovodičové relé, které bylo možná pohodlnější pro staré a citlivé audio/video zařízení a také možná odolnější.

Tato první verze neobsahovala žádné dálkové ovládání a byl jsem unavený vstát ze své pohovky, abych změnil hlasitost nebo vstup. Také jsem si musel pamatovat, jaký zdroj je zapojen v každém čísle každého vstupu, a trochu mě nudilo stisknout toto zatracené tlačítko „Vybrat“, abych zjistil, kde byla zapojena moje oblíbená konzola (nebo moje phono nebo cokoli…).

S kvalitou zvuku jsem opravdu nebyl spokojený, protože čipy, kterými jsem přepínal zvukový signál, na to opravdu nebyly optimalizovány. A zvukový výstup byl poháněn pouze duálním potenciometrem jako pasivní atenuátor. Potřeboval jsem lepší kvalitu zvuku.

Také tato první verze nebyla vyvinuta tak, aby byla kompatibilní s jakoukoli novou technologií, a byla v podstatě plně analogovým produktem.

„Mash-in“je evolucí této první verze, kterou jsem vytvořil před několika lety, a znovu používám některou část první verze s některými novými funkcemi:

- Systém nyní není plně analogový, ale také jej většinou řídí arduino.

- IR dálkové ovládání.

- 4řádkový LCD displej (sběrnice I2C)

- nové spínací čipy pro zvuk (MPC506A od BB). Teoreticky možná nejsou nejlepší pro zvuk, ale datový list ukazuje, že je dost dobrý na zkreslení (a mnohem lepší než můj předchozí CD4067). Po několika testech došlo při přepínání k šumu, ale zvuková deska a program v Arduinu jsou dostatečně flexibilní na to, aby během procesu přepínání krátce ztlumily zvuk, což dává dobrý výsledek!

- další čip pro řízení výstupu s profesionálnějším přístupem (PGA2311). Poskytuje lepší ovládání se sběrnicí SPI Arduina, také pro správnou funkci ztlumení a dává možnost naprogramovat offsety úrovně na každém vstupu, což je skvělé.

- rozšiřující port pro vývoj externích modulů (RS-232 pro TV nebo HDMI přepínače, další zvuková relé pro směrování analogového signálu ve zbytku nastavení mého obývacího pokoje atd.)

- lepší design, s efektním světlem uvnitř, když je zařízení zapnuté.:)

Krok 1: Globální schéma

Globální proces je:

vstupy> [přepínací sekce]> [zvuková deska / součet s přídavným zvukovým vstupem]> [sekce ztlumení / hlasitosti]> výstup

Arduino dává:

- 5bitové binární slovo na 5 samostatných výstupech pro ovládání spínací sekce (takže může ve skutečnosti spravovat 16 fyzických vstupů + 16 virtuálních vstupů, což může být užitečné například s rozšiřujícím modulem).

- sběrnice SPI pro ovládání PGA 2311 (ztlumení/hlasitost zvukového výstupu).

- sběrnice I2C pro ovládání LCD obrazovky.

- vstupy pro HUI na předním panelu (včetně kodéru a 3 tlačítek: pohotovostní režim/zapnutí, nabídka/ukončení, funkce/vstup).

- vstup pro IR senzor.

- výstup pro řízení SSR.

Tady jsou:

- globální schéma

- list Arduino pinout

- tabulka pro binární slova použitá pro přepínací sekci

- staré schéma zvukové desky, které jsem v tomto projektu znovu použil

Zvuková deska je tedy v mém případě rozdělena na dvě samostatné desky plošných spojů:

- součtová část

- část hlasitosti / ztlumení

Analogový zvukový signál tedy opustí hlavní desku po přepínací sekci, přejde k součtové desce plošných spojů (operační zesilovač TL074) a poté se vrátí na hlavní desku, kde bude zpracována PGA 2311, než přejde k výstupnímu konektoru na zadním panelu.

Myslím, že to není nutné, ale byl to pro mě způsob, jak znovu použít svou starou část, aniž bych vyvinul úplně nový PCB.

Krok 2: Napájení

Nevyvinul jsem napájecí zdroj (modul AC/DC). Bylo levnější a snazší koupit jeden na Amazonu;)

Potřeboval jsem 3 různé typy stejnosměrných napětí:

Jeden +5V pro logické části (včetně Arduina … Ano, udělal jsem tu špatnou věc, která spočívá v napájení desky na výstup +5V … ale faktem je: funguje to).

Jeden +12V a jeden -12V pro zvukové části.

Krok 3: Program Arduino a parametry EEPROM

tady jsou:

- program Arduina

- parametry spravované nastavením v Arduinu a uložené v EEPROM

Poznámka: Použil jsem standardní infračervené dálkové ovládání a v programu můžete změnit kódy jednotlivých kláves dálkového ovladače.

Použil jsem klávesu jako zkratku v mém programu, abych se rychle dostal do svého středního zařízení. Nabídka nastavení „Mash-in“slouží ke konfiguraci vstupu, který jste zvolili přiřadit této zkratce. Tento parametr je také uložen v EEPROM Arduina.

Krok 4: Postavte to

zde je Gerberův soubor, který to dokáže.

Arduino je na desce plošných spojů vloženo přímo vzhůru nohama (jako shied).

známé potíže:

- CD4067 použitý pro přepínací sekci kompozitního videa není řádně napájen. Schéma dává napájení 12 V, ale je to ovladač s logickými signály 5 V od Arduina … takže vstupy stejně zůstanou na prvním (00 000).

- Je to stejný problém s čipy MPC506, ale logické úrovně tyto komponenty řádně zvažují, takže na tom není co měnit.

Budete tedy muset mírně upravit desku plošných spojů, ale je to zvládnutelné, pokud používáte podporu IC a přidáte nějaké vodiče.

Krok 5: Případ

Zde najdete návrh předního a zadního panelu.

Všechny ostatní 3D soubory jsou k dispozici zde.

Všechno jsem navrhl pomocí aplikace Sketchup, takže je docela snadné přizpůsobit věci zdarma.

Všechny vnitřní panely jsou vytištěny na dvou vrstvách slepených dohromady. Také vnitřní deska je vytištěna ve dvou krocích, přibližně 2 vrstvami oranžové (nebo barvy, která se vám líbí), a zbytek bílou barvou. Takto to vypadá jako bílé, když je zařízení v pohotovostním režimu, a když je zapnuté (se světlem uvnitř), svítí oranžově.

Uvnitř jsem použil malou LED 230VAC lampu. Je to méně než 1 W spotřeby energie a příliš se nezahřívá. Je poháněn samotným výstupem SSR.

SST je namontován na topení. Na boku pouzdra je otvor, který umožňuje recyklaci vzduchu uvnitř.

Mimochodem, v mém případě je to 10A SSR a nainstaloval jsem na něj pojistku 8A, abych omezil ztrátu tepla uvnitř skříně na přijatelnou hodnotu (čím více energie přepnete, tím více tepla máte). S ohřívačem by nemělo jít dále o 40 ° C, i když je pouzdro zcela zavřené, což je v pořádku, dokonce i pro části PLA pouzdra.

Téměř připraveno k tisku!;)

Krok 6: Další podrobnosti integrace…

zde několik souborů, které pomohou kabeláži a usnadní práci.

Všechny ostatní užitečné věci jsou nakonec tady!:)