Přepínač HDMI ovládaný Arduino: 3 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Tento návod vám ukáže, jak ovládat více kanálů HDMI do vaší televize pomocí mikrokontroléru, jako je Arduino, pro povolení a zakázání přenosu pomocí jediné ovládací linky.

Mým konečným cílem je mít robustní, ale flexibilní způsob, jak omezit čas, který děti mohou strávit u televize, aniž by se v době vypnutí dostaly do hádek. Časově omezené aplikace existují pro počítače, ale v době psaní pro ně ve Velké Británii pro televize prakticky nic nebylo. V USA je možné koupit věci určené právě pro tuto práci, ale pokud vím, vyhovují pouze americkým konektorům a napětím nebo ovládají pouze kompozitní video atd.

Měl jsem na mysli vybudovat ovladač založený na Arduinu s modulem hodin v reálném čase, který bude poskytovat funkce časovače. Nejtěžší bylo, jak televizi robustně, ale bezpečně zapínat a vypínat. Začal jsem tedy zvažovat možnosti:

1) ovládání síťového napájení televizoru - velmi efektivní, ale obávám se, že v dlouhodobém horizontu bude mít nepříznivý vliv na televizi, a to zahrnuje použití síťových relé atd.

2) ovládání pomocí IR dálkových protokolů - pěkný nápad, ale výkon je podle mě téměř vždy přepínáním a neexistuje způsob, jak by vzdálené zařízení mohlo znát stav televize, takže v praxi si nemyslím, že by to fungovalo.

3) ovládání přepínáním kanálů HDMI z různých vstupních zařízení (přímý vstup RF do televizoru již nepoužíváme) - to by mohlo fungovat, ale HDMI je rychlý signál, který je třeba směrovat a přepínat opatrně - nemůžete stačí použít několik tranzistorů na protoboardu!

Možnosti 1 a 2 jsem považoval za nezačínající. Možnost 3 se zdála jako nejlepší cesta, kromě problému, jak provést přepnutí. Zadejte automatický kombinátor HDMI a přepínač, který lze zakoupit za méně než 5 GBP od mnoha obchodníků (například prostřednictvím Ebay).

Rychle jsem určil, jak to velmi jednoduše upravit tak, aby signál 0-5 V TTL ovládal, zda přenáší nebo blokuje signály HDMI. Úprava neovlivní ruční ani automatický výběr kanálu v zařízení.

Modifikace je velmi jednoduchá za předpokladu, že vám vyhovuje rozhraní Arduino a základní pájení. Vyžaduje následující:

Levný automatický přepínač HDMI 3 na 1 výše uvedeného typu (lze jej snadno získat například prostřednictvím Ebay). Může být možné použít jiné za předpokladu, že fungují stejným způsobem. UPDATE - podívejte se na můj další návod k alternativnímu přepínači HDMI, který funguje stejným způsobem a u kterého jsem zjistil, že má lepší výkon u některých mých zdrojů AV.

Základní elektronika

Páječka

1K odpor

2N2907 PNP tranzistor

Tavná lepicí pistole

Propojovací vodič (např. 7/0,2)

Na následujících stránkách popíši pouze úpravu HDMI přepínače. Je to opravdu jednoduché. Předpokládal jsem, že lidé provádějící tuto úpravu mají „normální dovednosti v oboru“, a proto nezahrnuli schémata zapojení ani fotografie z každé jednotlivé fáze procesu. Část ovladače Arduino prozatím ponechávám čtenáři, protože je pravděpodobné, že bude přizpůsobena jejich individuálním potřebám. Můj plán je, že by potenciální diváci měli RFID průkazy, které by jim umožnily `` přihlásit se '' pro přístup k jejich televizním minutám, které jsou zobrazeny tikající dolů na sedmisegmentovém displeji. UPDATE - tato práce byla nyní publikována v jiném z mých Instructables.

Disclaimer: tato modifikace fungovala pro mě a nezdálo se, že by poškodila některý z připojeného AV hardwaru, ale nemohu zaručit její vhodnost pro aplikaci, takže je zřejmé, že pokud ji provedete, je to na vaše vlastní riziko.

Krok 1: Odstraňte diody napájecího zdroje z desky plošných spojů přepínače

Vyšroubujte čtyři šrouby ze spodní strany skříně přepínače.

Oddělte dvě poloviny pouzdra od sebe a vyjměte desku s obvody.

Určete tři diody D1 až D3 pro povrchovou montáž, jejichž umístění je na obrázku označeno červeně. Tyto diody směrují napájení +5 V DC z příchozích vodičů HDMI do napájecí části desky; deska získává svoji sílu z těchto vodičů.

Pomocí páječky odstraňte diody (jedna je označena zeleně) a vypáčte je z desky. To účinně deaktivuje desku, protože IC přepínače nemůže získat externí napájení. Fotografie pro tento krok byla pořízena PO ODSTRANĚNÍ diod.

Modifikovanou desku s obvody lze nyní aktivovat externě poskytnutím externího napájení +5 V DC do napájecí sekce na desce. +5 VDC by mělo jít na katodovou podložku D3 a napájecí zem by měla jít na zemnící podložku poblíž výstupního kabelu HDMI (na desce označené GND, pokud se podíváte dostatečně tvrdě). Ty jsou na obrázku označeny modře.

V tom je podstata tohoto hacku - ovládejte napájení desky a ovládáte, zda je HDMI přenášeno či nikoli. Po této úpravě zůstává zachováno ruční / automatické přepínání jednotlivých vstupů.

Krok 2: Nainstalujte tranzistorový přepínač na desku přepínače

Arduino nemůže z jednoho kolíku dodávat dostatek proudu pro pohon desky přepínače HDMI. Jeho napájecí lišta 5 V DC však může generovat přibližně 400 mA. Dalším krokem je tedy instalace vysokotlakého tranzistorového přepínače PNP, který umožní Arduinu ovládat desku z vlastního napájecího zdroje prostřednictvím digitálního výstupu.

Použil jsem tranzistor PNP 2N2907. To bylo namontováno stylem mrtvé chyby na desku spínače pomocí tavného lepidla. Na obrázku je zaoblená strana tranzistoru obrácena k vnějšímu okraji desky. Je důležité udržovat všechny další součásti / vodiče nízko na desce, aby se kryt skříně poté opět nasadil.

K připojení země Arduino k zemnicí podložce na desce přepínače byl použit černý vodič.

Pro připojení vysílače PNP k pinu Arduino 5 VDC byl použit červený vodič.

K připojení digitálního výstupu na Arduinu k základně PNP byl použit oranžový vodič přes odpor 1 kOhm. Použil jsem pin 13, protože je připojen k LED a blikání dělá dobrý testovací náčrtek. Tento oranžový vodič je ovládací čára pro spínač na vysoké straně.

Sběrač PNP byl připojen k katodové podložce D3 na desce přepínače.

Tavné lepidlo bylo použito hojně, aby bylo zajištěno, že všechny vodiče a součásti jsou bezpečné a že mezi odporem, tranzistorem a deskou přepínače nemůže dojít ke zkratu.

Na straně skříně jsem vytvořil několik malých drážek, aby mohly procházet dráty. Za předpokladu, že instalace mrtvé chyby byla provedena pečlivě, kryt skříně by se měl bez problémů vrátit zpět.

Krok 3: Závěr

Dobře - to je skoro všechno. Protože se jedná o přepínač PNP na vysoké straně, přenos HDMI je zajištěn nastavením ovládacího řádku LOW (0 V). Nastavení ovládacího řádku HIGH (+5 V) deaktivuje přepínač a tím zabrání zobrazení jakýchkoli signálů HDMI. Nebojte se však - pokud vaši vynalézaví ježci odpojí napájení Arduina, přijdou o důležitou 400 mA 5 V lištu, která zcela zabrání přenosu HDMI.

Abyste tento přepínač evidentně použili jako prostředek k ovládání přístupu k televizi, musíte jej uzavřít do těžko přístupného boxu, který uzavře ovladač, přepínač a zástrčky všech vstupních vodičů HDMI s otvory pro vstupní kabely dostatečně malé, aby se zabránilo jejich vytažení a zapojení přímo do televize. Mám v úmyslu namontovat vše (přepínač, ovladač, displej atd.) Do jediného atraktivního krytu, který lze umístit vedle televize.

Je samozřejmé, že to bude účinné, pouze pokud bude váš televizor používán jako monitor HDMI. Pokud necháte kabel RF zapojený do televize, bude stále k dispozici. Ve Velké Británii se zdá být stále běžnější používat PVR k přijímání RF vstupu a poskytování televizního signálu přes HDMI, takže vše, co musíte udělat, je vyjmout vstupní kabel RF z televizoru a skrýt jej nebo alternativně odebrat celý kanál ladění, aby vaše děti neobcházely vaše ovládání.

Doufám, že někdo tyto informace považuje za užitečné. Hodně štěstí při stavbě ovladače - až skončím, aktualizuji tento příspěvek.