Дякуємо Тимофія Носова за ідею проекту на TDA7318.
При побудові підсилювача звукової частоти, коли все вже готове і налаштоване, часто виникає потреба в попередньому підсилювачі. Бажано, щоб він ще був багатофункціональним, та з екраном, з годинником і пультом.
А якщо буде міряти температуру вихідних транзисторів і при необхідності включати вентилятор? А якщо вмонтувати в ламповий УМЗЧ, то затримка анодного потрібна. А якщо в транзисторний, то потрібна затримка включення акустики. Але тут без мікроконтролера не обійтися. Завдання складне виходить. Прошивку потрібно писати, плати труїти, деталі підбирати і ін.
Думали, як би все це побудувати не особливо дорого, так, щоб без налагодження, за принципом «включив і працює», щоб місця займало менше в корпусі підсилювача, так з харчуванням не морочитися, плати не труїти, а якщо і труїти, так одну і простеньку. Було б взагалі здорово зібрати все це з вже готових модулів, як Лего.
Ось про одне рішення такої проблеми і піде мова в цій статті. А ім'я цього рішення - Arduino!
Що може наш ПУ і куди його можна застосувати?
Конструкція являє собою попередній підсилювач на аудіопроцесорі TDA7318. Закінчена, повністю робочий автономний пристрій, що керується за допомогою Arduino.
І крім функцій управління аудіопроцесором (далі АП), має ряд додаткових, які будуть корисні, якщо конструкцію вбудувати в підсилювач потужності звукової частоти зібраний, як на транзисторах, мікросхемах, так і лампах.
Як окремий пристрій його можна використовувати в якості попереднього підсилювача або підсилювача для навушників дуже хорошої якості.
Що нам знадобиться для повторення?
1) Arduino Uno, Arduino Nano
Насамперед нам знадобиться сам Arduino. Є два варіанти, які нам відмінно підійдуть: Arduino Uno R3 і Arduino Nano Ver 3.0. Відмінність тільки в фізичному розмірі.
Ось їх терморегулятори.
Ми будемо використовувати Arduino Uno або Arduino Nano з мікроконтролерами ATmega328.
Все, про що йде розмова в статті, створювалося для людей, які далекі від програмування і роботи з мікроконтролерами. Arduino - готове рішення, для якого не потрібні програматори і ін.
Мікроконтролери в Arduino відрізняються наявністю попередньо прошитого в них завантажувача (bootloader). За допомогою цього завантажувача користувач завантажує свою програму в мікроконтролер без використання традиційних окремих апаратних программаторов.
2) Шілд для Arduino
Щоб заробив принцип LEGO, знадобитися плата розширення, так званий «Шилд» для Arduino.
Ось Шилд для Uno: Expansion Shield Uno
Беремо Шилд. вставляємо в нього відповідну плату Arduino і все. Підключаємо до комп'ютера з встановленим програмним забезпеченням і заливаємо скетч, який ви знайдете в кінці статті. Пол справи зроблено. Залишилося підключити TDA7318 і допоміжні модулі, щоб їм управляти.
3) TDA7318
Hi-Fi стерео-аудіопроцесор від фірми SGS-Thomson. На малюнку бачимо чотири входи, кожний з яких ми можемо вибрати, наприклад, сигнал з ПК, сигнал з ТВ, сигнал DVD.
У нашому випадку ми будемо використовувати тільки три входи. Мало хто підключає більше трьох джерел до підсилювача. До того ж так ми забезпечуємо сумісність без зміни схеми і прошивки з чіпом TDA7313. який спочатку має тільки три входи.
Нам потрібен чіп TDA7318 в корпусі DIP28. Можна будь-який інший, але ми пропонуємо вам готову плату саме для такої мікросхеми.
Плата в зборі виглядає так. Креслення в файловому розділі.
Аудіопроцесор TDA7318 перетворює стереофонічний сигнал (лівий і правий) у двоканальний об'ємний (квадро). Цим і пояснюється наявність 2-х пар Стереовихід: передні і задні АС. Можна реалізувати режим частотної компенсації (Loudnes). Для це досить «пограти" з номіналами елементів на ніжках 18, 19, 20, 21 і зробити звук або більш дзвінким, або більш басистим.
Перерахуємо режими, реалізовані на TDA7318:
- гучність загальна (64 рівня);
- тембр низькі (16 рівнів);
- тембр високі (16 рівнів);
- баланс передні (16 рівнів);
- баланс задні (16 рівнів);
- баланс між передніми і задніми (т.зв. центрування) (16 рівнів);
- режим mute (тиша);
- плавне наростання гучності в момент включення (4 рівня в сек.);
- плавне наростання гучності при виході з режиму mute (4 рівня в сек.);
Баланси в нашому проекті ми не будемо використовувати, також і об'ємний псевдо-квадро режим. Кроки налаштування рівня гучності скоротили до 32.
Всі перераховані установки автоматично зберігаються в незалежній пам'яті мікроконтролера Arduino.
Годинник реального часу, модуль Real Time Clock (RTC) на DS1307 - це електронна схема, спеціально призначена для обліку поточного часу, дати, дня тижня та інших тимчасових і календарних даних. Широко використовуються в системах реєстрації даних, при створенні електронного годинника, будильників, таймерів, керуючих пристроїв, що працюють за розкладом. Як правило, така схема, крім враховує пристрою включає і автономне джерело живлення, щоб продовжувати працювати навіть при виключенні основної системи. Працює по шині I2C. Модуль, в будь-якому його виконанні, можна купити готовий, наприклад такий.
Або зробити самостійно, ось схема. Зверніть увагу на пін 7 мікросхеми, зазначений червоним кольором. Це важливо, ми розповімо вам про це в другій частині.
5) DS18B20
Модуль на DS18B20 - поширена мікросхема цифрового термометра, що випускається фірмою DALLAS, Діапазон вимірювань від -55 ° C до + 125 ° C і точністю 0.5 ° C в діапазоні від -10 ° C до + 85 ° C.
6) Стабілізатори 7812, 7809, 7805
Лінійні стабілізатори напруги на 12, 9 і 5 Вольт. Напруга 12 Вольт знадобиться для роботи вентиляторів охолодження вашого УМЗЧ (якщо не потрібен - можна виключити), 9 Вольт для харчування плати АП та 5 Вольт для харчування Arduino. Стабілізатори 7812, 7809, 7805 - лот на Алі.
Блок живлення в нашому варіанті наступний.
7) Кольоровий екран від Nokia 5110
LCD 1.44 "Red Serial 128 × 128 SPI Color TFT LCD Display Module (Nokia 5110). Це кольоровий TFT LCD, розмір 1.44 inch, екран має 128 × 128 точок і 262 кольорів, він використовує SPI інтерфейс для підключення до Arduino. Харчування 5V / 3.3V.
8) Енкодер
Енкодер замінимо на будь-який інший з вбудованою кнопкою.
Завдяки енкодер з вбудованою кнопкою всі функції управління можна здійснювати однією ручкою (крутилкой). У тому числі включення і виключення підсилювача. Деякі функції доступні лише з пульта, але про це пізніше.
9) Інфрачервоний фотоприймач
Або будь-який фотоприймач, який виявиться у вас під руками.
Зверніть увагу, у них різна терморегулятори.
При підключенні досить поставити на ніжках харчування фотоприймача конденсатор на 0,1 мкф, для зниження шумів.
10) Пульт ДУ
Можна використовувати будь-який ІК-пульт формату RC-5, який вам симпатичний, бажано з кольоровими кнопками для зручності використання. Для прикладу дивись малюнок.
Ще бажано, але не обов'язково, щоб при затиснутій кнопці пульт повторно відправляв код.
11) MOSFET-модуль
За допомогою нього ми будемо управляти роботою вентилятора охолодження радіатора підсилювача. Можна використовувати готовий MOSFET-модуль для Arduino. як на фото.
Або зробити модуль самостійно. Графічне зображення польового транзистора умовне.
Можна застосувати будь-які польові транзистори з N переходом. Добре працюють IRFZ44N. IRFZ46N. IRFZ48N.
Вентилятор - будь-який комп'ютерний вентилятор на напругу 12В.
12) Кнопка RESET
Нормально-разомкнутая кнопка будь-якого типу, що відповідають вашому смаку і дизайну корпусу. Кнопка потрібна нам для скидання мікроконтролера Arduino, якщо раптом останній зависне або станеться ще якийсь збій в його роботі. Кнопка буде розміщена на тильній стороні корпусу. Можна розмістити і всередині корпусу, залишивши невеликий отвір.
13) Релейний модуль
Якщо ми встановлюємо АП в ламповий підсилювач, то знадобитися здвоєний релейний модуль. Для включення живлення TDA7318 і подачі анодної напруги.
У транзисторний УМЗЧ вистачить одного модуля на 4 реле. Одне реле для включення харчування TDA7318, два - для затримки включення акустичної системи, а четверте прозапас.
Вам може попастися модуль з інверсним входом, де для включення реле потрібно подати логічний «0», а не «1». Цей недолік легко усунути.
Видаляємо світлодіод і оптрон, додаємо резистор підтяжки бази транзистора до землі. Все, отримуємо класичний релейний модуль.
Можна самостійно зібрати вірний варіант з оптопарою. Він особливо стане в нагоді, якщо ви застосуєте не 5-вольт реле.
14) Комплекти проводів з'єднувальних
Після того, як всі модулі у нас є, потрібно все з'єднати разом. Зробимо це за допомогою ось таких проводів «мама-мама».
Довжина близько 20 см. Необхідно купити або зробити штук 15.
15) Феритові кільця
Креслення друкованих плат в Лейк:
▼ ds1307-pcb.7z | Файл 5,71 Kb завантажений 30 разів.
Потрібен архів до статті?
Вибирайте свій варіант отримання повного доступу до матеріалів «Журналу практичної електроніки Датагор».
▼ tda7318-pcb.7z | Файл 12,63 Kb завантажений 30 разів.
Потрібен архів до статті?
Вибирайте свій варіант отримання повного доступу до матеріалів «Журналу практичної електроніки Датагор».
Даташит на TDA7318:
▼ tda7318pdf.7z | Файл 82,7 Kb завантажений 25 разів.
Потрібен архів до статті?
Вибирайте свій варіант отримання повного доступу до матеріалів «Журналу практичної електроніки Датагор».
Далі буде!
У першій частині статті ми детально зупинилися на описі проекту, на тому, що необхідно придбати або зробити самому, які елементи і модулі підібрати.
У другій частині:
- ми підключимо всі модулі до Arduino
- зупинимося докладно на структурі скетчу (прошивки) для Arduino
- дізнаємося, як прочитати коди вашого пульта
- познайомимося з усіма функціями і з інформацією, що виводиться на екран
- перевіримо працездатність всього АП в зборі.
Дякую за увагу!
З повагою, Володимир і Ербол.