В большинстве регуляторов громкости низкочастотного сигнала используют аналоговые плавные регуляторы на базе операционных усилителей или транзисторных схем. В ряде регуляторов применяют принцип дискретного управления величиной выходного сигнала, причем дискретность установки уровня выбирается, как правило, равной 3 дБ. Это обусловливается тем, что такой дискрет уровня удобен для прослушивания музыкальных программ. Однако для качественной перезаписи фонограмм требуется изменение уровня сигнала в меньшем диапазоне. Один из возможных путей преодоления этих трудностей - применение преобразователей код-напряжение, коммутируемых электронными переключателями. Но в этом случае неоправданно возрастают габаритные и стоимостные показатели такого узла. Немаловажное значение имеют и показатели надежности и трудоемкости наладочных работ изготовляемого узла. Более простой путь решения этого вопроса - использование микроэлектронных цифроаналоговых преобразователей, например, серии 572. Эта серия обладает низкой потребляемой мощностью, совместимостью со стандартными ТТЛ и К.МОП уровнями, возможностью работы от одного источника питания.
В предлагаемом регуляторе громкости изменение уровня сигнала осуществляется посредством схемы управления, построенной с использованием устройства управления реверсивным цифровым счетчиком. Изменяемый цифровой код подается на входы цифроаналогового преобразователя со схемой коррекции. Для контроля за изменением цифрового кода, а следовательно, и уровнем выходного сигнала служит схема индикации, построенная на реверсивном счетчике и дешифраторе двоичного кода в семисегментный код светодиодных матриц.
Рис. 1. Принципиальная схема регулятора
Принципиальная схема регулятора изображена на рис. 1. Регулятор позволяет изменять уровень выходного сигнала и в ых в интервале частот от 20 Гц до 150 кГц с коэффициентом гармоник не более 0,01 % при входном сигнале 1 В. Шаг изменения уровня сигнала соответствует значению 50 мВ. Выходное напряжение изменяется от 0 до 5 В. Неравномерность АЧХ устройства в полосе частот от 20 Гц до 150 кГц не более ±0,5 дБ. Величина выходного напряжения индицируется цифровым кодом на табло двух семисегментных индикаторов типа АЛС 333 Б. Изменение уровня сигнала осуществляется с помощью двух кнопок «Pf» и «F|». Собственно преобразователь уровня сигнала собран на 10-разрядном умножающем ЦАП К572ПА1А, который является универсальным структурным звеном ЦАП и управляется цифровым кодом. Все элементы ЦАП выполнены в одном кристалле, размещенном в 16-выводном металлокерамическом корпусе. В состав кристалла входят: прецизионная резистивная матрица R-2R, токовые ключи на МОП транзисторах и входные инверторы, обеспечивающие управление ключами от стандартных уровней цифрового сигнала. Микросхема работает с прямым параллельным двойным кодом. Для ее функционирования необходимы: внешний источник опорного напряжения, роль которого выполняет входной сигнал звуковой частоты (вывод 15 - вход) и выходной операционный усилитель DA1, который подключается инвертирующим входом к выводу 1 DD10 и тем самым обеспечивается отрицательная обратная связь, и двоичный закон распределения токов в ветвях резистивной матрицы при равенстве потенциалов выводов 1 и 2 DD10. Неинвертирующий вход ОУ соединен с выводом 2 и 3 на «землю» (аналоговую). Отличительная особенность схемы данного ОУ заключается в возможности поддержания с высокой точностью большого значения коэффициента усиления при замкнутой цепи отрицательной обратной связи. Малые температурные дрейфы обеспечиваются внутренним включением входных транзисторов дифференциального каскада ОУ. Балансировка симметричности работы усилителя осуществляется за счет резистора R26, который позволяет получить симметричную характеристику усиления и снизить коэффициент нелинейных искажений.
Отличительной особенностью ЦАП К572ПА1А является возможность его работы в режиме независимости сопротивления открытых МОП транзисторов от амплитуды и направления протекающего тока, что позволяет изменять входное напряжение по амплитуде в широких пределах без нарушения линейности преобразования. Максимальное значение амплитуды переменного напряжения 5 В.
Управление токовыми ключами осуществляется реверсивными счетчиками DD8 и DD9, которые получают импульсы изменения состояния от устройства управления счетчиком DD1 - DD3 При кратковременном нажатии на кнопку «Ff» («F|») переключается триггер на элементах DD1.1,DD1.2 (DD2.1, DD2.2). Короткий отрицательный импульс, сформированный дифференцирующей цепью C1R21 (C2R22), через элементы DD1.3, DD1.4 (DD2.3, DD2.4) воздействует на вход +1 (- 1) микросхем DD8, DD6 и переводит реверсивные счетчики в состояние, соответствующее большему (меньшему) на единицу числу. Выходные сигналы счетчика переключают входы DD10, увеличивая или уменьшая выходной сигнал. Состояния счетчиков DD6, DD7 дешифруются микросхемами DD4, DD5 и отражаются на индикаторах. Так как выход микросхемы DD7 (> 9<) соединен со входом С этой микросхемы и одноименными входами DD8, DD9, а выход < 0> - через инвертор DD3.4 с их входами Ro, то при достижении состояний, соответствующих числам 99 (при нажатой «Ff») и 00 (при нажатой «FJ»), счетчик останавливается. При длительно нажатой кнопке «Ff» или «FJ» на выходе элемента DD3.1 устанавливается уровень логической 1 и конденсатор С4 начинает заряжаться через резистор R24. В момент, когда напряжение на конденсаторе достигает уровня логической 1 (примерно через 1,3 с), включается генератор на элементах DD3.2, DD3.3, и его импульсы с частотой около 8… 12 Гц следуют через элементы DD1.3, DD1.4 (DD2.3, DD2.4) и также поступают на выход -f- 1 { - 1) микросхемDD6, DD8, непрерывно изменяя состояние счетчиков DD6 - DD9, в сторону увеличения (уменьшения) соответствующего ему числа до предельного значения. Импульсы управления счетчиком одновременно поступают на узел индикации, который выполнен на счетчиках DD6,DD7, дешифраторах DD4, DD5 и светодиодных матрицах.
В электронном регуляторе использованы постоянные резисторы МЛТ-0,125; подстроечный резистор R26 СПЗ-19а; конденсаторы С1, С2 - КМ5, СЗ - С5 - К52-16.
Вместо указанных на схеме деталей можно использовать: АЛС324Б (HG1, HG2); КД102А - В, КД520А, КД521, КД522 (VD1); К50-16 (СЗ, С5); 140УД20, 140УД6, 140УД7, 140УД8, 153УД1, 574 УД 1, 574УД2 (DA1). Вместо всех микросхем 155 серии можно использовать 133 серию, но тогда придется внести небольшую корректировку, которая заключается в применении совместно с микросхемами 133 серии переходных колодок. Колодки содержат печатные дорожки под 133 серию, а дорожки контачат с колами, выведенными с противоположной стороны колодки и имеющими расположение размеров выводов 155 серии. Колодки с распаянными микросхемами и колами вставляются в отверстия, предназначенные для микросхем 155 серии в плате и пропаиваются.
Все детали размещены на плате из фольгированно-го стеклотекстолита СФ1-1,5. Монтаж перемычек на плате выполнен проводом МГТФ или ШБПВЛ. Чертеж печатной платы показан на рис. 2, а расположение элементов на ней - на рис. 3.
Налаживание регулятора начинают с проверки монтажа, затем проверяется работа счетчиков: при каждом нажатии на кнопку «Ff» или кнопку «FJ» показание индикаторов должно соответственно увеличиваться или уменьшаться на единицу. При длительном нажатии на эти же кнопки показания индикаторов должны нарастать или убывать до тех пор, пока они не окажутся равными 99 или 00. Работоспособность счетчиков указывает на работоспособность всей схемы управления.
Потенциальные возможности ЦАП 572ПА1А в данной схеме используются не полностью, так как он способен обеспечить 256 ступеней регулировки уровня громкости, но они ограничены до 100 ступеней двухразрядным десятичным индикатором. Недостаток, связанный с линейным законом регулирования уровня громкости, компенсируется большим количеством ступеней регулировки и возможностью быстрой регулировки при длительном нажатии кнопки.
Начальное состояние регулятора при включении питания соответствует нулевому уровню благодаря подключению выводов Д1, Д2, Д4 и Д8 микросхем DD6 - DD9 к «земле».
Питание электронного регулятора громкости осуществляется от двух источников. Операционный усилитель DA1 питается от двуполярного источника напряжения ± 5 В с током потребления 15 мА. Остальные элементы регулятора питаются от источника с напряжением 5 В с током потребления 350 мА. Допустимая пульсация напряжений источников питания не должна превышать 5 мВ.
Рис. 2. Чертеж печатной платы
Рис. 3. Расположение элементов на плате
Литература
- В помощь радиолюбителю: Сборник. Вып. 104/ Б. Колобов
Схема кнопочного потенциометра (сдвоенного) с цифровым управлением построена на основе специализированной микросхемы DS1267 от компании Dallas. В этом проекте используется версия 100к. Для управления ей служит микроконтроллер ATTiny13, выбранный из-за небольших размеров. Потенциометр позволяет регулировать максимум 256 шагов, однако можно применить ограниченное значение до 128 шагов. Этот показатель свободно устанавливается изменяя исходный код программы. На плате предусмотрен также вывод поляризации системы DS1267, так называемые «VBias», который можно поляризировать отрицательным напряжением, когда требуется перемещение бОльших чем 0,5 В амплитуд сигнала.
В схеме регулятора применены в основном SMD элементы, чтобы максимально уменьшить его размеры. Плата с успехом может быть встроенная в любую часть усилителя звука, так как ее высота всего 1 см. Регулировка громкости осуществляется с помощью двух миниатюрных кнопок (микриков), припаянных непосредственно на плату. Светодиод сигнализирует своим миганием о процессе нажатия и регулировании.
Схема электрическая кнопочного регулятора
Схема принципиальная кнопочного регулятора потенциометра
Основой схемы является микроконтроллер U1 (ATTiny13), работающий на внутреннем источнике синхронизации (внутреннем генераторе). По трех-проводной шине он управляет состоянием U2 (DS1267). Выходами потенциометров будут разъемы P1 и P2. Диод D1 вместе с резистором, ограничивающим его ток, выполняет функцию индикатора работы шины. Короткой вспышкой сообщает о факте отправки данных в м/с U2. Конденсатор C1 (100nF) представляет собой фильтр питания.
Изготовление конструкции
Схема паяется на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита. Плата не содержит перемычек, а два кажущихся разрыва в цепи массы будут местами пайки корпуса кнопок. Монтаж следует начать с припаивания интегральных микросхем, потому что это делается гораздо удобнее, когда нет выступающих элементов от другой стороны. Порядок пайки остальных элементов произвольный. Схему необходимо питать напряжением 5 В, желательно стабилизированным.
Готовые для пайки платы
Определенным неудобством является программирование микроконтроллера, так как здесь не предусмотрено разъема программирования. Чтобы запрограммировать МК U1 — подпаяйте аккуратно к его выводам тонкие провода, которые затем будут подключены к программатору. Вывод VB (VBias) соединен с массой схемы, однако, если необходимо подключение этого входа к другой полярности, просто вырежьте фрагмент дорожки между выводами на плате. Когда потенциометр работает для регулировки громкости предусилителя и амплитуда сигнала, что на него подается не превышает 0,5 вольта, то выход VB следует поляризировать относительно отрицательного напряжения -5 В относительно массы. Это обеспечит правильную передачу аналогового сигнала.
кнопочный регулятор — потенциометр
Следует иметь в виду, что потенциометр имеет максимально допустимое напряжение, которое может присутствовать на любом из контактов (относительно GND) от -0.1 до +7 В для Vb = 0 и от -5 до +7 В для Vb = -5 В. При эксплуатации регулятора следует позаботиться о том, чтобы не превышать указанные допустимые границы напряжений. Когда вы питаете схему от отдельного БП, необходимо убедиться, что масса потенциометра (GND) и масса схемы назначения связаны между собой.
Фьюзы биты
На рисунке показаны настройки фузов для микроконтроллера ATTiny13
Управление регулятором
Работа со схемой проста. Изменение громкости осуществляется нажатием кнопок S1 и S2. Удержание нажатой кнопки вызывает плавное перемещение воображаемого ползунка потенциометра в нужном направлении. Светодиод D1 сигнализирует своим миганием факт изменения положения ползунка. Когда он достигнет одной из крайних позиций — индикатор перестанет мигать, хотя вы и продолжите держать нажатой кнопку.
Подключение регулятора
Прошивка и плата
Все необходимые для самостоятельной сборки файлы вы можете .
Для меня стало неожиданностью, что наиболее горячие споры при обсуждении моей предыдущей статьи касались в первую очередь возможности применения цифровых сопротивлений в качестве регулятора громкости аудиосигнала в HiFi аппаратуре. Для того чтобы внести в этот вопрос ясность я решил посвятить отдельную статью детальному разбору схемотехники высококачественного регулятора громкости с цепями подавления импульсных помех переключения на основе VDAC AD9252. Кроме схемотехники вы также сможете под катом познакомиться с достигнутыми характеристиками.
Тем, кто не читал мою вчерашнюю статью, в которой разбирались общие вопросы, касающихся цифровых сопротивлений настоятельно рекомендую . Во первых, лучше поймёте о чём собственно идёт речь ниже, а во вторых если вас заинтересовала сегодняшняя тема, то и в ней найдёте интересный для себя материал.
Для того чтобы привести обещанные примеры реальных схем программно управляемых преобразователей величин, перестраиваемых фильтров и других электронных узлов параметры которых можно менять с помощью цифрового сопротивления придётся писать третью статью. Постараюсь сделать это в ближайшем будущем, а пока предлагаю исследовать тянет ли регулятор громкости собранный на основе топового прибора от ADI на применения в HiFi аппаратуре ну хотя бы низшего ценового сегмента.
Представляю попытку создать регулятор громкости на основе одной их топовых микросхем цифровых регуляторов производства ADI, претендующий на звание Hi-Fi.
Для начала приведу общие характеристики, которые удалось выжать. Низкие гармонические искажения. Нормализованная передаточная характеристка. Динамический диапазон регулировки уровня громкости составляет 46 dB. Кроме этого, существует возможность функции MUTE с ослаблением сигнала на 130 dB. В данный режим регулятор входит после перехода регулятора AD5292 в shutdown режим, путём подачи специальной команды. Ну и конечно имеется специальная схема для уменьшения влияния эффекта возникновения режущих слух импульсных помех в момент переключения уровня громкости. Данный эффект наибольшим образом даёт о себе знать именно в логарифмических усилителях потому, что их громкость может меняться скачком в очень широком диапазоне. Для сведения помехи при переключении уровня громкости к минимуму, это переключение необходимо производить при переходе сигнала через ноль.
Регулятор может работать с входным сигналом уровнем вплоть до ±14 вольт (10 V RMS), что обеспечивает хорошие шумовые характеристики. Максимальный ток нагрузки по выходу 20 мА. Управление по SPI интерфейсу. Интерфейс подсоединения микросхемы к управляющему микроконтроллеру не показан, так как является стандартным.
Схема и принцип её работы
Сигнал с входного повторителя поступает на регулятор уровня AD5292 c логарифмической характеристикой. Часть сигнала ответвляется от основного с помощью делителя напряжения на резисторах R4 и R5, нагруженного на ОУ AD8541, который выступает в роли динамической нагрузки формирующей искусственную землю на уровне 1.81 В. Далее сигнал поступает на компараторы U3 и U4, которые формируют “окно” шириной всего в 13 милливольт в районе перехода сигнала через ноль. В момент прохода сигнала через ноль логическим элементом U5A формируется низкий уровень.
Для того, чтобы переключить уровень громкости необходимо записать новые данные в буферный регистр и подать отрицательный фронт на вход SYNC U6. Когда после записи кода мы подаём низкий уровень на нижний вход U5B, он транслируется в уровень переключения значения цифрового сопротивления только в момент прохождения аудиосигнала через “окно ” компараторов. Обратите внимание, что для повышения точности работы вся схема работает только по постоянному току.
Для получения максимально комфортной для уха характеристики регулировки громкости средний вывод цифрового сопротивления шунтируется резистором R8. В результате получаем нормализованную характеристику передачи сигнала, изображённую на рисунке ниже.
Иллюстрация работы схемы уменьшения импульсных помех
Давайте для начала посмотрим что происходит при переключении уровня сопротивления в отключенной схемой подавления импульсных помех.Вот так выглядит переходной процесс в момент включения звука, который произошёл во время, помеченное нулём.
Для случая переключения звука с одного значения на другое всё может выглядеть ещё хуже.
На следующей картинке изображён результат работы нашей помехогасящей схемы при переходе от большей громкости к меньшей.
Характеристики регулятора
Теперь давайте посмотрим на другие характеристики, которых удалось достичь в нашем регуляторе.Как справедливо указал уважаемый в комментариях к моей предыдущей статье качество звука достаточно сильно зависит от уровня нечётных гармоник сигнала в усилительном тракте. Для того чтобы показать как на них влияет наш цифровой регулятор давайте рассмотрим результат FFT преобразований сигнала частотой 1 КГц проходящего через схему при “движке потенциометра” установленным в крайнее вернее положение - т. е. коэффициент передачи равен единице.
На мой взгляд характеристики весьма достойные, уровень третьей гармоники ушёл ниже-100 дб, пятой вообще не видно невооружённым глазом. Интересно что скажут наши эксперты по звуку.
Следующий график я привожу специально для хаброюзера извиняюсь за выражение проевшего мне мозг в комментариях к прошлой статье. Надеюсь теперь мы согласитесь со мной, уважаемый, что сопротивление не только 10, но даже 20 килоомного резистора не изменяется на величины порядка десяти процентов на частотах от нуля до 20 КГц при любом выставленном сопротивлении! Фаза сигнала меняется, но на мой взгляд весьма незначительно.
На частоте 1 КГц наша схема обеспечивает общий уровень искажения сигнала на уровне -93 дБ. Зависимость собственного уровня шумов схемы и нелинейных искажений от частоты сигнала при коэффициенте передачи усилителя равном единице изображена на графике ниже.
Вариант схемы для любителей компромиссов.
На этом закончим исследование нашей схемы, а в качестве бонуса предлагаю её упрощённый вариант, с несколько худшими характеристиками, зато с более доступной элементной базой.
А вот осциллограмма процесса переключения уровня громкости на весьма высокой частоте. Как видите без нелинейных искажений в момент переключения не обошлось, но никаких режущих ухо выбросов нет и в помине!
Спасибо дочитавшим до конца. Попробую испытать Ваше терпение чуть дольше. Поскольку я не являюсь специалистом в области «чистого прозрачного звука» и мне трудно оценить качество описанного дивайса, прошу высказать своё мнение в виде ответа на вопрос или в комментариях.
Ниже приведены принципиальные схемы и статьи по тематике "регулятор громкости" на сайте по радиоэлектронике и радиохобби сайт .
Что такое "регулятор громкости" и где это применяется, принципиальные схемы самодельных устройств которые касаются термина "регулятор громкости".
Каждый из каналов устройства состоит из эмиттерного повторителя (VT1, VT2), аттенюатора (R5, R6), активного полосового фильтра (VT3, VT4) и аналогового суммирующего усилителя (VT5, VT6). Эмиттерные повторители согласуют выходное сопротивление предшествующего воспроизводящего... Существует множество всевозможных регуляторов, от простого переменного резистора до современного цифрового регулятора. Каждому из них присущи как определенные достоинства, так и недостатки. Достоинство простого резистора в том, что он не вносит искажений, а недостаток... Двухканальная схема регулировки громкости, тембра, баланса пред назначена для применения в переносной и стационарной звуковое производящей аппаратуре среднего и высокого классов. Назначение выводов микросхемы КА2107... Применяется в автомобильной, переносной и стационарной звуковоспроизводящей радио и телеаппаратуре среднего и высокого класса. Дополнительный управляющий вход обеспечивает простое управление компенсацией громкости. Четыре контрольных входа... Микросхема LM1040 применяется в автомобильной, переносной и стационарной звуковоспроизводящей радио- и телеаппаратуре среднего и высокого класса. Дополнительный управляющий вход обеспечивает простое управление компенсацией громкости. Четыре контрольных... Изображение печатной платы приведено на рис. 3.1. Один из вариантов внешнего электронного регулятора громкости представлен на рис. 3.2. Расположение элементов представлено на рис. 3.3. Рис. 3.1. Изображение печатной платы... Применяется в переносной и стационарной бытовой аппаратуре среднего и высокого класса. Микросхема представляет собой двухканальный цифровой регулятор громкости с кнопочным управлением. Типовая схема включения... Поскольку регулятор громкости КА2250 (ТС9153) содержит два стереорегулятора с различным шагом регулировки (2 дБ и 10 дБ), то можно попытаться использовать ее в четырехканальном включении. Дополнив стандартную схему простым генератором... Особенности: высокая стабильность работы благодаря встроенному стабилитрону; низкий уровень рассеивания; компактный SIP9 корпус. В данном усилителе предусмотрена защита выходного... Двухканальный мостовой усилитель мощности низкой частоты с электронным регулятором громкости. В усилителе предусмотрена защита выходного каскада от короткого замыкания, а также защита от бросков напряжения и статических электрических разрядов. Данный усилитель можно применять как... Описанный в публикациях УМЗЧ высокой верности разрабатывался для субъективной экспертизы звучания цифровых лазерных проигрывателей компакт-дисков (ПКД). При проведении экспертизы к выходу УМЗЧ подключались мощные высококачественные акустические системы (АС), а его вход соединялся С выходом ПКД с целью обеспечения минимальных фазовых и нелинейных... Тонкомпенсированный регулятор громкости на переменном резисторе группы В без отводов можно выполнить по схеме ниже. Необходимый при уменьшении громкости подъем АЧХ на низших и высших частотах создается последовательными колебательными контурами L1C1 и L2C2, настроенными соответственно на... Схема самодельного регулятора громкости с сенсорным управлением, рассчитан на работу с усилителем мощности., имеющим входное сопротивление не менее 10 кОм и номинальное входное напряжение в пределах 0,1-0,7 В. Устройство собрано на основе пятиканального интегрального коммутатора К190КТ1. Два из входящих в... Принципиальная схема регулятора глубины стереоэффекта на микросхеме операционном усилителе К140УД1Б. В небольшой комнате не всегда удается разместить громкоговорители на требуемом (2...3 м) расстоянии друг от друга, поэтому стереофонический эффект проявляется слабо. Описываемое устройство позволяет электрическим путем увеличить ширину стереобазы вдвое и тем улучшить звучание... В электронных музыкальных инструментах, .где в процессе игры приходится непрерывно изменять громкость звучания, нельзя применять обычные регуляторы на переменных резисторах, так как они создают значительные помехи, ухудшающие качество звучания. Бесконтактный регулятор громкости свободен... Микросхема SSM2160, SSM2160P, SSM2160S, SSM2161, SSM2161P, SSM2161S представляет собою четырех/шестиканальный регулятор громкости и баланса с цифровым управлением. Напряжение питание = +10...+20 (+5...±10) В; SSM2161 = четыре канала; SSM2160 = шесть каналов; 7-рвзрядная... Микросхема TC9210P, TC9211P представляет собою двухканальный аттенюатор с цифровым управлением. Напряжение питания: при однополярном питании (Vgnd = 0 В) Vсс = 6...17В, при двухполярном питании (Vgnd = 0 В) Vcc = ±6...±17 В; Коэффициент нелинейных искажений = 0,005%; Диапазон... Микросхема TC9235P, TC9235F представляет собою двухканальный аттенюатор с цифровым управлением. Напряжение питания = 4,5...12В; Коэффициент нелинейных искажений = 0,01 %; Диапазон регулировки коэффициента передачи = 100 дБ; Встроенный ЦАП для управления индикатором уровня; ... Микросхема TC9260P, TC9260F представляет собою двухканальный аттенюатор с цифровым управлением. Напряжение питания = 4,5...12 В; Коэффициент нелинейных искажений = 0,01%; Диапазон регулировки коэффициента передачи = 100 дБ; 40 ступеней громкости; Коэффициент взаимного влияния каналов... Микросхема TC9421F представляет собою двухканальный регулятор громкости, баланса и тембра с управлением по трехпроводной шине. Напряжение питания = 6...12 В; Коэффициент нелинейных искажений = 0,005%; Диапазон регулировки коэффициента передачи. .0...-78дБ; Шаг регулировки в диапазоне...
Вашему вниманию предлагается простой высококачественный
шестиканальный цифровой регулятор громкости
. Регулятор собран на микросхеме TDA7448, производимой европейской фирмой STMicroelectronics. Данная микросхема имеет цифровой интерфейс I2C. Для управления через этот интерфейс использован распространенный, дешевый, высокоскоростной RISC микроконтроллер фирмы Microchip PIC16F873 (возможна замена на PIC16F873A, PIC16F876, PIC16F876A).Разработчики устройств на микроконтроллерах от Microchip имеют уникальную возможность лёгкого подключения нескольких энкодеров без дополнительной обвязки. Это позволило реализовать довольно необычный концепт устройства.
Конструктивно схема состоит из двух узлов: микроконтроллерного блока управления
И блока регулятора на TDA7448.
Регулятор предполагается использовать в системах формата 5.1. Это предполагает наличие следующих каналов: фронтальные (левый и правый), тыловые (левый и правый), центр и сабвуфер. Для управления этими каналами используется 4 энкодера. Режим громкости и баланса для фронта и для тыла переключается кнопкой "громкость/баланс". Также предусмотрены кнопки "Mute" (приглушение) и "StandBy" (дежурный режим). Есть и отдельная линия StandBy, которую можно использовать для аппаратного отключения усилителей. Особый режим - "Общая громкость" (Master volume). Переход в данный режим осуществляется кнопкой по зарезервированной линии. В этом режиме все энкодеры работают в параллели, т.е. равномерно изменяют уровни громкости по всем каналам (линиям). Параметр "общая громкость" не имеет какого-то определенного числового измерения, т.к. каждый из каналов настроен на свой уровень громкости. Регулировка "общей громкости" лишь синхронно уменьшает или увеличивает все каналы.
Для визуализации направления регулирования в этом режиме на индикаторе в верхней строке выводится название режима "Master volume", а в нижней строке анимированные значки <<<<< или >>>>>.
Все перечисленные функции управления можно осуществить через любой пульт дистанционного управления в формате RC5 (от бытовой техники Philips).
Печатные платы выполнены из одностороннего фольгированного текстолита методом ЛУТ, но могут быть легко выполнены на монтажных платах. Файлы рисунков плат в формате Sprint Layout в конце статьи. Ниже рисунок и фотография собранной печатной платы микроконтроллерного блока управления.
Номиналы сопротивлений и конденсаторов могут отличаться от указанных на схеме на 20%.
Индикатор имеет 2 строки по 16 символов. Их выпускает много разных фирм и в их составе используются разные микросхемы: HD44780 (HITACHI), KS0066 (SAMSUNG), КБ1013ВГ6 (АНГСТРЕМ) и другие.
ИК-приемник TSOP1736 (Vishay) можно заменить на SFH-506 (Siemens), TFMS5360 (Temic), ILM5360 (ПО "Интеграл").
Микросхема TDA7448 выполнена в корпусе для поверхностного монтажа, но имеет довольно широкий шаг выводов (1,27 мм) и легко припаивается острозаточенным паяльником. Далее рисунок и фотография собранной печатной платы блока регулятора на TDA7448.
Ниже рисунок платы энкодеров:
Энкодер механический инкрементирующий, например, PEC12 или из серии EC11. При выборе энкодера руководствуйтесь документацией по цоколевке выводов. Определить правильное включение можно методом научного перебора.
Кнопки могут быть любыми на ваш вкус - от тактовых до типовых пленочных клавиатур. Пленочная клавиатура имеет прочную липкую основу (как скотч), что позволяет легко наклеивать её на корпус устройства. Для подключения шлейфа пленочной клавиатуры удобно использовать разъемы серии FB-x, например, FB-5R.
Работа регулятора успешно протестирована с различными пультами в формате RC5. Ниже фотография одного из пультов. Кнопками влево-вправо выбирается регулируемый параметр, а кнопками вверх-вниз устанавливается желаемый уровень (функции кнопок соответствуют кнопкам "громкость" и "канал").
В процессе работы все настройки автоматически сохраняются и при включении плавно устанавливаются последние введенные уровни громкости.
Настройка схемы устройства сводится к установке необходимой контрастности подстроечным резистором. Все диалоги в меню сделаны на английском. Ниже фото из жизни.