Amplificador de quatro canais para home theater com controle remoto do player LG. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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O amplificador é feito em microcircuitos, portanto, não requer ajuste, é fácil de usar e possui características técnicas bastante altas.

Ao desenvolver e fabricar o dispositivo, o autor partiu das seguintes considerações.

Ao operar um home theater (DC), é desejável controlá-lo a partir do controle remoto, e há muitos deles na vida cotidiana.

Fig. 1

Neste projeto, o controle é realizado a partir do controle remoto do DVD player, usando os botões de controle da TV (ver foto na Fig. 1).

Dos "bons velhos tempos" muitos deixaram vários alto-falantes e cabeças dinâmicas, que são uma pena jogar fora e não têm onde usar. Popular na época o AC 35AC-01 ou suas modificações podem ser usadas com sucesso como frontais. Nesse caso, o subwoofer se torna desnecessário e os alto-falantes da TV podem ser usados ​​com sucesso como alto-falante central, especialmente porque todas as TVs modernas possuem um controle remoto. Vale ressaltar que a qualidade dos discos no mercado deixa muito a desejar. Deparei-me com discos de formato 5.1 (especialmente com tradução para o russo), ao jogar em que o som do canal central teve que ser desligado completamente. Ao excluir o canal central e o subwoofer (nas configurações de reprodução de DVD), as informações de som são distribuídas entre os canais frontais.

Sabe-se que devido às características estruturais do aparelho auditivo humano, a localização das imagens sonoras no panorama estéreo ocorre na faixa de frequência média. Portanto, quase todas as cabeças dinâmicas de banda larga em design acústico podem ser usadas como traseiras.

Percebeu-se que embora ambas as fontes de som (sintonizador de TV e DVD player) sejam digitais com saídas analógicas, seu timbre ainda é diferente, então decidiu-se fazer as configurações de timbre independentes para cada fonte de som. No formato 5.1, os níveis de som nominais nos canais frontal e traseiro devem ser aproximadamente os mesmos. No formato 2.0, os canais traseiros são usados ​​como "backlight", portanto, o nível nesses canais deve ser reduzido. Os ajustes de balanceamento também devem ser independentes do modo de operação.

Em muitas áreas, principalmente no sertão, a qualidade da rede elétrica ainda deixa muito a desejar. O desligamento repentino e o acendimento ainda mais súbito da luz, desequilíbrio de fases, vazamentos no teto, etc. incidentes sugerem que não é aconselhável deixar os aparelhos elétricos constantemente conectados à rede. Embora muitos já estejam acostumados ao fato de que tais dispositivos estão constantemente prontos para uso, ou seja, estão em modo de espera. Portanto, foi decidido, além do modo de espera, poder desconectar completamente o centro de recreação da rede. E especialmente para os esquecidos, um temporizador de energia comutável foi introduzido. Além disso, quando o dispositivo está em modo de espera por mais de 5 minutos com o timer desligado, uma notificação é exibida periodicamente na tela de exibição de que o timer está desligado e, portanto, o dispositivo deve ser desligado à força.

O gerenciamento do centro de recreação deve ser o mais simples possível, e a indicação no display deve ser informativa e intuitiva. Portanto, decidiu-se gerenciar rapidamente a comutação dos modos de operação e espera, ajustar o volume geral, selecionar a fonte de som e seu modo. Outros ajustes podem ser chamados através do menu.

As peças devem estar disponíveis e baratas; enfim, um design feito em casa é sempre sua escolha e preferência, o que vale muito para um radioamador. Tudo isso é implementado no projeto proposto.

Layout do dispositivo

O diagrama esquemático do dispositivo é mostrado na fig. 2. A inclusão de todos os microcircuitos e módulos é típica, recomendada pelos fabricantes. O microcircuito do UMZCH TDA7384 de quatro canais com uma potência máxima de curto prazo de 4x25 W a uma carga de 4 ohms (com uma tensão de alimentação de 14 V) é popular não apenas entre os motoristas [1].

Arroz. 2 (clique para ampliar)

Os circuitos de entrada estão organizados de forma que seja possível selecionar a fonte de som e seu modo com o botão AV através do anel D2-D4-S2-D2, etc. O modo D4 é usado ao assistir filmes em DVD com som 5.1. O modo D2 é usado ao assistir filmes em DVD com áudio 2.0 e ouvir CDs de áudio; neste caso, o modo estéreo com "luz de fundo" é realizado. O modo S2 é usado ao receber canais de um receptor de satélite ou qualquer outra fonte estéreo.

O DC usa dois chips de processador de som TDA7313 (DA1, DA2) com os mesmos endereços. Para obter as vantagens de um barramento de dois fios, salvar as saídas da porta do microcontrolador e fornecer a capacidade de ajustar o equilíbrio frontal e de profundidade, os sinais para o amplificador de potência são alimentados a partir de diferentes saídas dos microcircuitos TDA7313: para os canais frontais - das saídas principais de um microcircuito (DA1) e para os canais traseiros - de outras saídas adicionais (DA2).

Como pode ser visto no diagrama, o módulo de display de cristal líquido (LCD) é alimentado pela corrente de saída da porta do microcontrolador. O consumo de corrente típico do módulo aplicado é de cerca de 1 mA, e a capacidade de carga das saídas das portas do microcontrolador é limitada a 20 mA. Esta solução permite habilitar e desabilitar programaticamente o módulo e remove todos os problemas com a inicialização. A tecla no VT1 controla o LED de luz de fundo do módulo LCD. Corrente de luz de fundo - não mais que 50 mA; é definido selecionando o resistor R1. Conclusão 3 HG1 foi projetado para ajustar o contraste do indicador, na minha cópia acabou sendo suficiente para conectá-lo a um fio comum.

A saída RB1 do microcontrolador é usada para gerenciamento automático de energia. Imediatamente após a inicialização, o microcontrolador o configura para um nível alto. Quando o temporizador expira ou a energia é desligada à força, o nível fica baixo. Este sinal pode ser usado para controlar um relé de ativação eletromecânico ou eletrônico.

O conversor de tensão quase-ressonante descrito em [2] com algumas modificações foi utilizado como fonte de energia.

Sobre detalhes

Não há requisitos especiais para os detalhes do "strapping" de microcircuitos, no entanto, não é recomendável usar capacitores cerâmicos com TKE não classificado dos grupos H50-H90 nos circuitos de sinal de processadores e amplificadores. Os capacitores de óxido precisam ser verificados quanto à capacitância, vazamento e valores de ESR permitidos. Os estabilizadores podem ser substituídos por quaisquer de baixa potência, inclusive aqueles baseados em elementos discretos. Unidade fotodetectora - qualquer tipo; é importante apenas que sua frequência de ressonância coincida com a frequência da portadora dos sinais de controle remoto.

O dispositivo usa um módulo LCD de linha única com um tamanho de familiaridade de 9,7x4,84 mm - BC1601DGPLCH. O uso de um módulo de linha única é ditado pelo desejo de minimizar a altura da caixa do dispositivo. Este módulo é baseado no controlador KS0066 e possui o seguinte recurso. Uma string de 16 caracteres na verdade consiste em dois, 8 caracteres cada. Isso complica um pouco o controle do programa do módulo, mas reduz seu custo.

Como HL1, foi usado um LED super brilhante de tamanho pequeno (por exemplo, azul NVZV-448ABSA) com uma corrente de brilho inicial inferior a 1 mA.

Sobre o programa

O PIC16F84 foi escolhido como controlador, por ser um dos mais comuns, simples e masterizados por muitos fãs.

O programa foi desenvolvido e depurado no sistema Proteus_6.7sp3, não utiliza o timer watchdog e ocupa cerca de 80% da memória do programa (há espaço para melhorias). A configuração do controlador e os dados da EEPROM estão no texto do programa.

Deve-se observar que no simulador Proteus_6.7sp3 existe um modelo de módulo LCD unifilar denominado LM020L, mas possui diversas diferenças em relação ao BC1601. Em primeiro lugar, possui uma única linha de 16 caracteres, em segundo lugar, o bit de controle de mudança de tela está invertido e, em terceiro lugar, a tabela de códigos não corresponde. Você pode minimizar as diferenças da seguinte forma: na janela de edição do componente LM020L, substitua a linha {ROW1=80-8F} pela linha {ROW1=80-87 C0-C7}; substitua o arquivo LCDALPHA.DLL na pasta MODELS do Proteus 6 Professional pelo arquivo TOPICMODELLCDALPHA.DLL da pasta em materiais adicionais.

No mesmo local, em materiais adicionais, na pasta TOPICMODEL, está o código fonte do programa (unch.asm), o arquivo HEX correspondente (UNCH.HEX) e o modelo do dispositivo para o sistema Proteus (unch.DSN) . O modelo pode ser executado clicando na execução e vê-lo em ação.

A alimentação é ligada pressionando brevemente o botão PSU "POWER" (não mostrado no diagrama) no painel frontal do dispositivo. Nesse caso, o LED HL1 acende e o dispositivo é colocado no modo de espera. O botão POWER alterna o DC para o modo de espera (ST-BY). Pressionar este botão novamente, se o dispositivo estiver no modo de espera, desliga a alimentação CC por um temporizador ou imediatamente (se o temporizador estiver desligado). O último minuto da operação do temporizador é indicado no visor com uma contagem regressiva. A transição do centro de recreação do modo de espera para o modo de trabalho é realizada usando qualquer botão do controle remoto (claro, na zona de controle) a qualquer momento enquanto o LED HL1 estiver aceso, o que indica o modo de espera (ST-BY).

O botão AV alterna as entradas e o modo de entrada em um anel (veja acima). Ao mesmo tempo, com cada chave, o volume aumenta gradualmente até o nível definido anteriormente e as configurações de balanço e tom correspondentes são carregadas.

Use os botões PR- / PR+ para rolar pelos itens do menu nas direções para frente e para trás. Se o sinal S2 ou D2/4 aparecer no lado esquerdo do display, significa que a configuração é individual para o modo selecionado.

Use os botões VOL- / VOL+ para alterar o valor do parâmetro de controle, cujo nome está atualmente exibido no display. Se o parâmetro tiver valor digital, ele é exibido no lado direito do display, em decibéis para níveis (em passos fornecidos para o TDA7313) e em segundos para parâmetros de tempo. Dígitos insignificantes são suprimidos. A posição dos controles de tom é exibida com um sinal e o equilíbrio - como uma diferença nos níveis condicionais (por exemplo, o nível frontal é 5 dB mais alto que o nível traseiro). A direção de ajuste é atribuída da seguinte forma. Use o botão VOL+ para deslocar o ponto de localização do som para a direita ou para a frente, e o botão VOL-, respectivamente, para a esquerda ou para trás.

Se o dispositivo estiver em modo de operação e nenhum comando for dado pelo controle remoto, após um período de tempo determinado pelo parâmetro WIPE, todos os parâmetros disponíveis para alteração serão exibidos ciclicamente (uma espécie de tela inicial). No modo "screensaver", ao ser dado o comando VOL- ou VOL+, o programa passará para controle de volume, pelos comandos PR- ou PR+ - para a função anterior ou seguinte de "VOLUME", respectivamente.

O item de menu BASS pode ser ajustado para ON ou OFF. Isso liga/desliga a correção da resposta de frequência na região de baixa frequência (thin-pension).

O temporizador também tem dois estados: LIGADO (aproximadamente 5 minutos) ou DESLIGADO.

O parâmetro WIPE determina o período para alteração das informações no display no modo screensaver e o tempo para que a notificação do timer de desligamento seja exibida, veja acima. Ele pode ser alterado de Desligado para 60 segundos em etapas de 5 segundos.

Os parâmetros são gravados na memória não volátil automaticamente quando a alimentação é desligada e a leitura na RAM é feita após a alimentação ser ligada. Para salvar o recurso do microcontrolador, apenas os parâmetros que foram alterados na sessão atual são atualizados na memória não volátil.

Todas as mensagens de texto, com exceção de alguns caracteres gerados por software, estão localizadas na EEPROM. O programa usa o endereço do texto e o número de caracteres nele, isso deve ser levado em consideração ao substituir a inscrição.

O protocolo I2C fornece um sinal de confirmação especial (ACK) que o receptor (TDA7313) gera quando as informações são recebidas com sucesso do transmissor (microcontrolador). Neste projeto, o sinal ACK é gerado por software. Esta decisão deve-se às seguintes considerações.

O barramento de controle I2C é bastante versátil e foi projetado para trabalhar com um número diferente de dispositivos mestres e escravos, que podem ter diferentes frequências de clock, velocidade, tecnologias de fabricação, tensão de alimentação, e então as questões de imunidade a ruídos e confiabilidade são de fundamental importância . O sinal de confirmação serve como um dos elementos para garantir esses requisitos. Mas no nosso caso, temos o controle exclusivo do dispositivo mestre por quase um escravo, e o transmissor e o receptor estão localizados na mesma placa a uma distância mínima um do outro. Portanto, a imunidade a ruídos é fornecida aqui de forma construtiva. O barramento digital I2C é descrito em detalhes em [3].

Sobre o controle remoto

Este design foi desenvolvido para o DVD player LG DF599X com um decodificador de áudio multicanal integrado. Se o modelo do DVD player corresponder ao do autor, é necessário levar em consideração que nove tipos de codificações são fornecidos pelo fabricante do player para controlar TVs de diferentes fabricantes. Na versão do autor, a codificação nº 9 é usada (também está conectada ao modelo do sistema Proteus). A escolha dessa codificação específica se deve ao fato de que a estrutura de seus comandos é fundamentalmente diferente da grande maioria das outras.

Fig. 3

Na fig. 3 mostra os oscilogramas de comandos para todos os botões usados ​​no projeto do controle remoto. Uma análise visual da estrutura desses sinais foi possível utilizando o programa de edição de som Audacity.

Da fig. 3 mostra que os comandos são bastante curtos - apenas 12 pulsos de informação, dos quais apenas 8 são, de fato, o código do botão. As durações dos pulsos estão relacionadas como 4:2:1. Assim, o pulso mais curto é interpretado como 0, duas vezes mais longo que 1 e quádruplo como início. Os últimos quatro pulsos podem ser usados ​​para imunidade a ruídos e identificação de parada (alta). Na ausência de uma portadora, um nível alto está sempre ativo na saída do fotodetector, então um nível baixo estará ativo.

A imunidade a ruídos é garantida enviando o comando três vezes. Quando você segura o botão, os próprios comandos são gerados, e não uma combinação de código especial, como em outras codificações. Os valores numéricos dos códigos dos botões, com exceção de um, formam uma série sequencial, o que facilita muito a organização de uma transição calculada no programa. Assim, a decodificação dos comandos é extremamente simples e confiável, durante a operação (mais de um ano) não houve uma única falha.

Claro, você pode usar outros controles remotos com uma codificação diferente. Para fazer isso, você precisa estudar a estrutura dos comandos, medir os parâmetros de tempo e decidir sobre sua interpretação.

Um arquivo com materiais adicionais está disponível em ftp://ftp.radio.ru/pub/2009/11/domkino.zip.

Literatura

1. Dolgov O., Chudnov V. Amplificador de potência 34 TDA7384A. - Rádio, 1999, nº 10, p. 43, 44.
2. Gaino E., Moskatov E. Fonte de alimentação quase ressonante de meia ponte. - Rádio, 2004, nº 6, p. 35, 36.
3. Konnov A., Peskin A. Sistema de controle digital I2C. - Rádio, 1996, nº 10, p. 14, 15.

Autor: G. Vorontsov

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