Mash-in / AV-Switch: 6 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Tinc diverses consoles de videojocs a casa, així que necessitava fer alguna cosa per connectar-ho tot al televisor.

També com a enginyer del so passat, m’agrada escoltar música amb una configuració decent … i tinc un enfocament que barreja anàlisi objectiu acústic i empirisme. No sóc realment sensible a la moda dels tubs, als convertidors cars i al màrqueting. M’agrada quan funciona, sigui quina sigui la corba que es mostri a la pantalla de l’engranatge o el preu que hagi pagat. Crec que per a ús personal, un simple parell d’altaveus estèreo és prou bo i l’analògic fa la feina correctament. És fàcil de manipular, fàcil de canviar, de resumir, etc.

És per això que vaig crear un primer commutador d'àudio analògic i vídeo compost de 16 canals (+1 entrada d'àudio estèreo que és mixta).

L’objectiu també era gestionar les fonts d’alimentació de les fonts (per fer que la configuració estalviés més energia i, en primer lloc, encendre les fonts i, després, apagar-les). Vaig triar un relé d’estat sòlid, que era potser més convenient per a equips d’àudio / vídeo vells i sensibles, i també potser més durador.

Aquesta primera versió no incloïa cap comandament a distància i estava cansat d’aixecar-me del sofà per canviar el volum o l’entrada. A més, em vaig veure obligat a recordar quina font estava connectada a cada número de cada entrada i em vaig avorrir una mica prémer aquest maleït botó "Selecciona" per trobar on estava connectada la meva consola preferida (o el meu fono, o el que sigui …).

No em va alegrar molt la qualitat del so, perquè els xips que feia servir per canviar el senyal d'àudio no estaven realment optimitzats per a això. I la sortida d'àudio només estava impulsada per un doble potenciòmetre, com a atenuador passiu. Necessitava una millor qualitat de so.

A més, aquesta primera versió no es va desenvolupar per ser compatible amb cap nova tecnologia i era bàsicament un producte analògic complet.

Així, "Mash-in" és l'evolució d'aquesta primera versió que vaig fer fa uns anys, reutilitzant part de la primera versió amb algunes funcions noves:

- El sistema no és completament analògic ara, sinó que també està dirigit principalment per un arduino.

- Comandament a distància IR.

- Pantalla LCD de 4 files (bus I2C)

- nous xips de commutació per a àudio (MPC506A de BB). Potser no siguin els millors per a l'àudio en teoria, però el full de dades mostra que és prou bo quant a la distorsió (i molt millor que el meu CD4067 anterior). Després d'algunes proves, es va produir un soroll en la commutació, però la placa d'àudio i el programa de l'arduino són prou flexibles per silenciar el so durant el procés de commutació, cosa que dóna un bon resultat.

- Xip addicional per impulsar la sortida amb un enfocament més professional (PGA2311). Ofereix un millor control amb el bus SPI de l’Arduino, també per gestionar correctament la funció de silenci, i dóna la possibilitat de programar desplaçaments de nivell a cada entrada, cosa fantàstica.

- un port d’extensió per desenvolupar mòduls externs (RS-232 per als commutadors de TV o HDMI, relés d’àudio addicionals per encaminar el senyal analògic a la resta de la configuració d’àudio de la meva sala d’estar, etc.)

- Millor disseny, amb una llum elegant a l'interior quan el dispositiu està encès.:)

Pas 1: esquema global

El procés global és:

entrades> [secció de commutació]> [placa d'àudio / suma amb l'entrada d'àudio addicional]> [secció de silenci / volum]> sortida

L'arduino dóna:

- una paraula binària de 5 bits en 5 sortides separades per controlar la secció de commutació (de manera que en realitat pot gestionar 16 entrades físiques + 16 entrades virtuals que poden ser útils amb un mòdul d’extensió, per exemple).

- Un bus SPI per controlar el PGA 2311 (silenci / volum de sortida d'àudio).

- Un bus I2C per controlar la pantalla LCD.

- entrades per a l’HUI al tauler frontal (inclòs un codificador i 3 polsadors: standby / on, menu / exit, function / enter).

- una entrada per al sensor IR.

- una sortida per conduir l'SSR.

Aquí estan:

- l’esquema global

- el full de pinout Arduino

- la taula de les paraules binàries utilitzades per a la secció de commutació

- L'antic esquema de la placa d'àudio que vaig tornar a utilitzar en aquest projecte

Per tant, la placa d’àudio es divideix en dos PCB separats en el meu cas:

- la part sumant

- la part de volum / silenci

Així doncs, el senyal d’àudio analògic surt de la placa principal després de la secció de commutació per anar a la placa sumatòria (opamp TL074) i, a continuació, torna a la placa principal per ser processada pel PGA 2311 abans d’anar al connector de sortida del panell posterior.

Crec que no cal fer-ho, però va ser una manera de tornar a utilitzar la meva part antiga sense desenvolupar un PCB completament nou.

Pas 2: font d'alimentació

No vaig desenvolupar la font d'alimentació (mòdul AC / DC). Era més barat i fàcil comprar-ne un a Amazon;)

Necessitava 3 tipus diferents de tensions de corrent continu:

Un + 5V per a les parts lògiques (incloent-hi l'Arduino … Sí, he fet això dolent que consisteix a subministrar la placa a la sortida de + 5V … però el fet és que funciona).

Un + 12V i un -12V per a les parts d'àudio.

Pas 3: Programa Arduino i paràmetres EEPROM

aquí estan:

- el programa de l'Arduino

- els paràmetres gestionats per la configuració a l'Arduino i desats a l'EEPROM

Nota: He utilitzat un comandament a distància IR estàndard i podeu canviar els codis de cada clau del comandament al programa.

Vaig utilitzar una tecla com a drecera al meu programa per accedir ràpidament al dispositiu mediacenter. El menú de configuració de "Mash-in" es crea per configurar l'entrada que heu assignat a aquesta drecera. Aquest paràmetre també s'emmagatzema a la EEPROM de l'Arduino.

Pas 4: construïu-lo

aquí teniu el fitxer Gerber per fer-lo.

L'arduino s'introdueix directament cap amunt i cap avall al PCB (com un timid).

problemes coneguts:

- El CD4067 utilitzat per a la secció de commutació de vídeo compost no està subministrat correctament. L'esquema proporciona una potència de 12V, però és un controlador amb senyals lògics de 5V per part de l'Arduino … de manera que les entrades es mantenen a la primera de totes maneres (00000).

- És el mateix problema amb els xips MPC506, però els nivells lògics són considerats adequadament per aquests components, de manera que res a canviar al respecte.

Per tant, haureu de modificar lleugerament el PCB, però és manejable si utilitzeu suports IC i afegiu alguns cables.

Pas 5: el cas

Aquí trobareu l'esborrany del panell frontal i posterior.

Tots els altres fitxers 3D estan disponibles aquí.

Ho vaig dissenyar tot amb Sketchup, de manera que és bastant fàcil adaptar les coses de forma gratuïta, suposo.

Tots els panells interiors s’imprimeixen en capes dobles enganxades. També la placa interior està impresa en dos passos, amb aproximadament 2 capes de taronja (o el color que vulgueu), i la resta en blanc. D’aquesta manera, sembla blanc quan el dispositiu està en espera i es posa de color taronja quan està encès (amb la llum a dins).

Vaig utilitzar una petita làmpada LED de 230VAC. Consumeix menys d’1W d’energia i no escalfa gaire. Està impulsat per la sortida de la pròpia SSR.

El SST està muntat sobre un escalfador. Hi ha un forat al lateral de la caixa per fer possible el reciclatge de l’aire a l’interior.

Per cert, és un SSR de 10A en el meu cas, i hi vaig instal·lar un fusible de 8A per limitar la dissipació de temperatura a l’interior de la caixa a un valor acceptable (com més potència canvieu, més calor teniu). Amb l'escalfador, no hauria d'anar més enllà de 40 ° C, fins i tot si la caixa està completament tancada, cosa que està bé, fins i tot per a les parts PLA de la caixa.

Quasi a punt per imprimir!;)

Pas 6: Altres detalls d'integració …

aquí alguns fitxers per facilitar el cablejat i facilitar la feina.

Totes les altres coses útils finalment són aquí.:)