Commutador HDMI controlat per Arduino: 3 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

Aquesta instrucció us mostrarà com controlar diversos canals HDMI al vostre televisor mitjançant un microcontrolador com ara un Arduino per habilitar i desactivar la transmissió amb una sola línia de control.

El meu objectiu final és disposar d’un mitjà robust però flexible per limitar la quantitat de temps que els nens poden passar davant del televisor, sense discutir en el moment d’apagar-los. Existeixen aplicacions que limiten el temps per a ordinadors, però en el moment de l’escriptura pràcticament no hi havia res per als televisors al Regne Unit. Als EUA és possible comprar coses destinades a aquest treball, però pel que sé, només s’adapten a endolls i tensions dels EUA o només controlen vídeo compost, etc.

Tenia en ment construir un controlador basat en Arduino amb un mòdul de rellotge en temps real per proporcionar la funcionalitat del temporitzador. El més difícil era com encendre i apagar el televisor de manera robusta però segura. Així que vaig començar a considerar les opcions:

1) controlar l’alimentació del televisor: molt eficaç, però em preocupa que afecti el televisor a llarg termini i impliqui l’ús de relés de xarxa, etc.

2) controlar mitjançant protocols remots IR: una bona idea, però el poder és gairebé sempre una commutació, crec, i no hi ha manera que un dispositiu remot conegui l'estat del televisor, de manera que a la pràctica no crec que això funcionaria.

3) controleu canviant els canals HDMI dels diversos dispositius d’entrada (ja no fem servir l’entrada directa de RF al televisor); això podria funcionar, però HDMI és un senyal ràpid que cal encaminar i canviar amb cura. No podeu només cal que utilitzeu uns quants transistors en una protoborda!

Vaig considerar que les opcions 1 i 2 no eren principiants. L'opció 3 semblava la millor manera de fer-ho, excepte el problema de com realitzar el canvi. Introduïu el combinador i el commutador HDMI automàtics que es poden comprar per menys de 5 GBP a nombrosos comerciants (per exemple, a través d’Ebay).

Vaig decidir ràpidament com modificar-ho de manera senzilla perquè un senyal TTL de 0-5 V controlés si transmetia o bloquejava els senyals HDMI. La modificació no afecta la selecció manual o automàtica del canal al dispositiu.

La modificació és molt senzilla, sempre que us sentiu còmode amb la interfície Arduino i la soldadura bàsica. Requereix el següent:

Commutador HDMI automàtic 3 a 1 econòmic del tipus que es mostra més amunt (es pot obtenir fàcilment mitjançant Ebay, per exemple). Pot ser possible fer-ne d’altres sempre que funcionin de la mateixa manera. ACTUALITZACIÓ: vegeu la meva altra instrucció per obtenir un commutador HDMI alternatiu que funcioni de la mateixa manera i que he trobat que funciona millor amb algunes de les meves fonts AV.

Eines bàsiques d'electrònica

Soldador

Resistència 1K

2N2907 transistor PNP

Pistola de cola en calent

Cable de connexió (per exemple, 7 / 0,2)

Només descriuré la modificació del commutador HDMI a les pàgines següents. És molt senzill. He suposat que les persones que realitzen aquesta modificació tenen "habilitat en la tècnica normal" i, per tant, no han inclòs diagrames de circuits ni fotos de cada etapa del procés. La part del controlador Arduino la deixo al lector per ara, ja que és probable que s’adapti a les seves necessitats individuals. El meu pla és que els futurs espectadors tinguin passis RFID per deixar-los "iniciar sessió" per accedir als seus minuts de televisió, que es mostren marcant en una pantalla de set segments. ACTUALITZACIÓ: aquest treball s'ha publicat en un altre dels meus instructables.

Exempció de responsabilitat: aquesta modificació va funcionar per a mi i no semblava perjudicar cap del maquinari AV adjunt, però no puc garantir la seva idoneïtat per a l’aplicació, de manera que, evidentment, si la porteu a terme, és al vostre risc.

Pas 1: traieu els díodes d'alimentació de la placa del commutador

Traieu els quatre cargols de la part inferior de la carcassa del commutador.

Separeu les dues meitats de la caixa i traieu la placa de circuit.

Identifiqueu els tres díodes de muntatge superficial D1 a D3, les ubicacions dels quals estan marcades en vermell a la figura. Aquests díodes envien un subministrament de +5 V CC des dels cables HDMI entrants a la secció de subministrament d'alimentació de la placa; el consell deriva el seu poder d’aquestes pistes.

Traieu els díodes (un es mostra marcat en verd) amb un soldador per extreure'ls del tauler. Això desactiva efectivament la placa ja que l’IC del commutador no pot obtenir energia externa. Tingueu en compte que la foto d’aquest pas s’ha fet després de retirar els díodes.

La placa de circuit modificada ara es pot habilitar externament proporcionant un subministrament extern de +5 V CC a la secció de subministrament elèctric de la placa. El +5 VDC hauria d’anar al coixinet de càtode de D3 i la terra de subministrament hauria d’anar al coixinet de terra prop del cable HDMI de sortida (marcat GND a la placa si es veu prou fort). Aquests estan marcats en blau a la figura.

Aquesta és l'essència d'aquest hack: controleu l'alimentació de la placa i controleu si es transmet HDMI o no. El canvi manual / automàtic d’entrades individuals es conserva després d’aquesta modificació.

Pas 2: instal·leu un commutador de transistor a la placa del commutador

L'Arduino no pot obtenir prou corrent d'un sol pin per accionar la placa del commutador HDMI. Tanmateix, el seu rail d'alimentació de 5 V CC pot generar aproximadament 400 mA. Per tant, el següent pas és instal·lar un commutador de transistor PNP de banda alta per permetre a l’Arduino controlar la placa des de la seva pròpia font d’alimentació mitjançant una sortida digital.

He utilitzat un transistor PNP 2N2907. Es va muntar a l’estil de commutació a la placa de circuits del commutador mitjançant cola de fusió en calent. A la figura, el costat arrodonit del transistor està orientat a la vora exterior de la placa. És important que tots els components / cables addicionals quedin baixos a la placa per tal que la tapa del recinte s'encarregui de nou.

Es va utilitzar un cable negre per connectar la terra Arduino a la placa de terra de la placa del commutador.

Es va utilitzar un cable vermell per connectar l’emissor del PNP al pin de 5 VDC de l’Arduino.

Es va utilitzar un cable taronja per connectar una sortida digital de l'Arduino a la base del PNP, mitjançant una resistència d'1 kOhm. He utilitzat el pin 13, ja que està connectat al LED i parpelleja, és un bon esbós de prova. Aquest cable taronja és la línia de control de l’interruptor de la banda alta.

El col·lector del PNP estava connectat al coixinet de càtode D3 de la placa de commutació.

La cola de fusió en calent es va utilitzar liberalment per assegurar que tots els cables i components estaven segurs i que no es podia produir cap curtmetratge entre la resistència, el transistor i la placa de commutació.

Vaig arxivar algunes petites ranures al lateral del recinte per permetre que passessin els cables. Sempre que la instal·lació dels errors morts s’hagi fet amb cura, la tapa del recinte hauria de tornar-se a encendre sense problemes.

Pas 3: Conclusió

D’acord, és pràcticament tot això. Com que es tracta d’un commutador de banda alta PNP, la transmissió HDMI s’afirma configurant la línia de control BAIX (0 V). La configuració de la línia de control HIGH (+5 V) desactiva el commutador i, per tant, impedeix la visualització de senyals HDMI. No us amoïneu, però, si els vostres eriçons desconnexos desconnecten la font d'alimentació de l'Arduino, perdran l'important rail de 400 mA 5 V que inhibirà completament la transmissió HDMI.

Viouslybviament, per utilitzar aquest commutador com a mitjà per controlar l'accés a un televisor, l'heu de tancar en una caixa difícil d'obrir que inclogui el controlador, el commutador i els endolls de tots els cables d'entrada HDMI, amb forats per als cables d'entrada. prou petites per evitar que es treguin i es connectin directament al televisor. Tinc la intenció de muntar-ho tot (commutador, controlador, pantalla, etc.) en un recinte atractiu que pugui anar al costat del televisor.

No cal dir que això només serà efectiu si el vostre televisor s’utilitza com a monitor HDMI. Si deixeu un cable de RF endollat al televisor, encara estarà disponible. Al Regne Unit sembla ser cada vegada més comú utilitzar un PVR per agafar l’entrada de RF i proporcionar el senyal del televisor per HDMI, de manera que tot el que heu de fer és treure el cable d’entrada de RF del televisor i amagar-lo o, alternativament, eliminar tot el canal afinació, per evitar que els vostres fills ometin els vostres controls.

Espero que algú trobi útil aquesta informació. Bona sort amb la construcció del controlador: quan hagi acabat el meu actualitzaré aquesta publicació.