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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Amplificateur de cinéma maison à quatre canaux avec télécommande de lecteur LG. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Amplificateurs de puissance à transistors L'amplificateur est fabriqué sur des microcircuits, il ne nécessite donc aucun réglage, il est facile à utiliser et possède des caractéristiques techniques plutôt élevées. Lors du développement et de la fabrication de l'appareil, l'auteur est parti des considérations suivantes. Lors de l'utilisation d'un home cinéma (DC), il est souhaitable de le contrôler à partir de la télécommande, et il y en a beaucoup dans la vie de tous les jours.
Dans cette conception, le contrôle est effectué à partir de la télécommande du lecteur DVD, à l'aide des boutons de commande du téléviseur (voir photo sur la Fig. 1). Du "bon vieux temps", beaucoup ont laissé divers haut-parleurs et têtes dynamiques, qui sont à la fois dommage de jeter et n'ont nulle part où les utiliser. Populaire à l'époque AC 35AC-01 ou leurs modifications peuvent être utilisées avec succès comme avant. Dans ce cas, le subwoofer devient inutile et les haut-parleurs du téléviseur peuvent être utilisés avec succès comme haut-parleur central, d'autant plus que tous les téléviseurs modernes ont une télécommande. Il est à noter que la qualité des disques sur le marché laisse beaucoup à désirer. Je suis tombé sur des disques au format 5.1 (en particulier avec traduction en russe), lors de la lecture desquels le son du canal central devait être complètement désactivé. En excluant le canal central et le subwoofer (dans les paramètres de lecture de DVD), les informations sonores sont réparties entre les canaux avant. On sait qu'en raison des caractéristiques structurelles de l'appareil auditif humain, la localisation des images sonores dans le panorama stéréo se produit dans la gamme des fréquences moyennes. Par conséquent, presque toutes les têtes dynamiques à large bande dans la conception acoustique peuvent être utilisées comme têtes arrière. Il a été remarqué que bien que les deux sources sonores (tuner TV et lecteur DVD) soient numériques avec des sorties analogiques, leur timbre est toujours différent, il a donc été décidé de rendre les réglages de timbre indépendants pour chaque source sonore. Au format 5.1, les niveaux sonores nominaux dans les canaux avant et arrière doivent être approximativement les mêmes. Dans le format 2.0, les canaux arrière sont utilisés comme "rétro-éclairage", donc le niveau dans ces canaux doit être abaissé. Les ajustements d'équilibre doivent également être indépendants du mode de fonctionnement. Dans de nombreuses régions, en particulier dans l'arrière-pays, la qualité du réseau électrique laisse encore beaucoup à désirer. Les incidents d'arrêt brutal et d'allumage encore plus brutal de la lumière, de déphasage, de fuite au plafond, etc. suggèrent qu'il est déconseillé de laisser les appareils électriques branchés en permanence sur le réseau. Bien que beaucoup soient déjà habitués au fait que de tels appareils sont constamment prêts à l'emploi, c'est-à-dire qu'ils sont en mode veille. Par conséquent, il a été décidé, en plus du mode veille, de pouvoir déconnecter complètement le centre de loisirs du réseau. Et surtout pour les oublieux, une minuterie d'alimentation commutable a été introduite. De plus, lorsque l'appareil est en mode veille pendant plus de 5 minutes avec la minuterie éteinte, une notification s'affiche périodiquement sur l'écran d'affichage indiquant que la minuterie est éteinte et, par conséquent, l'appareil doit être éteint de force. La gestion du centre de loisirs doit être aussi simple que possible et l'affichage doit être informatif et intuitif. Par conséquent, il a été décidé de gérer rapidement la commutation des modes de fonctionnement et de veille, de régler le volume général, de sélectionner la source sonore et son mode. D'autres réglages peuvent être appelés via le menu. Les pièces doivent être disponibles et bon marché ; enfin, un design fait maison est toujours votre choix et vos préférences, ce qui vaut beaucoup pour un radioamateur. Tout cela est mis en œuvre dans la conception proposée. Diagramme de périphérique Le schéma de principe de l'appareil est illustré à la fig. 2. L'inclusion de tous les microcircuits et modules est typique, recommandée par les fabricants. Le microcircuit de l'UMZCH TDA7384 à quatre canaux avec une puissance maximale à court terme de 4x25 W à une charge de 4 ohms (avec une tension d'alimentation de 14 V) est populaire non seulement parmi les automobilistes [1].
Les circuits d'entrée sont organisés de telle manière qu'il est possible de sélectionner la source sonore et son mode à l'aide du bouton AV le long de l'anneau D2-D4-S2-D2, etc. Le mode D4 est utilisé lors du visionnage de films DVD avec bande son 5.1 . Le mode D2 est utilisé lorsque vous regardez des films sur DVD avec un son 2.0 et que vous écoutez des CD audio ; dans ce cas, le mode stéréo avec "rétroéclairage" est réalisé. Le mode S2 est utilisé lors de la réception des chaînes d'un récepteur satellite ou de toute autre source stéréo. Le DC utilise deux puces de processeur de son TDA7313 (DA1, DA2) avec les mêmes adresses. Afin de réaliser les avantages d'un bus à deux fils, d'économiser les sorties du port du microcontrôleur et de pouvoir régler l'équilibre avant et profondeur, les signaux vers l'amplificateur de puissance sont alimentés à partir de différentes sorties des microcircuits TDA7313: vers les canaux avant - des sorties principales d'un microcircuit (DA1) et aux canaux arrière - des sorties supplémentaires d'un autre (DA2). Comme on peut le voir sur le schéma, le module d'affichage à cristaux liquides (LCD) est alimenté par le courant de sortie du port du microcontrôleur. La consommation de courant typique du module appliqué est d'environ 1 mA et la capacité de charge des sorties des ports du microcontrôleur est limitée à 20 mA. Cette solution vous permet d'activer et de désactiver le module par programmation et supprime tous les problèmes d'initialisation. La touche sur VT1 contrôle la LED de rétroéclairage du module LCD. Courant de rétroéclairage - pas plus de 50 mA; il est réglé en sélectionnant la résistance R1. Conclusion 3 HG1 est conçu pour régler le contraste de l'indicateur, dans mon exemplaire, il s'est avéré suffisant de le connecter à un fil commun. La sortie RB1 du microcontrôleur est utilisée pour la gestion automatique de l'alimentation. Immédiatement après l'initialisation, le microcontrôleur le règle à un niveau élevé. Lorsque la minuterie expire ou que l'alimentation est forcée de s'éteindre, le niveau devient bas. Ce signal peut être utilisé pour commander un relais de mise sous tension électromécanique ou électronique. Le convertisseur de tension quasi-résonant décrit dans [2] avec quelques modifications a été utilisé comme source d'alimentation. À propos des détails Il n'y a pas d'exigences particulières pour les détails du "cerclage" des microcircuits, cependant, il n'est pas recommandé d'utiliser des condensateurs céramiques avec TKE non classé des groupes H50-H90 dans les circuits de signal des processeurs et des amplificateurs. Les condensateurs à oxyde doivent être vérifiés pour la capacité, les fuites et les valeurs ESR admissibles. Les stabilisateurs peuvent être remplacés par n'importe quels stabilisateurs de faible puissance, y compris ceux basés sur des éléments discrets. Unité de photodétection - tout type ; il est seulement important que sa fréquence de résonance coïncide avec la fréquence porteuse des signaux de télécommande. L'appareil utilise un module LCD à une seule ligne avec une taille de familiarité de 9,7 x 4,84 mm - BC1601DGPLCH. L'utilisation d'un module unifilaire est dictée par la volonté de minimiser la hauteur du boîtier de l'appareil. Ce module est basé sur le contrôleur KS0066 et a la caractéristique suivante. Une chaîne de 16 caractères se compose en fait de deux, 8 caractères chacun. Cela complique quelque peu le contrôle du programme du module, mais réduit son coût. En tant que HL1, une LED super brillante de petite taille (par exemple, bleu NVZV-448ABSA) avec un courant de lueur initial inférieur à 1 mA a été utilisée. A propos du programme Le PIC16F84 a été choisi comme contrôleur, comme l'un des plus courants, simple et maîtrisé par de nombreux fans. Le programme a été développé et débogué dans le système Proteus_6.7sp3, il n'utilise pas le temporisateur de chien de garde et occupe environ 80% de la mémoire du programme (il y a place à l'amélioration). La configuration du contrôleur et les données de l'EEPROM se trouvent dans le texte du programme. Il convient de noter que dans le simulateur Proteus_6.7sp3, il existe un modèle de module LCD à une ligne appelé LM020L, mais il présente plusieurs différences par rapport au BC1601. Premièrement, il comporte une seule ligne de 16 caractères, deuxièmement, le bit de commande de décalage d'écran est inversé et, troisièmement, la table de codes ne correspond pas. Vous pouvez minimiser les différences comme suit : dans la fenêtre d'édition du composant LM020L, remplacez la ligne {ROW1=80-8F} par la ligne {ROW1=80-87 C0-C7} ; remplacez le fichier LCDALPHA.DLL dans le dossier MODELS de Proteus 6 Professional par le fichier TOPICMODELLCDALPHA.DLL du dossier dans les documents supplémentaires. Au même endroit, dans des matériaux supplémentaires, dans le dossier TOPICMODEL, il y a le code source du programme (unch.asm), le fichier HEX correspondant (UNCH.HEX) et le modèle d'appareil pour le système Proteus (unch.DSN) . Le modèle peut être exécuté en cliquant sur l'exécution et le voir en action. L'appareil est mis sous tension en appuyant brièvement sur le bouton "POWER" du bloc d'alimentation (non illustré sur le schéma) sur le panneau avant de l'appareil. Dans ce cas, la LED HL1 s'allume et l'appareil passe en mode veille. Le bouton POWER fait passer le DC en mode veille (ST-BY). En appuyant à nouveau sur ce bouton, si l'appareil est en mode veille, l'alimentation CC est coupée soit par une minuterie, soit immédiatement (si la minuterie est désactivée). La dernière minute de fonctionnement de la minuterie est indiquée à l'écran par un compte à rebours. La transition du centre de loisirs du mode veille au mode travail s'effectue à l'aide de n'importe quel bouton de la télécommande (bien sûr, dans la zone de contrôle) à tout moment pendant que la LED HL1 est allumée, ce qui indique le mode veille (ST-BY). Le bouton AV commute les entrées et le mode d'entrée dans un anneau (voir ci-dessus). En même temps, à chaque interrupteur, le volume augmente progressivement jusqu'au niveau précédemment défini et les réglages de balance et de tonalité correspondants sont chargés. Utilisez les boutons PR- / PR+ pour faire défiler les éléments du menu dans les sens avant et arrière. Si le signe S2 ou D2/4 apparaît sur le côté gauche de l'écran, cela signifie que le réglage est individuel pour le mode sélectionné. Utilisez les boutons VOL- / VOL+ pour modifier la valeur du paramètre de contrôle dont le nom est actuellement affiché à l'écran. Si le paramètre a une valeur numérique, elle est affichée sur le côté droit de l'écran, en décibels pour les niveaux (par pas prévu pour le TDA7313) et en secondes pour les paramètres de temps. Les chiffres non significatifs sont supprimés. La position des commandes de tonalité est affichée avec un signe et la balance - comme une différence de niveaux conditionnels (par exemple, le niveau avant est 5 dB plus élevé que le niveau arrière). La direction de réglage est attribuée comme suit. Utilisez le bouton VOL+ pour déplacer le point de localisation du son vers la droite ou vers l'avant, et le bouton VOL-, respectivement, vers la gauche ou vers l'arrière. Si l'appareil est en mode de fonctionnement et qu'aucune commande n'est donnée par la télécommande, alors après une période de temps déterminée par le paramètre WIPE, tous les paramètres disponibles pour modification seront affichés cycliquement (une sorte d'écran de démarrage). En mode "économiseur d'écran", lorsque la commande VOL- ou VOL + est donnée, le programme passera au contrôle du volume, par les commandes PR- ou PR + - à la fonction précédente ou suivante de "VOLUME", respectivement. L'élément de menu BASS peut être réglé sur ON ou OFF. Ceci active/désactive la correction de la réponse en fréquence dans la région des basses fréquences (thin-pension). La minuterie a également deux états : soit ON (environ 5 minutes), soit OFF. Le paramètre WIPE détermine la période de changement des informations à l'écran en mode "économiseur d'écran" et l'heure à laquelle la notification de la minuterie d'arrêt est affichée, voir ci-dessus. Il peut être modifié de Off à 60 secondes par pas de 5 secondes. Les paramètres sont automatiquement écrits dans la mémoire non volatile lorsque l'alimentation est coupée, et la lecture dans la RAM est effectuée après la mise sous tension. Afin d'économiser les ressources du microcontrôleur, seuls les paramètres qui ont changé dans la session en cours sont mis à jour dans la mémoire non volatile. Tous les messages texte, à l'exception de certains caractères générés par logiciel, se trouvent dans l'EEPROM. Le programme utilise l'adresse du texte et le nombre de caractères qu'il contient, cela doit être pris en compte lors du remplacement de l'inscription. Le protocole I2C fournit un signal d'accusé de réception spécial (ACK), qui est généré par le récepteur (TDA7313) lors de la réception réussie des informations de l'émetteur (microcontrôleur). Dans cette conception, le signal ACK est généré par logiciel. Cette décision est basée sur les considérations suivantes. Le bus de contrôle I2C est assez polyvalent et est conçu pour fonctionner avec un nombre différent de dispositifs maîtres et esclaves, qui peuvent avoir des fréquences d'horloge, des vitesses, des technologies de fabrication, une tension d'alimentation différentes, puis les problèmes d'immunité au bruit et de fiabilité sont d'une importance fondamentale. . Le signal de confirmation est l'un des éléments permettant de garantir ces exigences. Mais dans notre cas, nous avons le contrôle exclusif de l'appareil maître par presque un esclave, et l'émetteur et le récepteur sont situés sur la même carte à une distance minimale l'un de l'autre. Par conséquent, l'immunité au bruit est fournie ici de manière constructive. Le bus numérique I2C est décrit en détail dans [3]. À propos de la télécommande Cette conception a été développée pour le lecteur DVD LG DF599X avec un décodeur audio multicanal intégré. Si le modèle du lecteur DVD correspond à celui de l'auteur, vous devez tenir compte du fait que neuf types d'encodages sont fournis par le fabricant du lecteur pour contrôler les téléviseurs de différents fabricants. Dans la version de l'auteur, le codage n ° 9 est utilisé (il est également câblé dans le modèle du système Proteus). Le choix de cet encodage particulier est dû au fait que la structure de ses commandes est fondamentalement différente de la grande majorité des autres.
Sur la fig. 3 montre des oscillogrammes de commandes pour tous les boutons utilisés dans la conception de la télécommande. Une analyse visuelle de la structure de ces signaux a été possible grâce au programme d'édition sonore Audacity. De la fig. 3 montre que les commandes sont assez courtes - seulement 12 impulsions d'information, dont seulement 8 sont, en fait, le code du bouton. Les durées d'impulsion sont liées comme 4:2:1. Ainsi, l'impulsion la plus courte est interprétée comme 0, deux fois plus longue que 1 et quadruple comme départ. Les quatre dernières impulsions peuvent être utilisées pour l'immunité au bruit et l'identification d'arrêt (élevé). En l'absence de porteuse, un niveau haut est toujours actif en sortie du photodétecteur, donc un niveau bas sera actif. L'immunité au bruit est assurée en envoyant la commande trois fois. Lorsque vous maintenez le bouton enfoncé, les commandes elles-mêmes sont générées, et non une combinaison de code spéciale, comme dans d'autres encodages. Les valeurs numériques des codes des boutons, à l'exception d'un seul, forment une série séquentielle, ce qui permet d'organiser très facilement une transition calculée dans le programme. Ainsi, le décodage des commandes est extrêmement simple et fiable, pendant l'opération (plus d'un an) il n'y a pas eu une seule panne. Bien entendu, vous pouvez utiliser d'autres télécommandes avec un encodage différent. Pour ce faire, vous devez étudier la structure des commandes, mesurer les paramètres de synchronisation et décider de leur interprétation. Une archive avec des matériaux supplémentaires est disponible sur ftp://ftp.radio.ru/pub/2009/11/domkino.zip. littérature
Auteur : G. Vorontsov
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