Mash-in / AV-Switch: 6 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

ฉันมีเครื่องเล่นวิดีโอเกมหลายตัวที่บ้าน ฉันเลยต้องทำบางอย่างเพื่อเชื่อมต่อทุกอย่างบนทีวี

ในฐานะที่เป็นผู้เชี่ยวชาญด้านเสียงในอดีต ฉันชอบฟังเพลงด้วยการตั้งค่าที่เหมาะสม… และฉันมีแนวทางที่ผสมผสานการวิเคราะห์ทางเสียงที่เป็นกลางเข้ากับประสบการณ์เชิงประจักษ์ ฉันไม่ค่อยอ่อนไหวกับแฟชั่นหลอด คนแปรรูปราคาแพง และเรื่องการตลาด ฉันชอบเวลาที่มันใช้งานได้ ไม่ว่าส่วนโค้งที่แสดงบนหน้าจอของเกียร์หรืออะไรก็ตามที่คุณจ่ายไป ฉันคิดว่าสำหรับใช้ส่วนตัว ลำโพงสเตอริโอธรรมดาๆ ก็เพียงพอแล้ว และแอนะล็อกก็ทำงานได้อย่างถูกต้อง ง่ายต่อการจัดการ สลับง่าย หาผลรวม ฯลฯ

นั่นเป็นเหตุผลที่ฉันสร้างสวิตช์เสียงอะนาล็อกและคอมโพสิตวิดีโอ 16 ช่องแรก (+1 อินพุตเสียงสเตอริโอซึ่งผสมกัน)

เป้าหมายคือการจัดการแหล่งจ่ายไฟของแหล่งกำเนิดด้วย (เพื่อให้การตั้งค่าประหยัดพลังงานมากขึ้น และเปิดแหล่งพลังงานอย่างถูกต้องก่อน แล้วจึงปิดอุปกรณ์ในตอนท้าย) ฉันเลือกโซลิดสเตตรีเลย์ซึ่งอาจสะดวกกว่าสำหรับอุปกรณ์เสียง/วิดีโอที่เก่าและละเอียดอ่อน และอาจทนทานกว่าด้วย

เวอร์ชันแรกนี้ไม่ได้รวมรีโมตคอนโทรลใดๆ ไว้ด้วย และฉันก็เหนื่อยที่จะยืนขึ้นจากโซฟาเพื่อเปลี่ยนระดับเสียงหรืออินพุต นอกจากนี้ ฉันยังจำต้องจำว่าแหล่งใดที่เสียบอยู่ในทุกหมายเลขของอินพุตแต่ละอัน และฉันรู้สึกเบื่อเล็กน้อยที่จะกดปุ่ม "เลือก" ที่สาปแช่งนี้เพื่อค้นหาตำแหน่งที่เสียบคอนโซลโปรดของฉัน (หรือท่วงทำนองของฉัน หรืออะไรก็ตาม…).

ฉันไม่ค่อยพอใจกับคุณภาพของเสียงเท่าไหร่ เพราะชิปที่ฉันใช้ในการเปลี่ยนสัญญาณเสียงนั้นไม่ได้ปรับให้เหมาะสมสำหรับสิ่งนี้จริงๆ และเอาต์พุตเสียงนั้นถูกขับเคลื่อนด้วยโพเทนชิออมิเตอร์แบบคู่ ซึ่งเป็นตัวลดทอนแบบพาสซีฟ ฉันต้องการคุณภาพเสียงที่ดีกว่านี้

นอกจากนี้ รุ่นแรกนี้ยังไม่ได้รับการพัฒนาให้เข้ากันได้กับเทคโนโลยีใหม่ใดๆ และโดยพื้นฐานแล้วเป็นผลิตภัณฑ์แอนะล็อกเต็มรูปแบบ

ดังนั้น "Mash-in" จึงเป็นวิวัฒนาการของเวอร์ชันแรกที่ฉันทำเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา โดยนำบางส่วนของเวอร์ชันแรกกลับมาใช้ใหม่พร้อมคุณลักษณะใหม่บางอย่าง:

- ตอนนี้ระบบยังไม่เป็นแบบแอนะล็อกอย่างสมบูรณ์ แต่ส่วนใหญ่ขับเคลื่อนโดย Arduino

- รีโมทคอนโทรลอินฟราเรด

- จอ LCD 4 แถว (บัส I2C)

- ชิปสวิตชิ่งใหม่สำหรับเสียง (MPC506A จาก BB) พวกเขาอาจจะไม่ดีที่สุดสำหรับเสียงในทางทฤษฎี แต่แผ่นข้อมูลแสดงให้เห็นว่าดีพอเกี่ยวกับการบิดเบือน (และดีกว่า CD4067 รุ่นก่อนของฉันมาก) หลังจากการทดสอบบางอย่าง มีเสียงรบกวนที่สวิตช์ แต่บอร์ดเสียงและโปรแกรมใน Arduino นั้นมีความยืดหยุ่นเพียงพอที่จะปิดเสียงในระหว่างกระบวนการสลับ ซึ่งให้ผลลัพธ์ที่ดี !

- ชิปเพิ่มเติมเพื่อขับเคลื่อนเอาต์พุตด้วยวิธีการที่เป็นมืออาชีพมากขึ้น (PGA2311) มันให้การควบคุมที่ดีขึ้นด้วยบัส SPI ของ Arduino รวมถึงการจัดการฟังก์ชั่นปิดเสียงอย่างเหมาะสม และให้ความเป็นไปได้ในการตั้งโปรแกรมระดับออฟเซ็ตในแต่ละอินพุต ซึ่งดีมาก

- พอร์ตต่อขยายเพื่อพัฒนาโมดูลภายนอก (RS-232 สำหรับทีวีหรือสวิตช์ HDMI, รีเลย์เสียงเพิ่มเติมเพื่อกำหนดเส้นทางสัญญาณแอนะล็อกในส่วนที่เหลือของการตั้งค่าเสียงในห้องนั่งเล่นของฉัน ฯลฯ)

- การออกแบบที่ดีขึ้นพร้อมไฟส่องสว่างภายในที่สวยงามเมื่อเปิดเครื่อง:)

ขั้นตอนที่ 1: Global Schematic

กระบวนการทั่วโลกคือ:

อินพุต > [ส่วนการสลับ] > [บอร์ดเสียง / ผลรวมที่มีอินพุตเสียงเพิ่มเติม] > [ส่วนปิดเสียง/ระดับเสียง] > เอาต์พุต

Arduino ให้:

- คำไบนารี 5 บิตบน 5 เอาต์พุตแยกกันเพื่อควบคุมส่วนการสลับ (เพื่อให้สามารถจัดการอินพุตทางกายภาพได้ 16 รายการ + อินพุตเสมือน 16 รายการซึ่งอาจเป็นประโยชน์กับโมดูลส่วนขยายเป็นต้น)

- บัส SPI เพื่อควบคุม PGA 2311 (ปิดเสียง/ระดับเสียงของเอาต์พุตเสียง)

- บัส I2C เพื่อควบคุมหน้าจอ LCD

- อินพุตสำหรับ HUI ที่แผงด้านหน้า (รวมถึงตัวเข้ารหัส และปุ่มกด 3 ปุ่ม: สแตนด์บาย/เปิด เมนู/ออก ฟังก์ชัน/เข้า)

- อินพุตสำหรับเซ็นเซอร์ IR

- เอาต์พุตเพื่อขับเคลื่อน SSR

นี่:

- แผนผังระดับโลก

- แผ่นพิน Arduino ของ Arduino

- ตารางสำหรับคำไบนารีที่ใช้สำหรับส่วนการสลับ

- แผนผังบอร์ดเสียงเก่าที่ฉันใช้ซ้ำในโครงการนี้

ดังนั้นบอร์ดเสียงจึงแบ่งออกเป็นสอง PCB แยกกันในกรณีของฉัน:

- ส่วนสรุป

- ส่วนระดับเสียง / ปิดเสียง

ดังนั้นสัญญาณเสียงอะนาล็อกจะออกจากกระดานหลักหลังจากส่วนการสลับไปที่ PCB รวม (opamp TL074) แล้วกลับไปที่กระดานหลักเพื่อประมวลผลโดย PGA 2311 ก่อนไปที่ขั้วต่อเอาต์พุตที่แผงด้านหลัง

ฉันคิดว่ามันไม่จำเป็นที่จะทำอย่างนั้น แต่มันเป็นวิธีที่ฉันจะนำชิ้นส่วนเก่าของฉันกลับมาใช้ใหม่โดยไม่ต้องพัฒนา PCB ใหม่ทั้งหมด

ขั้นตอนที่ 2: พาวเวอร์ซัพพลาย

ฉันไม่ได้พัฒนาแหล่งจ่ายไฟ (โมดูล AC/DC) มันถูกกว่าและง่ายกว่าที่จะซื้อใน Amazon;)

ฉันต้องการแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง 3 ประเภท:

+5V หนึ่งตัวสำหรับส่วนลอจิก (รวมถึง Arduino… ใช่ ฉันทำสิ่งที่ไม่ดีที่ประกอบด้วยการจ่ายบอร์ดให้กับเอาต์พุต +5V… แต่ความจริงก็คือ: มันใช้งานได้)

หนึ่ง +12V และหนึ่ง -12V สำหรับชิ้นส่วนเสียง

ขั้นตอนที่ 3: โปรแกรม Arduino และพารามิเตอร์ EEPROM

นี่:

- โปรแกรมของ Arduino

- พารามิเตอร์ที่จัดการโดยการตั้งค่าใน Arduino และบันทึกไว้ใน EEPROM

หมายเหตุ: ฉันใช้รีโมท IR มาตรฐาน และคุณสามารถเปลี่ยนรหัสของแต่ละคีย์ของรีโมทในโปรแกรมได้

ฉันใช้คีย์เป็นทางลัดในโปรแกรมเพื่อเข้าถึงอุปกรณ์มีเดียเซ็นเตอร์ของฉันอย่างรวดเร็ว เมนูการตั้งค่าของ "Mash-in" สร้างขึ้นเพื่อกำหนดค่าอินพุตที่คุณเลือกกำหนดให้กับทางลัดนี้ พารามิเตอร์นี้ถูกเก็บไว้ใน EEPROM ของ Arduino ด้วย

ขั้นตอนที่ 4: สร้างมัน

นี่คือไฟล์ Gerber ที่จะสร้าง

Arduino นั้นถูกใส่กลับด้านบน PCB (เหมือนชิลด์)

ปัญหาที่ทราบ:

- CD4067 ที่ใช้สำหรับส่วนสวิตช์ของวิดีโอคอมโพสิตไม่ได้รับพลังงานอย่างเหมาะสม แผนผังให้พลังงาน 12V แต่เป็นไดรเวอร์ที่มีสัญญาณลอจิก 5V โดย Arduino … ดังนั้นอินพุตจะอยู่ที่ค่าแรก (00000)

- เป็นปัญหาเดียวกันกับชิป MPC506 แต่ระดับตรรกะได้รับการพิจารณาอย่างเหมาะสมจากส่วนประกอบเหล่านั้น ดังนั้นจึงไม่มีอะไรต้องเปลี่ยนแปลง

ดังนั้นคุณจะต้องปรับเปลี่ยน PCB เล็กน้อย แต่สามารถจัดการได้หากคุณใช้ IC รองรับและเพิ่มสายไฟ

ขั้นตอนที่ 5: คดี

ที่นี่คุณจะพบร่างของแผงด้านหน้าและด้านหลัง

ไฟล์ 3D อื่นๆ ทั้งหมดมีอยู่ที่นี่

ฉันออกแบบทุกอย่างด้วย Sketchup ดังนั้นมันจึงค่อนข้างง่ายที่จะปรับเปลี่ยนสิ่งต่าง ๆ ฟรี ฉันเดา

แผงด้านในทั้งหมดพิมพ์บนสองชั้นติดกาวเข้าด้วยกัน นอกจากนี้ แผ่นด้านในยังพิมพ์เป็น 2 ขั้นตอน โดยมีสีส้มประมาณ 2 ชั้น (หรือสีที่คุณชอบ) และส่วนที่เหลือเป็นสีขาว เช่นนี้ เมื่ออุปกรณ์อยู่ในโหมดสแตนด์บายจะดูเหมือนสีขาว และจะเป็นสีส้มเมื่อเปิดเครื่อง (โดยมีไฟอยู่ข้างใน)

ฉันใช้หลอดไฟ LED 230VAC ขนาดเล็กอยู่ข้างใน กินไฟน้อยกว่า 1W และไม่ร้อนมาก มันขับเคลื่อนโดยเอาต์พุตของ SSR เอง

SST ติดตั้งอยู่บนฮีตเตอร์ มีรูที่ด้านข้างของเคสเพื่อให้สามารถรีไซเคิลอากาศภายในได้

อย่างไรก็ตาม ในกรณีของฉันคือ 10A SSR และฉันติดตั้งฟิวส์ 8A ไว้เพื่อจำกัดการกระจายอุณหภูมิภายในเคสด้วยค่าที่ยอมรับได้ (ยิ่งคุณเปลี่ยนพลังงานมากเท่าใด คุณก็จะมีความร้อนมากขึ้นเท่านั้น) เมื่อใช้ฮีตเตอร์ อุณหภูมิไม่ควรเกิน 40°C แม้ว่าเคสจะปิดสนิทก็ตาม ซึ่งก็ใช้ได้ แม้แต่กับชิ้นส่วน PLA ของเคส

ใกล้จะพิมพ์แล้ว !;)

ขั้นตอนที่ 6: รายละเอียดการรวมระบบอื่นๆ…

ไฟล์บางไฟล์เพื่อช่วยในการเดินสายและทำให้งานง่ายขึ้น

ของที่มีประโยชน์อื่นๆ ทั้งหมดอยู่ที่นี่แล้ว !:)