ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Interruttore audio basato su microprocessore Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Audio Utilizzando l'interruttore, puoi collegare facilmente le sorgenti sonore a vari dispositivi di riproduzione del suono in qualsiasi combinazione. Il numero di apparecchiature per la riproduzione del suono domestico aumenta ogni anno nei nostri appartamenti. Un nuovo centro musicale, home theater o altoparlanti per computer portano a un numero crescente di interconnessioni. Ad un certo momento, le cuffie wireless si aggiungono a tutta la varietà di apparecchiature, esclusivamente per la pacifica convivenza domestica nelle ore serali, quando sorge la domanda: cosa è più importante per lo sviluppo spirituale - la ventesima serie di un reality o l'ascolto al tuo album preferito su CD. Per guardare un film DivX su un PC, può essere utile collegare un potente sistema di altoparlanti home theater al computer. In un momento del genere, devi inevitabilmente capire la complessità dei cavi in uno spazio angusto e polveroso dietro il retro di una TV o di un computer. La soluzione cardine è l'acquisto di un interruttore, che, con una leggera pressione dei pulsanti, permetterebbe di collegare le sorgenti sonore a uno o all'altro riproduttore di suoni in qualsiasi combinazione. Il problema è che tali interruttori si trovano esclusivamente in apparecchiature professionali e sono piuttosto costosi. Per commutare l'uscita di una scheda audio del computer, è stato sviluppato un semplice interruttore del segnale audio basato su microprocessore. Risolve compiti abbastanza specifici, vale a dire: collega sistemi di altoparlanti 2.1 attivi o cuffie wireless o un auricolare con microfono per funzionare nel programma Skype al computer. L'interruttore ha una struttura 1-3, ad es. commuta il segnale da un ingresso a una delle tre uscite. Poiché l'elemento di commutazione è una chiave bidirezionale passiva, diventa possibile utilizzare l'interruttore per il compito opposto: collegare una delle tre sorgenti di segnale agli altoparlanti attivi. Naturalmente, questo switcher può essere utilizzato con qualsiasi altra attrezzatura per la riproduzione del suono. Diagramma schematico dei segnali audio dell'interruttore a microprocessore Lo schema elettrico dell'interruttore è mostrato in figura. Un interruttore analogico sul chip CD4052 funge da elemento di commutazione. Per commutare i segnali bipolari, è necessario applicare una tensione negativa al pin Vee, non inferiore all'ampiezza del segnale analogico applicato all'ingresso. La tensione negativa viene generata utilizzando un microcircuito 561LA7, su cui è assemblato un generatore di impulsi rettangolare e un raddrizzatore a diodi secondo il circuito di moltiplicazione della tensione. Il consumo di corrente sulla linea Vee è trascurabile, quindi il generatore sul 561LA7 consuma solo 100 μA sulla linea di alimentazione. La frequenza operativa dei generatori è selezionata nella regione di 35 kHz, cioè al di fuori della gamma audio. Sul microcontrollore PIC16F84 è assemblato un nodo di controllo, che interroga il pulsante di selezione della direzione di commutazione S1, genera segnali di controllo per il microcircuito CD4052 e indica lo stato corrente tramite il LED HL1. La frequenza di clock di 3,5 MHz non è critica e può essere selezionata in qualsiasi intervallo da 3 a 4 MHz. I file del firmware del microcontrollore sono disponibili sul sito web della rivista. Un amplificatore per cuffie stereo di alta qualità è assemblato sul chip TPA6110A2. La necessità di un amplificatore è dovuta al fatto che il segnale proveniente dall'uscita di una scheda audio del computer non è sempre in grado di fornire un volume sufficiente nelle cuffie passive. L'amplificatore funziona con un guadagno di 1, tuttavia, se lo si desidera, il guadagno può essere facilmente aumentato riducendo la resistenza dei resistori R9 e R10. L'amplificatore è progettato per funzionare con cuffie con un'impedenza di uscita di almeno 16 ohm. Il coefficiente di distorsione armonica dell'amplificatore è inferiore allo 0,03% a una frequenza di 1 kHz. L'amplificatore IC TPA6110A2 (Texas Instruments) può essere sostituito dall'IC LM4881 (National Semiconductor). Durante il montaggio del dispositivo, prestare particolare attenzione al corretto cablaggio delle linee di alimentazione e di terra. All'accensione del dispositivo diventa sempre attiva l'uscita audio 1. Premendo successivamente il pulsante S1 è possibile collegare altre uscite audio "ad anello": 12-3-1-2-.. . Il collegamento dell'uscita successiva è accompagnato da un'unica indicazione sonora, mentre il numero di segnali sonori forniti corrisponde al numero dell'uscita. Il LED indica costantemente il numero dell'uscita collegata tramite il corrispondente numero di lampeggi brevi con una pausa tra le serie. Per facilità d'uso, il pulsante S1 può essere spostato all'esterno della custodia e posizionato in un luogo conveniente, mentre l'interruttore stesso può essere posizionato più vicino al punto in cui sono concentrati i connettori dell'apparecchiatura audio commutata. Come fonte di alimentazione viene utilizzata una porta USB libera del computer. La corrente totale consumata dal circuito non supera i 10 mA. Questo interruttore è facile da aggiornare, ampliandone le capacità. La presenza di porte libere del microcontrollore permette di complicare lo schema di indicazione, ad esempio posizionando singoli LED per indicare il collegamento di ciascuna uscita. Per aumentare il numero delle uscite commutate a 4 è sufficiente aggiungere un connettore e collegarlo alle linee 11 e 4 del chip CD4052 (con relativa modifica del programma). Il consumo di corrente può essere notevolmente ridotto eliminando l'indicazione del LED e utilizzando la modalità di interruzione premendo il pulsante S1. Se abbandoni l'amplificatore sul chip D3 e ottimizzi il funzionamento del generatore (accendilo per un breve periodo per caricare C7), puoi costruire un interruttore alimentato a batteria. In questo caso, un set di tre batterie alcaline AA durerà per diversi anni di funzionamento continuo dell'interruttore. Un altro modo per migliorare le prestazioni è sostituire il pulsante S1 con il controllo tramite telecomando IR o tramite un canale radio. Le risorse di calcolo del microcontrollore saranno sufficienti per tutti i miglioramenti di cui sopra. Quarzo 3,5 MHz
Firmware:
Autore: Oleg Pushkarev, Omsk; Pubblicazione: cxem.net Vedi altri articoli sezione Audio. Leggere e scrivere utile commenti su questo articolo. Ultime notizie di scienza e tecnologia, nuova elettronica: Macchina per diradare i fiori nei giardini
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