83_86.pdf

P R O J E K T Y C Z Y T E L N I K Ó W

Dzia³ "Projekty Czytelników" zawiera opisy projektów nades³anych do redakcji EP przez Czytelników. Redakcja nie ponosi

odpowiedzialnoci za poprawnoæ tych projektów, gdy¿ nie testujemy ich laboratoryjnie.

Prosimy o nadsy³anie w³asnych projektów z modelami (do zwrotu). Do artyku³u nale¿y do³¹czyæ podpisane owiadczenie,

¿e artyku³ jest w³asnym opracowaniem autora i nie by³ dotychczas nigdzie publikowany . Honorarium za publikacjê

w tym dziale wynosi 200,- z³ (brutto) za 1 stronê w EP. Przysy³anych tekstów nie zwracamy. Redakcja zastrzega sobie

prawo do dokonywania skrótów.

Przedwzmacniacz audio sterowany szyn¹ I 2 C

Prezentujemy kolejny

projekt, który zosta³

nagrodzony w konkursie

na najciekawszy system

mikroprocesorowy.

Tym razem jest to

przedwzmacniacz audio

sterowany cyfrowo,

z wbudowanymi prostymi

efektami poprawiaj¹cymi

przestrzennoæ

odtwarzanego dwiêku.

Dziêki zastosowaniu w tej

konstrukcji nowoczesnych

uk³adów scalonych jakoæ

dwiêku jest bardzo

dobra, a obs³uga

niezwykle komfortowa.

Projekt

036

Zaprezentowany tu

przedwzmacniacz jest wy-

posa¿ony w nastêpuj¹ce

elementy:

odbiornik zdalnego stero-

wania, umo¿liwiaj¹cy

zdaln¹ obs³ugê przed-

wzmacniacza;

mentów zewnêtrznych kom-

pletny uk³ad procesora au-

dio o parametrach Hi-Fi

i pozwala na realizacjê na-

stêpuj¹cych funkcji:

audio. Sk³ada siê z szeciu

(podwójnych) gniazd

CINCH. Siódme gniazdo jest

wyjciem do nagrywania

REC OUT. Sygna³ z wejcia

TAPE 1 jest doprowadzony,

poprzez filtr dolnoprzepus-

towy (R9, C1 i R10, C2)

i kondensatory separuj¹ce

(C5 i C6), bezporednio do

drugiego wejcia procesora

audio. Wejcie to nie jest

po³¹czone z wyjciem REC

OUT. Ma to na celu unik-

niêcie ewentualnych sprzê-

¿eñ i wzbudzeñ, które mog-

³yby wyst¹piæ pomiêdzy

wejciem i wyjciem magne-

tofonu. Pozosta³e piêæ wejæ

jest prze³¹czane za pomoc¹

przekaników i sygna³

z nich jest doprowadzony,

przez filtry dolnoprzepusto-

we (R11, C3 i R12, C4) oraz

kondensatory separuj¹ce (C7

i C8), do pierwszego wejcia

audioprocesora. Sygna³ ten

jest doprowadzony tak¿e do

wyjcia REC OUT.

Drugim blokiem przed-

wzmacniacza jest czêæ cyf-

rowa. Jej schemat przedsta-

wia rys. 2 . Sercem tej czêci

jest mikroprocesor 80C51

z pamiêci¹ EPROM 27C64

zawieraj¹c¹ program, dziêki

któremu jest mo¿liwe stero-

wanie ca³ym przedwzmac-

niaczem.

Wyprowadzenia P1.7

(SDA) i P1.6 (SCL) proceso-

ra stanowi¹ magistralê

I 2 C, do której s¹ do³¹czone:

audioprocesor i uk³ad SA-

A1064 - sterownik wywiet-

lacza (o nim w dalszej czê-

ci). Dla poprawnej pracy

magistrali konieczne jest

podci¹gniêcie jej wyprowa-

dzeñ do plusa zasilania po-

przez rezystory R8 i R9.

Pod³¹czenie do magistrali

dwóch uk³adów (lub wiêcej)

jest mo¿liwe, poniewa¿ ka¿-

prze³¹czanie dwóch róde³

sygna³u stereofonicznego;

gniazda wejciowe, umo¿-

liwiaj¹ce wspó³pracê

z szecioma ród³ami syg-

na³u;

wybór trybu pracy (stereo,

przestrzenne stereo, pseu-

do stereo i mono);

regulacjê wzmocnienia

i balansu;

sygnalizacjê wszystkich

funkcji na diodach i wy-

wietlaczu LED;

regulacjê tonów wysokich

i niskich;

wyciszanie.

Na rys. 1 jest przedsta-

wiony schemat elektryczny

czêci analogowej. Jest to

w zasadzie podstawowa ap-

likacja kostki TDA8425, uzu-

pe³niona o modu³ gniazd

wejciowych i kilka dodat-

kowych elementów. Blok

analogowy jest zasilany po-

jedynczym napiêciem 12V.

Kondensatory C1 i C4 usta-

laj¹ zakres regulacji tonów

wysokich, natomiast C2 i C5

- niskich. Zdecydowa³em siê

równie¿ na wykorzystanie

w przedwzmacniaczu efektu

pseudostereofonicznego (au-

dioprocesor realizuje ten

efekt przesuwaj¹c fazê syg-

na³u w lewym kanale). Prze-

suniêcie fazy i zwi¹zan¹

z tym intensywnoæ efektu

ustalaj¹ kondensatory C3

i C6. Ich wartoci mo¿na

zmieniaæ w dosyæ szerokich

granicach. Dla przyk³adu

przedstawiam tabelê z kata-

logu firmy Philips ( tab. 1 ).

Sygna³ z wyjæ procesora

audio, poprzez filtry dolno-

przepustowe (R1, C8, C11,

R4 i R2, C9, C10, R3) jest

doprowadzony do wyjcia

przedwzmacniacza (OUT R

i OUT L). Modu³ wejciowy

dostarcza sygna³y z gniazd

wejciowych do procesora

trzy gniazda sieciowe,

przeznaczone do pod³¹-

czenia pozosta³ych ele-

mentów zestawu audio.

Realizuje on nastêpuj¹-

ce funkcje:

regulacjê wzmocnienia

i balansu;

regulacjê tonów wysokich

i niskich;

w³¹czanie i wy³¹czanie

zestawu;

prze³¹czanie efektów (ste-

reo, spatial stereo i pseu-

do stereo);

wybór ród³a sygna³u (6

wejæ);

wyciszanie (ca³kowite);

timer 0..90 minut (raster

10 minut);

zdalne sterowanie magne-

tofonem i tunerem (kilko-

ma funkcjami).

Tabela 1.

Pin17 Pin19 efekt pseudo stereo

15nF 15nF normalny

5,6nF 47nF intensywny

5,6nF 68nF bardziej intensywny

Opis uk³adu

Ca³e urz¹dzenie sk³ada

siê z dwóch czêci: analo-

gowej i cyfrowej. Czêæ ana-

logow¹ zrealizowa³em

w oparciu o kostkê TDA

8425. Jest to monolityczny

uk³ad scalony, sterowany

dwuprzewodow¹ magistral¹

I 2 C, przeznaczony do stoso-

wania w sprzêcie telewizyj-

nym i audio. Tworzy on

wraz z niewielk¹ liczb¹ ele-

Elektronika Praktyczna 10/97

P R O J E K T Y C Z Y T E L N I K Ó W

Rys. 1.

dy uk³ad ma odmienny ad-

res. Procesor najpierw wy-

sy³a adres danego uk³adu

i po odebraniu bitu potwier-

dzenia odbioru przesy³a do

niego dane. Wystêpowanie

w transmisji bitu potwier-

dzenia zosta³o wykorzysta-

ne do zaszycia w progra-

mie prostej procedury testu-

j¹cej uk³ady pod³¹czone do

magistrali.

I tak, gdy uk³ad TDA

8425 nie odpowie na we-

zwanie procesora, na wy-

wietlaczu uka¿e siê napis

8425, natomiast gdy sterow-

nik wywietlacza nie odpo-

wie (SAA1064) to dwukolo-

rowa dioda D7 bêdzie co

chwilê zmienia³a kolor

wiecenia. Procedura ta mo-

¿e byæ pomocna w czasie

uruchamiania lub naprawy

urz¹dzenia.

Do procesora jest pod³¹-

czona równie¿ 16-przycisko-

wa klawiatura, która s³u¿y

do obs³ugi przedwzmacnia-

cza. Nie jest ona pod³¹czo-

na bezporednio, lecz przez

prosty uk³ad kodera klawia-

tury, zrealizowanego na

uk³adzie CMOS 4532, tran-

zystorze T1 i kilku rezysto-

rach. Tranzystor generuje

najstarszy bit kodu wciniê-

tego klawisza. Wciniêcie

którego klawisza z grupy

SW9..SW16 odblokowuje

tranzystor T1 i powoduje

pojawienie siê na jego emi-

terze stanu wysokiego.

Zastosowanie tranzysto-

ra zamiast drugiego uk³adu

znacznie upraszcza kon-

strukcjê i zmniejsza koszty.

Wyjcia Q0..Q2 oraz emiter

T1 pod³¹czone s¹ do proce-

sora (P1.0..P1.3). Rezystor

R2 ustala stan niski na wy-

prowadzeniu P1.3 procesora

w sytuacji, gdy T1 jest za-

tkany. Wyjcie EO uk³adu

4532 jest wykorzystane do

informowania procesora

o u¿yciu klawiatury.

W momencie wciniêcia

dowolnego klawisza, wy-

jcie EO uk³adu 4532 prze-

chodzi w stan niski i uak-

tywnia podprogram obs³ugi

klawiatury w procesorze.

Procesor odczytuje z wypro-

wadzeñ P1.0..P1.3 kod wci-

niêtego klawisza i odpo-

wiednio go interpretuje.

Puszczenie klawisza powo-

duje pojawienie siê stanu

wysokiego na wyprowadze-

niu EO uk³adu 4532 i za-

koñczenie procesu obs³ugi

klawiatury. Rozwi¹zanie ta-

kie, mimo pewnej kompli-

kacji uk³adu, ma szereg za-

let w stosunku do klasycz-

nej klawiatury matrycowej -

zajmuje tylko 5 linii portu

procesora i absorbuje jego

pracê jedynie w momencie

wciniêcia jednego z klawi-

szy.

Poszczególne klawisze

realizuj¹ nastêpuj¹ce funk-

cje:

dwiêku w zakresie tonów

wysokich (TREBLE) w gó-

rê;

SW12 reguluje barwê

dwiêku w zakresie tonów

wysokich (TREBLE)

w dó³;

SW13 w³¹cza i wy³¹cza

wyciszenie dwiêku (MU-

TE);

SW15 reguluje balans

w prawo;

SW16 reguluje balans

w lewo;

SW0 w³¹cza i wy³¹cza ze-

staw (STAND-BY).

Pewnym wyj¹tkiem jest

klawisz STAND-BY pod³¹-

czony bezporednio do wej-

cia INT1 procesora (bez po-

rednictwa kodera klawiatu-

ry). Procesor ma te¿ za za-

danie dekodowanie sygna³u

z pilota. Sygna³ ten jest

wzmacniany we wzmacnia-

czu podczerwieni i podany

na wejcie przerwania INT0.

Do zdalnej obs³ugi wy-

korzysta³em pilota NZS2040

(na uk³adzie SAA 3010, pra-

cuj¹cy w standardzie RC-5)

i scalony odbiornik podczer-

wieni DHR38N produkcji

DAEWOO. Aby nowo zaku-

piony pilot wspó³pracowa³

SW1..SW6 s³u¿¹ do za³¹-

czenia ród³a sygna³u ste-

reofonicznego (CD, TA-

PE2, TAPE1, AUX, TU-

NER, SAT);

SW7 zwiêkszanie wzmoc-

nienia;

SW8 zmniejszanie wzmoc-

nienia;

SW9 reguluje barwê

dwiêkuw zakresietonów

niskich (BASS) w dó³;

SW14 reguluje barwê

dwiêku w zakresie tonów

niskich (BASS) w górê;

SW10 prze³¹cza tryby pra-

cy procesora audio(linear

stereo, spatial stereo,

pseudo stereo);

SW11 reguluje barwê

Elektronika Praktyczna 10/97

P R O J E K T Y C Z Y T E L N I K Ó W

nieaktywny), natomiast

przytrzymanie pozwala usta-

wiæ czas wy³¹czenia (do 90

minut, ze skokiem 10 mi-

nut). Po odmierzeniu usta-

wionego czasu, przed-

wzmacniacz przechodzi

w stan czuwania, a pozosta-

³e komponenty zestawu

(pod³¹czone do gniazd sie-

ciowych z ty³u obudowy)

zostaj¹ odciête od sieci

przez przekanik PK6.

Komunikacja z innymi

elementami wie¿y przebiega

za porednictwem bufora

74LS374. Wyjcia Q3, Q4

i Q5 bufora s³u¿¹ do stero-

wania magnetofonem, nato-

miast Q6 i Q7 s¹ wykorzys-

tane do prze³¹czania stacji

w tunerze. Sterowanie mag-

netofonem pozwala na wy-

konanie nastêpuj¹cych fun-

kcji:

odtwarzanie - na wywiet-

laczu napis PLAY (w pi-

locie przycisk play wystê-

puje podwójnie, do wyko-

rzystania w magnetofonie

z rewersem);

przewijanie w przód - na

wywietlaczu symbol - ];

przewijanie w ty³ - na wy-

wietlaczu symbol [ -;

nagrywanie - na wywiet-

laczu napis rEC;

pauza - na wywietlaczu

napis PAUS;

stop - na wywietlaczu na-

pis STOP.

Wszystkie napisy i sym-

bole s¹ wywietlane przez

ok. 2 sekundy. Wykorzysta-

nie trzech linii do sterowa-

nia siedmioma funkcjami

wymaga zastosowania deko-

dera w magnetofonie.

W tunerze mo¿liwa jest

realizacja dwóch funkcji

prze³¹czanie stacji w przód

(Q6) i w ty³ (Q7). Odbywa

siê to w sposób nastêpuj¹-

cy: po uruchomieni jednej

z funkcji, na odpowiednim

wyjciu pojawia siê dodatni

impuls o czasie trwania ok.

1 ms. Na wywietlaczu po-

kazuje siê, na czas ok. 2 se-

kund, napis P -] (w przód)

i P [- (w ty³).

Do wizualizacji wykony-

wanych funkcji i regulacji

wykorzysta³em dwa podwój-

ne, 7-segmentowe wywiet-

lacze LED i trzy diody ste-

rowane przez uk³ad SAA

1064. Jest to bipolarny uk³ad

scalony,z przeznaczony do

multipleksowanego sterowa-

nia dwóch par 7-segmento-

wych wywietlaczy LED ze

wspóln¹ anod¹, poprzez ma-

gistralê I 2 C. Zastosowanie

Rys. 2.

z przedwzmacniaczem na-

le¿y ustawiæ w nim (pi-

locie) adres 3. Dokonuje-

my tego przecinaj¹c po-

³¹czenie pomiêdzy koñ-

cówkami 3 i 17 uk³adu

SAA 3010 i zwieramy koñ-

cówkê 3 z 16.

Jednokrotne wciniêcie

przycisku Timer w pilocie

pozwala na podgl¹d aktual-

nego stanu timera (czasu do

wy³¹czenia lub napisu oF

w przypadku, gdy timer jest

Elektronika Praktyczna 10/97

P R O J E K T Y C Z Y T E L N I K Ó W

Rys. 3.

audioprocesora (elementy

nale¿y montowaæ mo¿liwie

p³asko, gdy¿ z góry montuje

siê na niej kit AVT222) oraz

p³ytka wywietlacza (ze

wzglêdu na du¿¹ liczbê zwór).

Poprawnie zmontowany

uk³ad dzia³a od pierwszego

w³¹czenia. Poprawnoæ

dzia³ania powinna objawiæ

siê w sposób nastêpuj¹cy:

po w³¹czeniu do sieci

uk³ad przechodzi automa-

tycznie w stan czuwania

(dioda STAND-BY wie-

ci na czerwono, wywiet-

lacz wygaszony). Nastêpnie,

przyciskiem SW0 (STAND-

BY) lub z pilota w³¹cza-

my przedwzmacniacz. Dio-

da STAND-BY zmieni ko-

lor wiecenia na zielony,

a wywietlacz wska¿e war-

toæ wzmocnienia w obu

kana³ach równ¹ 20. Gdy

tak siê stanie, mo¿emy

przyst¹piæ do prób ods³u-

chowych i testowania po-

szczególnych funkcji.

Robert Senktas

nowoczesnego uk³adu zwol-

ni³o procesor od wielu za-

dañ zwi¹zanych z obs³ug¹

wywietlacza, którego ele-

menty spe³niaj¹ nastêpuj¹ce

funkcje:

Po w³¹czeniu zestawu

DL1 wywietla wzmoc-

nienie dla kana³u prawe-

go, a DL2 dla kana³u le-

wego (w obu przypadkach

zmienia siê ono od 0 do

72 w 36 krokach, nie jest

to rzeczywiste wzmocnie-

nie, lecz umownie przy-

jête).

Procesor steruje równie¿

wyborem ród³a sygna³u au-

dio. Aby zaoszczêdziæ koñ-

cówki procesora zastosowa-

³em dekoder kodu dwójko-

wego "1 z 8 z negacj¹",

w postaci uk³adu scalonego

U2. Na jego wyjciu w da-

nej chwili, panuje tylko je-

den niski stan logiczny.

Umo¿liwia on zasilanie, po-

przez odpowiedni tranzys-

tor T1..T5 (w module we-

jciowym), tylko jednego

z przekaników podaj¹cych

sygna³ na audioprocesor.

Ponadto, do wyprowadzeñ

U2 pod³¹czone s¹ diody

LED D1..D6, które sygnali-

zuj¹ pod³¹czenie

odpowiedniego wejcia.

Wyprowadzenie Y7 kos-

tki U2 jest wykorzystane do

sygnalizacji stanu pracy

urz¹dzenia (STAND-BY - D7

wieci na czerwono, praca -

D7 wieci na zielono). Za-

stosowanie elementów: T5,

T6, R3 i R4 wynika ze ste-

rowania dwóch anod diody

za pomoc¹ jednego sygna³u

(wyprowadzenie Y7-U2).

Wyjcie Y7 w³¹cza równie¿

przekanik PK6 (przez tran-

zystor T7), który podaje na-

piêcie sieci 220V na gniaz-

da sieciowe umieszczone

z ty³u obudowy. W trybie

STAND-BY przekanik jest

wy³¹czony.

Wbudowany zasilacz

( rys. 3 ) dostarcza niezbêd-

nych napiêæ zasilaj¹cych

przedwzmacniacz. Jako ele-

mentów stabilizuj¹cych na-

piêcie zasilania u¿y³em po-

pularnych uk³adów 7805

i 7812.

mieszczenie klawiszy jest

spraw¹ indywidualn¹.

Jako p³ytkê procesora

wykorzysta³em gotowy kit

AVT222. P³ytka ta jest

umieszczona w gniazdach

znajduj¹cych siê na p³ytce

procesora audio. Monta¿ na-

le¿y przeprowadziæ wed³ug

ogólnych zasad.

Szczególnej starannoci

monta¿u wymagaj¹: p³ytka

WYKAZ ELEMENTÓW

Przedwzmacniacz

Rezystory

R1, R2: 1,2k

zasilanie - nie zaznaczono

na schemacie z rys. 2)

C30, C32: 27pF

C32: 10

DL1 wskazuje poziom bar-

wy dwiêku podczas jej

regulacji, a DL2 wywiet-

la symbol db. Zakres re-

gulacji barwy dwiêku

wskazywany przez wy-

wietlacze wynosi + 1 2dB

dla tonów wysokich i od

-12dB do +15dB dla to-

nów niskich. Po ok. 2 se-

kundach po zaprzestaniu

regulacji ponownie wy-

wietlane jest wzmocnie-

nie w obu kana³ach.

R3, R4: 100k

Pó³przewodniki

US1: 80C51 (wchodzi

w sk³ad kitu AVT-222)

US2: 74LS373 (wchodzi

w sk³ad kitu AVT-222)

US3: 27C64, zaprogramowa-

US4: 74LS374

U1: 4532

U2: 74LS138

U3: SAA1064

T1, T5, T6: BC327

T2, T3: BC238

T4: 2N2369

T7: BC547

D1..6: LED

D7: LED dwukolorowa

D8: 1N4148

DL1, DL2: podwójne

wywietlacze LED, wspólna

anoda

Ró¿ne

R-pack w obudowie DIL16

8x4,7k

R12..15, R16, R18: 2,2k

R17, R19: 470k

F/16V

C8, C9: 220pF

C10, C11: 470nF

C12..15, C22, C23: 220pF

C16..19: 1,5

Dioda D1 wywietla znak

minus podczas regulacji

barwy dwiêku, gdy jej

wartoæ jest mniejsza od

zera.

C20, C21: 470nF

Pó³przewodniki

U4: TDA8425

T1..5: BC237

D1..5: 1N4148

Ró¿ne

PK1..5: dowolne przekaniki

miniaturowe 12V

Dioda D2 informuje u¿yt-

kownika, ¿e przeprowadza

w³anie regulacjê tonów

niskich (zapala siê na czas

regulacji).

Modu³ steruj¹cy

Rezystory

R1, R5: 470

Dioda D3 spe³nia tê sam¹

funkcjê co D2 tylko dla

tonów wysokich.

Sw0..16: mikroprze³¹czniki

Wywietlane s¹ równie¿

nastêpuj¹ce symbole: LI

ST (linear stereo), SP

ST(spatial stereo) i PS ST

(pseudo stereo), podczas

ustalania trybu pracy pro-

cesora audio klawiszem

SW10.

R2: 4,7k

R4, R6: 2,2k

Zasilacz

Kondensatory

C0: 100

R8, R9: 4,7k

F/25V

C1, C5: 2200

F/25V

C2, C3, C6, C7, C9: 100nF

C4, C8: 1000

R10: 8,2k

Monta¿ i uruchomienie

uk³adu

Ca³oæ jest zmontowana

na szeciu p³ytkach druko-

wanych. Rysunków p³ytek

klawiatury i zasilacza nie

zamieszczam, gdy¿ roz-

Kondensatory

C1: 3,3nF

C2..25: 100nF (blokuj¹

zasilanie - nie zaznaczono

na schemacie z rys. 2)

C26..29: 22

Pó³przewodniki

U1: 7805

U2: 7812

MP1, MP2: mostki

prostownicze 1A/50V

Funkcja MUTE jest sygna-

lizowana przez naprze-

miennie zapalaj¹ce siê

rodkowe poziome seg-

menty wywietlacza.

F/16V (blokuj¹

Elektronika Praktyczna 10/97

R7..11: 4,7k

Kondensatory

C1, C4: 5,6nF

C2, C5: 33nF

C3, C6: 15nF

C7: 100

R3: 68k

R7: 10k

R11: 3,9k

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: