Cyfrowy korektor graficzny eqalizer.pdf

Cy f f frowy korek t t tor gra f f f i i iczny

Equa l l l i i izer

2610

Do czego to służy?

Korektory graficzne od zawsze cieszyły się

dużą popularnością wśród pasjonatów audio.

Za ich pomocą można w łatwy sposób zmie−

niać charakterystykę częstotliwościową sy−

gnału, dostosowując ją do posiadanego zesta−

wu głośnikowego. Tanie zestawy głośnikowe

nie zawsze przenoszą odpowiednio wszyst−

kie częstotliwości doprowadzanego sygnału.

I tu przychodzi nieoceniona zaleta equalize−

rów, dzięki którym można korygować sygnał

doprowadzany do zestawów, tzn. można

wzmocnić lub wytłumić odpowiednie często−

tliwości sygnału. Np. jeżeli zestaw słabo

przenosi częstotliwości niskie, za pomocą

korektora możemy wzmocnić sygnały z za−

kresu niskich tonów bez wpływu na częstotli−

wości wyższe, co zauważalnie poprawi

brzmienie takich zestawów.

Przedstawiony poniżej korektor różni się

od powszechnie spotykanych korektorów

z potencjometrami suwakowymi. Nie posia−

da potencjometrów, lecz kilka przycisków

i wyświetlacz. Jest to 5−pasmowy stereofo−

niczny korektor, który w porównaniu z inny−

mi ma dodatkowe funkcje:

− pamięć pięciu ustawień elektronicznych su−

waków,

− zapamiętywanie ustawień nawet po wyłą−

czeniu zasilania,

− regulacja głośności osobno dla każdych zapa−

miętanych ustawień wzakresie –15dB do 0dB,

− regulacja pasm wzakresie –14dB do +14dB,

− łatwość sterowania.

Regulacja sygnału doprowadzonego do

korektora możliwa jest w zakresie pięciu

pasm: 60Hz, 250Hz, 1kHz, 3kHz oraz 10kHz.

Powyższe dodatkowe funkcje raczej nie

są spotykane w prostych rozwiązania equali−

zerów, ale dzięki sterowaniu cyfrowemu pro−

ponowany układ nie jest bardziej od nich

skomplikowany, dlatego też zachęcam do za−

poznania się z jego działaniem.

Jak to działa?

Schemat ideowy equalizera znajduje się na ry−

sunku 1 , natomiast na rysunku 2 pokazano

schemat wyświetlacza wraz z przyciskami

sterującymi. Jak widać na rysunku 2, wszyst−

kie diody wyświetlacza zostały połączone

Rys. 1 Schemat ideowy

Elektronika dla Wszystkich

Rys. 2

wykorzystane zostały

także do sterowania przy−

ciskami sterującymi.

Wraz z procedurą multi−

pleksowania odczytywa−

ne są przy okazji stany

przycisków, co ograni−

czyło liczbę potrzebnych

do sterowania końcówek

procesora.

Ze schematu ideowe−

go układu od razu moż−

na wywnioskować, że

tranzystory T1–T5 ste−

rują kolumnami wy−

świetlacza. Rolą ukła−

dów U4, U5 jest stero−

wanie wierszami wy−

świetlacza. Układy U4,

U5 są rejestrami prze−

suwnymi (połączonymi

szeregowo), którymi

procesor tak steruje, by

tylko na jednym ich

wyjściu w danej chwili

panował stan wysoki.

Rezystory R26–R40

ograniczają prąd diod

wyświetlacza, natomiast

rezystory R21–R25 ograniczają prąd baz

tranzystorów T1–T5.

Głównym, poza procesorem, układem ko−

rektora jest układ U2. Jest to korektor stero−

wany cyfrowo za pośrednictwem popularnej

magistrali I 2 C. Do magistrali dodatkowo zo−

stała dopięta pamięć EEPROM (U3), by było

możliwe zapamiętanie nastaw po wyłączeniu

napięcia zasilającego układ.

Za pośrednictwem elementów R1–R20

oraz C1–C20 możliwy jest odpowiedni dobór

częstotliwości pasm, natomiast kondensatory

C21–C24 oddzielają składową stałą sygnału.

Sygnał wejściowy podawany jest na konden−

satory C21, C22, natomiast wyjściowy na

C23, C24. Napięcie zasilania układu stabili−

zowane jest przez U6 na poziomie 9V, a na−

stępnie przez U7 na poziomie 5V. Napięcie

rzędu 9V zostało wykorzystane do zasilania

układu U2, natomiast napięcie 5V zasila po−

zostałe bloki układu. Kondensatory

C29–C34 filtrują napięcia zasilające układ.

Program sterujący mikrokontrolerem zo−

stał napisany przy pomocy BASCOM−a. Na

listingu 1 można zobaczyć realizację proce−

dury odpowiedzialnej za multipleksowanie

wyświetlacza i odczyt przycisków. Listing 2

przedstawia procedurę wpisu danych do reje−

strów U4, U5. Wpis został zrealizowany przy

pomocy klauzur w asemblerze, co przyspie−

szyło przesyłanie danych do tych rejestrów.

Na listingu 3 została zamieszczona część

procedury programu realizująca przygotowa−

nie i przesył danych do korektora U2.

wmatrycę, przy czym jedna dioda na schema−

cie to w rzeczywistości dwie diody... połączo−

ne równolegle. Na schemacie wyświetlacza

można zauważyć, iż sygnały zapalania kolumn

Listing 1

Multipl:

Procedura multiplek−

sowania wyświetlacza

Load Timer0 , 20500

Start Timer0

Reset A1

Reset A2

Reset A3

Reset A4

Reset A5

Incr Nr_s

If Nr_s = 6 Then

Nr_s = 1

End If

Call Wart

Delay

Select Case Nr_s

Case 1:

Set A1

Vol = P1.7

Case 2:

Set A2

Setup = P1.7

Case 3:

Set A3

Case 4:

Set A4

Case 5:

Set A5

End Select

Temp2 = P3 And

&B00011000

Key = Temp2 + Nr_s

Return

setb ab

clr mir

setb mir

setb clk

clr clk

$end Asm

Else

$asm

clr mir

setb mir

$end Asm

End If

Else

If Flaga = 0 Then

Temp3 = Pasmo(nr_s)

$asm

Mov a,{temp3}

setb ab

clr mir

setb mir

Wykaz elementów

Sterownik

Rezystory

R1,,R16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7,,5k

C30 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470µF/25V

C31 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220µF/16V

C33 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100µF/16V

Ω

R6,,R11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43k Ω

R7 − R10,,R12 − R15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47k Ω

R21 − R25 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1k

Półprzewodniki

U1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89C2051

U2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .TDA7317

U3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .AT24C04

U4,,U5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .74164 lub 74LS164

U6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7809

U7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7805

T1 − T5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BC548

Ω

R26 − R40 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100

Ω

Licz:

setb clk

clr clk

clr ab

Dec a

jnz licz

$end Asm

Else

V2 = Pasmo(6)

Shift V2 , Right , 3

V2 = 5 − V2

If V2 >= Nr_s Then

$asm

setb ab

clr mir

setb mir

setb clk

clr clk

$end Asm

Else

$asm

clr mir

setb mir

$end Asm

End If

End Sub

Kondensatory

C1,,C11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220nF

C2,,C12,,C29,,C32,,C34 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100nF

C3,,C13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33nF

C4,,C14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47nF

C5,,C15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8,,2nF

C6,,C16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12nF

C7,,C17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2,,7nF

C8,,C18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3,,9nF

C9,,C19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .820pF

C10,,C20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1,,2nF

C21−C24 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2,,2uF

C25 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22uF

C26,,C27 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33pF

C28 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4,,7µF/16V

Inne

X1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Kwarc 11MHz

Z4,,Z5 . . . . . . . .4 x gniiazdo ciinch pojjedyncze do druku

Wyświetlacz

Półprzewodniki

D1 − D150 . . . . . . . . . . . . . . . .LED prosttokąttne 2x5mm

Inne

S1 − S12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Miikrosttykii

Przewód taśmowy 1x20 ok.. 5 cm

Listing 2

Sub Wart ' podprogram

ustawiania słupka

wyświetlaczy

If Flaga1 = 1 Then

Temp4 = Pam / 10

If Temp4 = Nr_s Then

$asm

Elektronika dla Wszystkich

R2 − R5,,R17 − R20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5,,1k

Listing 3

Sub Zap_kor(temp1 As

Byte) '

zapis danych do korektora

I2cstart

I2cwbyte 132

If I = 6 Then

Temp = Temp1

Reset Temp.7

Else

Temp = I − 1

Shift Temp , Left , 4

Set Temp.7

If Pasmo(i) <= 8 Then

Temp1 = 8 − Temp1

Set Temp.3

Else

Temp1 = Temp1 − 8

Reset Temp.3

End If

Temp = Temp + Temp1

End If

I2cwbyte Temp

I2cstop

Temp1 = 24

End Sub

Montaż i uruchomienie

Układ equalizera należy zmontować

na dwóch płytkach drukowanych przedsta−

wionych na rysunkach 3 i 4 . Największym

problemem przy montażu układu będzie wlu−

towanie aż 150 diod, które utworzą matrycę

wyświetlacza. Montaż najlepiej rozpocząć od

płytki wyświetlacza, w której należy naj−

pierw wlutować po jednej diodzie na rogach

płytki. Następnie należy włożyć

pozostałe diody i przylutować

tylko po jednej ich końcówce,

dzięki czemu będzie można ła−

two wyprostować diody. Po od−

powiednim ułożeniu diod może−

my przylutować pozostałe ich

końcówki. Dopiero po takiej

czynności można wlutować inne

elementy. Montaż płytki sterow−

nika należy rozpocząć od wluto−

wania zworek, przechodząc do

elementów najmniejszych, koń−

cząc na włożeniu układów scalo−

nych do podstawek. Płytka wy−

świetlacza powinna być zamon−

towana do płytki sterownika pod

kątem 90 stopni, przy czym złą−

cza Z1 należy połączyć kawał−

kiem przewodu taśmowego, na−

tomiast do połączenia złącz Z2

wystarczą krótkie odcinki sre−

brzanki.

Po zmontowaniu układu i za−

sileniu go napięciem nie więk−

szym niż 16V powinien od razu

pracować poprawnie. Z dopaso−

waniem obudowy do equalizera

nie powinno być większego pro−

blemu. Na rysunku we wkładce

(EdW 01/02) zamieszczony zo−

stanie rysunek przykładowej

płytki czołowej. Można ją odbić

na folii lub papierze, a po zalaminowaniu

przymocować bezpośrednio do płytki wy−

świetlacza, wycinając wniej otwory na przy−

ciski. Lepszym rozwiązaniem będzie przy−

klejenie płyty czołowej do kawałka cienkiej

bezbarwnej płytki zplexi. Tak spreparowana

płytka będzie miała większą sztywność od

płytki zalaminowanej. W modelu (w wy−

świetlaczu) zostały użyte diody zielone, ale

nic nie stoi na przeszkodzie, aby zastosować

inne kolory. Można także zastosować w wy−

świetlaczu różne kolory diod, co uatrakcyjni

wygląd elektronicznych suwaków.

Obsługa

Obsługa tego urządzenia jest niezmiernie

prosta. Elektroniczne suwaki potencjome−

trów można podnosić iobniżać odpowiedni−

mi przyciskami UP oraz DW przy słupkach

wyświetlacza. Zmiana głośności jest możli−

wa po naciśnięciu przycisku VOL. Wartość

głośności można ustawić tylko za pomocą

pierwszych przycisków UP oraz DW. Po−

ziom głośności jest sygnalizowany odpo−

wiednio na wyświetlaczu pierwszym wier−

szem wszystkich kolumn.

Ostatnią funkcją jest obsługa pamięci pię−

ciu ustawień. Odczytu odpowiedniego zapa−

miętanego ustawienia korektora można do−

konać po naciśnięciu przycisku „MEM”. Na

wyświetlaczu będzie wtedy zaświecona od−

powiednia dioda słupka określającego, która

pamięć ustawień jest aktualnie wczytana do

korektora. Wczytanie odpowiednich usta−

wień korektora można dokonać tylko za po−

mocą przycisków UP, które oznaczają pamię−

ci od 1 do 5. Po wybraniu odpowiedniej pa−

mięci, późniejsza zmiana ustawień parame−

trów korektora jest automatycznie zapamię−

tywana iodnoszona do tej wybranej pamięci.

Marcin Wiązania

Rys. 3

Rys. 4

Elektronika dla Wszystkich

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: