Микроконтроллерное управление в унч. Цифровой регулятор громкости на микроконтроллере Обработка звука с помощью микроконтроллера atmega

Данный регулятор разработан для использования в ламповом усилителе. Позволяет управлять громкостью, выбором входа и вкл/откл питания усилителя с любого пульта ДУ, а так же реализована задержка подачи анодного напряжения. Все установки и коды пульта ДУ сохраняются в энергонезависимой памяти.

Схема устройства.

Алгоритм работы:

1. После подачи питания (включения в сеть) усилитель остаётся отключенным, в т.ч. после сбоя по питанию.

2. При включении с кнопки пульта ДУ или кнопкой «СЕТЬ» на корпусе, включается накал ламп, регулятор громкости максимально быстро вращается до установки минимальной громкости.

Светодиод «СЕТЬ» медленно мигает.

3. По истечении установленного времени прогрева подключается анодное напряжение, и регулятор громкости плавно подкручивается на небольшой уровень. Данная операция служит для исключения случайного резкого включения на полную громкость. Светодиод «СЕТЬ» горит постоянно.

4. На включенном усилителе можно выбрать нужный вход кнопкой на корпусе или на пульте ДУ. Выбранный вход запоминается и не изменяется при отключении питания..

5. Однократное нажатие кнопки громкости смещает регулятор на величину установленную в 3-й ячейке ЕЕПРОМ, при удержании кнопки громкости регулятор вращается постоянно

6. При нажатии кнопки «mute» регулятор на максимальной скорости вращается до минимума.

При повторном нажатии увеличивает громкость на величину установленную в 5-й ячейке ЕЕПРОМ.

Нажатие любой кнопки громкости во время движения регулятора по команде «mute» отменяет действие «mute» и переходит в режим регулировки громкости.

В момент прошивки микроконтроллера Вы самостоятельно устанавливаете нужные значения работы программы (путём внесения в ячейки ЕЕПРОМ требуемых значений)

Программирование нового пульта ДУ.

При первом включении следует запрограммировать (прошить) Ваш пульт ДУ. Подходит любой пульт в кодировке NEC, это большинство «китайских» пультов, а так-же пульты от бытовых приставок и телевизоров (кроме Самсунг и Сони)

Прошивка ДУ:

1. Отключите питание микроконтроллера от сети на несколько секунд.

2. Подайте питание на микроконтроллер и в течение одной минуты, но не позднее включения анодного питания нажмите и удерживайте несколько секунд кнопку «СЕТЬ» на корпусе усилителя, пока светодиод «СЕТЬ» начнёт медленно мигать 1 раз в сек., это режим программирования нового пульта ДУ.

3. Нажмите в определённой последовательности кнопки пульта, при приёме кода светодиод «СЕТЬ» часто мигнёт несколько раз, означая принятие и запись команды.

Очерёдность нажатия кнопок следующая:

1. Питание

2. Выбор входа

3. Громкость больше

4. Громкость меньше

5. Приглушить звук

(нажимать можно любые удобные кнопки пульта ДУ)

4. Отключите питание на несколько секунд. После включения проверьте правильность работы кнопок пульта ДУ, при необходимости повторите процесс прошивки с самого начала.

Прошивка микроконтроллера

Перед прошивкой МК внесите в ячейки ЕЕПРОМ нужные Вам значения.

Ячейки ЕЕПРОМ:

1 - время задержки анодного питания (в секундах)

2 - скорость вращения мотора регулятора громкости (1–255, где 255 макс.скорость)

3 - шаг одного нажатия (угол поворота при однократном нажатии кнопки громкости, 0-255)

4 - время прохождения от мин. до макс. громк. (в секундах, измерить и прописать)

5 - уровень громкости при включении (в секундах)

6* – флаг, использование функц. установки небольшой громкости - п.5. и п.6 (1 – вкл, 0 – откл.)

7** - флаг, мигание светод. «СЕТЬ» во время прогрева ламп, 1- ДА, 0 – НЕТ

Все значения в ячейки ЕЕПРОМ заносятся в шестнадцатеричной системе, для этого можно использовать приложенную программу или любой он-лайн калькулятор.

4-я ячейка - время равное или чуть больше времени прохода от максимума до минимума громкости, чтоб установить гарантированно минимальный уровень, измерьте при включении усилителя, т.к. в этот момент скорость движения максимальная.

5-я ячейка – уровень громкости, который плавно установится после подачи анодного питания,

установите желаемый уровень.

*Если вышеуказанные функции не требуются, то установите флаг в 6-й ячейке в «0».

**Если флаг мигания светодиодом «СЕТЬ» выставить в «0» светодиод будет гореть постоянно.

Прошить МК можно любым удобным способом, пример программатора

Список деталей:

PIC16F628A – 1шт.

ULN2003 (ULN2004) – 1шт.

Кварцевый резонатор 4 мгц – 1шт.

Слаботочные реле с двумя группами контактов (селектор входов) – 2 шт.

Реле с одной или двумя группами контактов на включение анодного – 1 шт.

Реле с одной группой контактов на включение сети (подключение силового трансформатора) – 1 шт.

Все реле на 12 вольт.

Биполярный транзистор MPSA 42 – 2 шт.

Биполярный транзистор MPSA92 – 2 шт.

Биполярные транзисторы можно заменить на любой маломощный аналог или на полевые транзисторы

ФотоприёмникTSOP или любой совместимый.

Маломощный стабилизатор 7805 на 5 вольт – 1 шт.

Стабилизатор 1 ампер 7812 на 12 вольт – 1 шт.

Конденсатор

470мкф*25 вольт – 1шт.

470мкф*16 вольт– 1шт.

470мкф*6,3 вольт– 1шт.

4шт диодов или выпрямительный мостик.

Маломощный трансформатор на несколько ватт 220/12(14)вольт – 1шт.

Можно применить любой маломощный блок питания с напряжением +5 и +12 вольт на выходе

Резисторы (0,125 вт):

20 ком – 2шт.

1 ком – 4 шт.

10 ком – 1 шт.

Кнопки – 2 шт.

Светодиод – 4 шт.

В приложенном архиве находится комментированный исходник программы, файл прошивки, схема в PDF и схема в Протеус, а так же программка-конвертор двоичной в шестнадцатеричную систему (в программе следует использовать цифровую клавиатуру над буквенными клавишами)

Ввиду простоты схемы печатная плата не разрабатывалась, схема собрана на макетной плате.

Плата с реле входов находится в непосредственной близости к входным гнёздам.

Возникшие вопросы можно задать на .

Предусилитель для мощного домашнего усилителя ЗЧ был построен на основе цифровой микросхемы аудиопроцессора TDA8425, которая управляется с помощью микроконтроллера ATTiny2313. В системе не используется ЖК дисплея, а только линейки светодиодов, на которых отображаются основные сведения о параметрах воспроизведения звука.

Усилитель имеет два независимых канала, переключаемых в полностью цифровом формате, а также регулировку громкости и тембра. В качестве регулирующего элемента используется популярный импульсник (энкодер) поворотный со встроенной кнопкой. Это обеспечивает простое и интуитивное управление, значительно уменьшая размеры панели. Переход с настроек громкости на настройки частоты осуществляется нажатием кнопки энкодера.

Предусилитель идеально подходит для работы с любым усилителем, например с . В роли источника сигнала можно использовать mp3-плеер, компьютер, магнитофон или любое устройство подобного типа, оснащенное выходами для наушников или Line-OUT.

Схема УНЧ на TDA8425 и ATTiny2313

Базой схемы является микроконтроллер U1 (ATTiny2313) вместе с кварцевым резонатором X1 (16 МГц) и конденсаторами C1 (22pF), C2 (22pF). Резисторы R1 (3,3 k) и R2 (3,3 k) подтягивают потенциал линии SCL и SDA шины I2C к плюсу питания, обеспечивая правильные условия работы МК. Обработкой сигнала звука занимается микросхема звуковой процессор U2 (TDA8425). Аудио сигнал подается на разъемы IN1 и IN2 через конденсаторы C13 — C15 (470nF). На выход предусилителя (разъем OUT) сигнал тоже попадает проходя конденсаторы C17 (2,2 мкф) и C18 (2,2 мкф). Остальные конденсаторы C6 — C12 были применены в соответствии с рекомендациями производителя на основе официального даташита.

БП предусилителя

Для питания всего устройства используется блок питания, построенный на стабилизаторах U3 (7812), U4 (7805) и фильтрующих конденсаторах C3 (470uF), C4 (47uF) и C5 (47uF). Он создает напряжения 12 В и 5 В, необходимые для работы микроконтроллера и процессора звука.

Для прошивки микроконтроллера U1 используется разъем для программирования Prog. Подключение платы контроллера с дисплеем возможно благодаря разъемам GP1 и GP2. Схема дисплея на рисунке далее.

Плата дисплея не содержит никаких особенностей. Основной ее частью является LED дисплей — линейка светодиодов. Ток дисплея ограничивается резисторами R1 — R10 (330 Ом). Энкодер I1 позволяет регулировать параметры усилителя, он выполняет одновременно функцию кнопки. Разъемы GP1 и GP2 обеспечивают подключение платы дисплея к плате предварительного усилителя.

Сборка конструкции УНЧ

Схема управления предусилителя паяется на печатной плате. Монтаж следует начинать с установки всех перемычек (4 шт). Далее паяем резисторы и панельки под микроконтроллер и процессор звука TDA8425. В дальнейшем следует установить остальные элементы, в соответствии с принципом от самых маленьких — до самых больших. Под дисплей хорошо бы использовать прокладку, чтобы его прикрутить заподлицо с энкодером на передней панели.

Управление предварительным усилителем очень простое. Все выполняется с помощью одного энкодерара с кнопкой. Сразу после включения система находится в режиме регулировки громкости. Вращение поворотной ручки увеличивает или уменьшает уровень звука. Нажав на кнопку в энкодере переходим в настройки баса, высоких частот и выбора входа.

Два первых индикатора дисплея отображают в двоичном виде четыре режима настроек предусилителя, а остальные — это обычная линейка, в которой последовательно загорающиеся светодиоды показывают уровень настройки данного параметра — больше зажженных светодиодов это больше, например, громкость.

Файлы проекта

Все необходимые файлы — прошивка и рисунки печатных плат, можно скачать напрямую с .

Ниже приведены принципиальные схемы и статьи по тематике "регулятор громкости" на сайте по радиоэлектронике и радиохобби сайт .

Что такое "регулятор громкости" и где это применяется, принципиальные схемы самодельных устройств которые касаются термина "регулятор громкости".

Схема управления на микроконтроллере.
Так как приходит много вопросов типа: а правда ли это рабочая схема? а как подключать реле? и т.п. статья была переработана и дополнена.

Для тех, кто не боится использовать микроконтроллеры в звуковых устройствах, предлагается схема управления регулятором громкости Никитина на контроллере 16F877A (автор схемы и программы Юрий Глотов).

Схема позволяет:
1. управлять шестизвенным регулятором громкости А.Никитина , благодаря чему можно построить регулятор:

• с шагом 1 дБ и глубиной регулирования 64 дБ (индикация в децибелах) или
• с шагом 2 дБ и глубиной регулирования 127 дБ (индикация условная — в шагах).

Внимание!!! Сигналы управления реле контроллер формирует инверсные, что позволяет построить регулятор без щелчков на обычных (не бистабильных) реле.

2. управлять четырёхканальным коммутатором входов для построения предварительного или полного усилителя. Входы коммутируются реле К1-К4, управление осуществляется кнопками S3-S6.

3. переключать входы и управлять регулятором с помощью ПДУ . Можно использовать пульт от любого телевизора или DVD-плейра фирмы Sony . (был опробован RM-834).

4. режим «MUTE» (с пульта) — быстрое приглушение звука до -64 дБ.

В устройстве используется динамическая индикация. Для отображения информации применены семисегментные светодиодные индикаторы с общим анодом .

Функционально конструкция состоит из трёх блоков:

1. плата управления регулятором громкости — на плате смонтирован непосредственно контроллер, транзисторы для управления реле, свой блок питания с сетевым фильтром:

Увеличение по клику

Печатная плата контроллера, выполненная по технологии ЛУТ:

2. панель управления (она же используется как фальш-панель конструкции) — здесь смонтированы все элементы управления усилителем и регулятором, индикаторы, приёмник ДУ и фильтр питания для него:

Увеличение по клику

Печатная плата панели, выполненная по технологии ЛУТ:

3. исполнительная часть — монтируется на плате предусилителя или на отдельных платах коммутатора входов и регулятора громкости, соответственно:

Увеличение по клику

Конструкция и детали:

сетевой фильтр — любой от монитора, DVD-проигрывателя и т.п.
сетевой трансформатор — любой маломощный с выходным напряжением 13-15В
диоды выпрямительного моста — использовались КД212 (потому что у меня их много)
транзисторы Т1-Т6 типа 2SC2655 или 2SD667 (выпаяны из неисправных компьютерных блоков питания)
транзисторы Т8-Т14 КТ815 (КТ817) — понимаю, что излишне мощные, но у меня их много и на плате мало места занимают.
светодиоды — любые
7-сегментые индикаторы — любые с общим анодом. (В конструкции использовался индикатор LD4-BW56RN-A21 с 4 знакоместами просто потому, что был в наличии)
микросхемы стабилизаторов установлены на небольшие радиаторы.

Стабилизатор на 12 Вольт может использоваться для питания индикатора включения, устройства защиты, цепей плавного включения усилителя мощности и т.п., а также при использовании 12-вольтовых реле.
Если у вас 5-вольтовые реле и в напряжении 12 Вольт нет необходимости, то первый стабилизатор можно из схемы исключить, а трансформатор применить с меньшим выходным напряжением(7-9 Вольт).

Конструкция в сборе:

Увеличение по клику

Фото завершённого устройства (сверху пульт от телевизора SONY, который прекрасно подошёл для этой схемы):

Увеличение по клику

Все схемы в одном файле (rar-архив 800 kb)
Все печатные платы (формат Sprint) (rar-архив 120 kb) В архиве два варианта печатных плат блока управления: для 5-вольтовых реле и для 12-вольтовых реле.
Вариант печатных плат от наших читателей (в формате Sprint-Layout, редакцией «РадиоГазеты» НЕ ПРОВЕРЯЛИСЬ!) качаем (rar-архив 153 kb).
Прошивка микроконтроллера : (rar-файл 4kb)

Настройка.

При включении питания по умолчанию выбирается вход №1.
Чтобы задать уровень громкости , который будет устанавливаться при включении устройства , необходимо кнопками S1 и S2 установить требуемое значение и нажать одновременно кнопки "Вход1 " и «Громкость+». Контроллер запомнит выбранный уровень.

1. удерживая нажатыми кнопки «Громкость+» и «Громкость-» на панели управления, подать питание. На индикаторе высветится "0 " — контроллер в режиме чтения кодов.
2. нажимая на пульте необходимые кнопки (для примера: 1,2,3,4 — включение входов, «Volume+» и «Volume-» управление громкостью), считать с индикатора десятичные коды кнопок.
3. перевести десятичные коды в шестнадцатеричные.
4. запрограммировать в контроллер полученные значения, как показано на рисунке:

Важно! Для стабильной работы устройства при использовании ПДУ конденсатор С4 должен быть установлен как можно ближе к фотоприёмнику!

Продолжение следует...

Темброблок, представленный далее в статье, обладает функциями как: предусиление, регулирование громкости звука, регулировка тембра, регулировка баланса. Схема темброблока, сравнительно простая и удобная в эксплуатации. Глядя на схему, видим, контроллер и много светодиодов. Можно сказать, что схема больше напоминает какой-нибудь автомат световых эфектов, но все же это не так.

Темброблок сделан в виде двух модулей: модуль микроконтроллера и модуль аудиопроцессора.
"Мозгом" блока регулировок, является микроконтроллер ATmega8, управляющий по шине l2C (сигналы SDA и CLK) аудиопроцессором TDA7449.

Вся информация отображается светодиодами - индикация выбраного режима регулировки, выбор аудио входа, уровень регулируемого параметра.

6 кнопок дают возможность выбора входного канала (А или Б), а также выбора регулировки одного из предусмотренных параметров аудиопроцессора. С помощью энкодера производится регулировка выбранного параметра.
Модуль микроконтроллера и модуль аудиопроцессора обмениваются данными на шине I2C по линиям SDA (data - данные) и SCL (clock - синхронизация).

В блоке предусмотрена запись в память всех предустановок регуляторов во внутренней EEPROM контроллера, поэтому при выключении питания устройства все настройки не теряются и при последующем включении, регулятор будет в том же состоянии, что и до выключения. Все режимы регулировок отображаются светодиодами выведенными на переднюю панель. Светодиодная индикация - динамическая.

Принципиальная схема подключения аудиопроцессора TDA7449 представлена на рисунке ниже подключена по типовой схеме. Аналоговые входы звукового процессора подключают к источникам стереофонических аудиосигналов — DVD проигрывателю, УКВ приемнику, mp3 плейеру и т.д. Выходы Out R и L аудиопроцессора подключают соответственно к УМЗЧ левого и правого каналов.