Коммутатор акустических систем с дистанционным управлением
Главная
Акустика
Аудио
Статьи и заметки
Фотогалерея
Гостевая
Ссылки
Обо мне
Напишите мне
Статьи и заметки → Коммутатор акустических систем с дистанционным управлением

• Общее описание

Много времени прошло с тех пор, как я задумал устройство для коммутации акустических систем - сначало не знал азов программирования микроконтроллеров, затем попросту не было времени, однако концепция коммутатора акустических систем разработана давно [1]. Итак в конце 2011 года из множества вариантов построения коммутатора был выбран один наиболее оптимальный, функционально состоящий из двух блоков - самого коммутатора и блока управления. На самом деле, коммутатор - это что-то большое, умеющее соединять и разъединять множество сигналов. В данном же случае больше подходит понятие "переключатель", поскольку устройство подключает к усилителю либо одну пару акустических систем, либо другую. Третьего, а тем более четвертого не дано. Однако с самого начало закрепилось слово "коммутатор" поэтому так и назвал устройство.

    Возможности и функции коммутатора акустических систем (усилителей):
  • Попеременное подключение двух пар АС (двух стереоусилителей) к выходу стереоусилителя (одной паре АС).
  • Дистанционное управление устройством с помощью ИК пульта (RC5, свой адрес).
  • Отключение обоих пар АС (стереоусилителей) для безопасной коммутации кабелей.
  • Защита АС от постоянного напряжения (при появлении такового на входе АС/выходе усилителя).
  • Задержка переключения акустических систем (стереоусилителей).
  • Светодиодная индикация состояния устройства (АС №1, АС №2, Авария).

Схема блока коммутатора или как я его назвал "Интерфейсный блок" представлена ниже. Здесь все просто - ко входу подключаем два канала усилителя (или две акустических системы), к выходу подключаем две пары акустических систем (два стереоусилителя). Коммутируется оборудование двумя мощными реле К1 и К2 с двумя группами переключающих контактов. Ко входу каждого канала устройства подключен ФНЧ (R1,R2,C1,C3 и R5,R8,C7,C8) и выпрямитель (VD1-VD4 и VD6-VD9) для выявления постоянного напряжения на входе устройства (или выходе, если подключены две акустических системы).

Загрузить схему в новом окне [20,4кБ]

Схема интерфейсного блока.

Интерфейсный блок можно разместить в любом удобном месте, например, за стойкой с оборудованием или на стене. С блоком управления он соединяется посредством обычного сетевого патчкорда длиной до 10м. Для питания устройства необходимо подключить сетевой блок питания с выходным напряжением 12В (~200-250мА) к интерфесному блоку. Схема блока управления представлена ниже:

Загрузить схему в новом окне [20,8кБ]

Схема блока управления.

Сердцем блока управления, как видно из схемы, является микроконтроллер ATtiny13 [2]. Портами PB0 и PB3 он управляет транзисторами VT1 и VT2 интерфейсного блока, которые в свою очередь включают реле K1 и K2. Порт PB4 не используется (свободен для дальнейшей модернизации). На PB2 включен аппаратный АЦП, который оцифровывает выходное напряжение с диодных мостов VD1-VD4 и VD6-VD9 интерфейсного блока. Если напряжение превышает значения 100мВ (эквивалентно входному 600мВ) МК разрывает соединение усилителя с акустическими системами (одно реле включено, другое выключено). Порт PB1 настроен на внешнее прерывание, к нему подключен ИК-приемник А1.
Конструктивно блок управления выполнен в миниатюрном корпусе, к которому подключен один единственный кабель - сетевой патчкорд. На корпусе есть клавишный выключатель, 3 светодиода (индикация режимов "АС №1", "АС №2", "Безопасная коммутация/Авария") и окошко ИК-приемника. Блок можно разместить в любом удобном месте так чтобы были видны светодиоды состояния.

    Основные режимы работы устройства:
  1. Подключена пара акустических систем №1 (реле К1 - выкл., реле К2 - выкл.).
  2. Подключена пара акустических систем №2 (реле К1 - вкл., реле К2 - вкл.).
  3. Режим безопасной коммутации или авария - на входе есть постоянное напряжение (реле К1 - вкл., реле К2 - выкл.).

Фьюзы МК установлены в соответствии с режимами: внутренний RC генератор, частота 1,2 МГц (CKSEL1..0="10", CLKPS3..0="0000", CKDIV8="0"); детектор пониженного напряжения включен (SUT1..0="10", BODLEVEL1..0="00"). Режимы АЦП - 8 бит, Vref=1.10В, канал 1 (PB2), авто измерение, Fацп=150кГц. Адрес пульта управления - 0x0003, кнопка режимов ("АС №1", "АС №2") - 0x0A, кнопка функций ("Безопасная коммутация") 0x0B.

• Детали

Корпус для интерфейсного блока фирмы Gainta Industries G1204B, размерами 142.8х82.5х38 мм. Корпус для блока управления фирмы Мастер Кит BOX-KA08, размерами 65х45х22 мм. Реле - подобные мощные и качественные (вплоть до позолоченных контактов), транзисторы - ближайшие аналоги или цифровые. Диоды - любые подобные, но VD1-VD4 и VD6-VD9 - диоды Шоттки с малым прямым напряжением падения. Светодиоды применены 3 мм в прозрачном корпусе с линзой, для гашения чрезмерного излучения в их цепь установлены резисторы на 10 кОм. Переключатель SA1 - любой, удобный для использования.
Пульт управления с кодом RC5 - у меня применен китайский дешевый пульт ДУ, имеющий помимо основного адреса альтернативный, привязанный к двум дополнительным кнопкам (на фото ниже кнопки названы SMART CONTROLS). Исходники программы управления, платы устройства и прошивка микроконтроллера доступны по ссылкам ниже:

   Описание

Ссылка

   Исходники программы управления для WinAVR
   (makefile, краткое описание)

Commutator AS Program

   Платы устройства в формате Sprint Layout 5.0

Commutator AS Lay

   Прошивка для микроконтроллера

Commutator AS Hex

Программирование МК блока управления производится через разъем XS1. Для "внутрисистемного" программирования был задуман джампер JMP1 - при его снятии запись программы должна проходить успешно. Однако это не помогло моему программатору (простой резистивный на "железном" COM1) и пришлось отключить интерфейсный блок от контроллера, а питание подать непосредственно на его разъем (контакты 1 и 2).

• Внешний вид конструкции

Загрузить фотографию в новом окне [246кБ]

Вид интерфейсного
блока изнутри.


 Загрузить фотографию в новом окне [275кБ]

Вид блока
контроллера изнутри.
Загрузить фотографию в новом окне [220кБ]

Внешний вид коммутатора
акустических систем.

 Загрузить фотографию в новом окне [186кБ]

Внешний вид
пульта ДУ.

• Ссылки по теме

  1. Коммутатор акустических систем (усилителей) - статья из разряда моих идей;
  2. ATtiny13.pdf - 8-bit Microcontroller with 1K Bytes In-System Programmable Flash.

Последнее обновление 23.12.2012
Статьи и заметки → Коммутатор акустических систем с дистанционным управлением