З розвитком стереотехніки різко загострилася одна з проблем аналогової апаратури - низька якість та невеликий ресурс роботи змінних резисторів, які є регуляторами гучності. І якщо для моноапаратури ще можна підібрати змінний резистор на заміну вийшов з ладу, то для стерео, особливо імпортної, це практично нереально.

Електронні регулятори гучності

Знайти «приблизно такий самий» резистор дуже складно навіть у великих містах. Причому найчастіше ламаються резистори регуляторів гучності. Регулятори тембру та балансу використовуються рідше і служать набагато довше. На щастя, повний вихід із строю здвоєного («стерео») змінного резистора трапляється вкрай рідко. Зазвичай хоча б один із резисторів повністю або частково справний. І, «зачепившись» за цю частину регулятора. можна «вилікувати» весь пристрій!

При цьому навіть не доведеться переводити систему в монофонічний режим - досить просто додати спеціальну мікросхему електронного регулятора гучності. Такі мікросхеми порівняно дешеві, майже спотворюють звук і майже вимагають підключення зовнішніх елементів. З їхньою допомогою автор свого часу повернув життя не одному десятку різних магнітол, і жоден власник не залишився розчарованим.

Як правило, подібні мікросхеми керуються напругою. Змінюючи напругу на спеціальному вході мікросхеми за допомогою змінного резистора (або того, що від нього залишилося), ми змінюємо гучність фазу в обох каналах, причому лінійність та синхронність її зміни набагато вища, ніж при використанні здвоєного змінного резистора.

Знати, як саме влаштовані подібні мікросхеми - зовсім не обов'язково (фактично, це з коефіцієнтом посилення, що електрично змінюється), потрібно тільки пам'ятати, що при зменшенні напруги на регулювальному вході гучність зазвичай також зменшується. І навіть якщо змінний резистор «відновленню не підлягає» – також не все втрачено. У такому разі можна використовувати цифровий регулятор гучності, який керується кнопками.

Такі регулятори бувають двох типів: автономні та потребують використання додаткового процесора. Перші (наприклад, КА2250, ТС9153) регулюють лише гучність. «Якість регулювання» - досить погана, але їхня вартість порівняно невелика. «Процесорні» регулятори в два рази дорожчі за автономні, але набагато «крутіші»: і регулювання більш лінійне, і, крім регулювання гучності, можна регулювати тембр, баланс, звукові ефекти (псевдостерео - стерео з моносигналу, як у TDA8425 або псевдоквадра- мікросхеми серії ТЕАбЗхх).

Є також селектор каналів на вході та деякі інші «примочки». Але поширення таких регуляторів, навіть незважаючи на дуже вигідне співвідношення ціна-якість, обмежує необхідність використання зовнішнього, заздалегідь запрограмованого процесора. Спеціалізованих запрограмованих процесорів для роботи з подібними мікросхемами автор у продажу не зустрічав.

Більшість мікросхем з електронним регулюванням гучності призначені для роботи в касетному магнітофоні. Вони мають пару чутливих і малошумливих, пару з електронним регулюванням гучності, і розраховані на низьковольтне живлення (1,8 ... 6,0 В при споживаному струмі близько 10 мА).

Схема регулятора гучності на мікросхемі TA8119P

Такими є мікросхеми ТА8119Р ф.TOSHIBA (рис.1) і ВАЗ520 ф.POHM(рис.2). Як видно з малюнків, вони відрізняються лише кількістю висновків, а електричні характеристики у них практично збігаються. До речі, ІМС ТА8119 випускається лише у DIP-корпусі для монтажу в отвори. а ВА3520 - у DIP- та SOIC-корпусах (відповідно, ВА3520 та BA3520F, остання-для поверхневого монтажу). Відстань між рядами висновків у ТА8119 та SOIC-версії BA3520F – 7,5 мм. у ВА3520 у DIP-корпусі -10 мм.

Цифровий регулятор гучності BA3520

Операційні підсилювачі (ОУ) усередині - звичайні, з тією лише різницею, що деякі резистори зворотного зв'язку вже встановлені у мікросхемі. Вихідний струм попередніх підсилювачів – кілька міліампер, вихідних – близько сотні міліампер. На малюнках вказані схеми включення, але, в принципі, ОУ можна включати за будь-якою стандартною схемою, за винятком, хіба що, диференціальної.

Якщо занадто велике посилення не потрібне, попереднє підсилювач можна не використовувати, подавши вхідний сигнал безпосередньо на вихідні підсилювачі (їх коефіцієнт підсилення при максимальній гучності - близько 7). При цьому входи попередніх підсилювачів бажано з'єднати з виходом мікросхеми REF. Якщо використовувати ці мікросхеми для заміни змінного резистора, сигнал на входи краще подавати через резистори опором близько 100 кОм (для компенсації посилення вихідних підсилювачів), як показано на рис.

І взагалі, у всіх схемах з використанням ВА3520 сигнал на входи кінцевих підсилювачів краще подавати через резистори опором не менше ніж 10 кОм. Це значно зменшує шуми на виході (мікросхема «не любить» надто низькоомні джерела сигналу), але вихід попереднього підсилювача мікросхеми можна з'єднувати з кінцевим входом безпосередньо. До ТА8119 це теж відноситься, хоча виражено набагато слабше.

Для більш плавного регулювання гучності в мікросхемі ТА8119Р і ВА3520, а також для усунення «шурхоту» при обертанні двигуна змінного резистора, між двигуном і загальним проводом рекомендується включити конденсатор ємністю 1...10 мкФ («+» до двигуна). При «частковій несправності» змінного резистора (перегоріла або зійшла доріжка біля одного з крайніх висновків) можна «викрутитися», дещо ускладнивши схему.

Змінний регулятор гучності на резисторі, транзисторі, мікросхемі

Якщо перегорів контакт, до якого підводиться двигун резистора для встановлення мінімальної гучності, використовується схема на рис.36 або мал. Тут резистори R1 і R2 утворюють дільник напруги. Але слід зазначити, що напруга в середній точці такого дільника ніколи не зменшиться до нуля: при вказаних номіналах резисторів вона перевищує 0,3 Ст. "нульова" гучність недосяжна.

Для усунення цього недоліку до схеми доданий повторювач на транзисторі VT1. При такій напрузі він все ще закритий (поріг відкриття – близько 0.6 В). У схемі на рис.3б досягти максимальної гучності також неможливо через згадане вище падіння напруги на транзисторі (близько 0,6). Тому краще використовувати схему, зображену на рис.3в.

Джерело живлення (+5 В) має бути стабілізованим – інакше гучність «плаватиме». При налаштуванні цієї схеми, можливо, потрібно підібрати опори R3 і R4 для отримання максимальної гучності. Якщо ж перегорів «верхній» висновок змінного резистора, схема його «лікування» стає ще простіше (рис.Зг). Джерело харчування теж має бути стабілізованим.

Але якщо змінний резистор відновленню не підлягає, єдиний вихід - використання цифрових регуляторів. У принципі такі регулятори можна побудувати і на звичайній цифровій логіці, пропускаючи звуковий сигнал через мікросхему цифро-аналогового перетворювача (ЦАП). Подібні схеми неодноразово публікувалися у вітчизняній літературі початку 90-х років, але дешевше та зручніше скористатися спеціалізованою мікросхемою, наприклад, КА2250 (Samsung) або ТС9153 (Toshiba).

Регулятори гучності на ЦАП КА2250, ТС9153

Ці мікросхеми - повні аналоги за електричними характеристиками та цоколівкою (рис.4), відмінності лише у назві. Вони є 5-бітним стереоЦАПом (крок регулювання - 2 дБ) з досить скзерними характеристиками регулювання та не дуже складною схемою управління. Що тішить – вкрай низькі спотворення. За цим параметром мікросхеми практично не відрізняються від змінного резистора, природно, якщо амплітуда вхідного сигналу не перевищує 1,5...2,0 і правильно розведені «землі».

Також передбачено «запам'ятовування» рівня гучності при відключенні живлення, але у осередку ОЗУ, тобто. для підживлення самої мікросхеми потрібна батарейка або конденсатор із малим витоком.
Для нормальної роботи цих мікросхем потрібно зовнішнє джерело зразкової напруги (UREF)- Якщо джерело сигналу (попереднього підсилювача) має своє UREF. тоді просто підводимо його висновків 4,13 мікросхеми (рис.4а). Якщо його немає, «споруджуємо» зовнішній дільник напруги (R1-R2- С1 на рис.4).

В обох випадках напруга на висновках 4 і 13 повинна бути на 1...2 менше напруги живлення, але вище 1...2 відносно загального проводу. Напруга UREF d кожному каналі може бути різною. Власне регулятор гучності складається з пари резисторних матриць, що комутуються через високоякісні польові транзистори.

На малюнку ці матриці позначені як постійні резистори. Для нормального функціонування мікросхеми обидві матриці повинні бути послідовно з'єднані і, бажано, через розділовий конденсатор (С4). Так як матриці містять лише резистори, то, в принципі, «вхід» і «вихід» можна поміняти місцями (що іноді можна виявити навіть у «фірмових» виробах), але краще не робити.

Цифрова частина мікросхем складається з генератора із зовнішніми частотоздатними елементами КЗ-С7, двох кнопок SB1, SB2 та комутатора на діодах VD1, VD2. Гучність змінюється при натисканні та утриманні відповідної кнопки. У мікросхем є цифровий вихід. Струм через цей вихід змінюється від 0 до 1,3 мА (з кроком 0,1 мА) при зменшенні/збільшенні гучності. Висновок 7 мікросхем служить для "вимикання" - при "нулі" на цьому вході генератор відключається, а споживаний мікросхемами струм зменшується до мінімуму.

"Регулююча" частина мікросхем при цьому працює як завжди, але змінювати гучність неможливо. Для того, щоб при відключенні живлення мікросхема запам'ятовувала рівень гучності, її бажано підключати так, як показано на рис.46. При відключенні живлення напруга на входах «Upit» зменшується до нуля, одночасно знижується напруга на виводі 7, цифрова частина мікросхеми «відключається».

Сама мікросхема живиться через батарейку, її заряду вистачає на десятки років. В принципі, використовувати батарейку не обов'язково – достатньо одного конденсатора ємністю понад 1000 мкф, але навіть найкращий конденсатор не «протримається» більше тижня. Конденсатор С2 служить для початкового скидання мікросхеми при включенні живлення, тому він є обов'язковим і повинен розташовуватися в безпосередній близькості від висновків живлення мікросхеми.

Продовження статті знаходиться

Схема кнопкового потенціометра (здвоєного) із цифровим керуванням побудована на основі спеціалізованої мікросхеми DS1267 від компанії Dallas. У цьому вся проекті використовується версія 100к. Для керування їй служить мікроконтролер ATTiny13, вибраний через невеликі розміри. Потенціометр дозволяє регулювати максимум 256 кроків, але можна застосувати обмежене значення до 128 кроків. Цей показник вільно встановлюється, змінюючи вихідний код програми. На платі передбачено також виведення поляризації системи DS1267, так звані «VBias», який можна поляризувати негативною напругою, коли потрібно переміщення більше 0,5 В амплітуд сигналу.

У схемі регулятора застосовані переважно SMD елементи, щоб максимально зменшити його розміри. Плата з успіхом може бути вбудована у будь-яку частину підсилювача звуку, так як її висота всього 1 см. Регулювання гучності здійснюється за допомогою двох мініатюрних кнопок (мікриків), припаяних безпосередньо на плату. Світлодіод сигналізує своїм блиманням про процес натискання та регулювання.

Схема електрична кнопкового регулятора

Схема важлива кнопкового регулятора потенціометра

Основою схеми є мікроконтролер U1 (ATTiny13), що працює на внутрішньому джерелі синхронізації (внутрішньому генераторі). По трьох-провідній шині він управляє станом U2 (DS1267). Виходами потенціометрів будуть роз'єми P1 та P2. Діод D1 разом із резистором, що обмежує його струм, виконує функцію індикатора роботи шини. Коротким спалахом повідомляє факт відправлення даних в м/с U2. Конденсатор C1 (100nF) є фільтром живлення.

Виготовлення конструкції

Схема паяється на друкованій платі із фольгованого склотекстоліту. Плата не містить перемичок, а два здається розриву в ланцюгу маси будуть місцями паяння корпусу кнопок. Монтаж слід почати з припаювання інтегральних мікросхем, тому що це робиться набагато зручніше, коли немає елементів від іншої сторони. Порядок паяння інших елементів довільний. Схему необхідно живити напругою 5, бажано стабілізованим.

Готові для паяння плати

Певною незручністю є програмування мікроконтролера, тому що тут не передбачено роз'єм програмування. Щоб запрограмувати МК U1 — акуратно підпаяйте до його висновків тонкі дроти, які потім будуть підключені до програматора. Висновок VB (VBias) з'єднаний із масою схеми, проте, якщо необхідно підключення цього входу до іншої полярності, просто виріжте фрагмент доріжки між виводами на платі. Коли потенціометр працює для регулювання гучності підсилювача і амплітуда сигналу, що на нього подається не перевищує 0,5 вольта, вихід VB слід поляризувати щодо негативного напруги -5 відносно маси. Це забезпечить правильну передачу аналогового сигналу.

кнопковий регулятор - потенціометр

Слід мати на увазі, що потенціометр має максимально допустиму напругу, яка може бути присутньою на будь-якому з контактів (щодо GND) від -0.1 до +7 для Vb = 0 і від -5 до +7 для Vb = -5 В. При експлуатації регулятора слід подбати про те, щоб не перевищувати вказані допустимі межі напруги. Коли ви живите схему від окремого БП, необхідно переконатися, що маса потенціометра (GND) та маса схеми призначення пов'язані між собою.

Фьюзи биті

На малюнку показано налаштування фузів для мікроконтролера ATTiny13

Управління регулятором

Робота із схемою проста. Зміна гучності здійснюється натисканням кнопок S1 та S2. Утримання натиснутої кнопки викликає плавне переміщення уявного повзунка потенціометра у потрібному напрямку. Світлодіод D1 сигналізує своїм блиманням факт зміни положення повзунка. Коли він досягне однієї з крайніх позицій, індикатор перестане блимати, хоча ви й продовжите тримати натиснутою кнопку.

Підключення регулятора

Прошивка та плата

Усі необхідні для самостійного складання файли ви можете.

Нижче наведено принципові схеми та статті з тематики "регулятор гучності" на сайті з радіоелектроніки та радіохобі сайт.

Що таке "регулятор гучності" і де це застосовується, принципові схеми саморобних пристроїв, які стосуються терміна "регулятор гучності".

Кожен з каналів пристрою складається з емітерного повторювача (VT1, VT2), атенюатора (R5, R6), активного смугового фільтра (VT3, VT4) і аналогового підсилювача підсумовувача (VT5, VT6). Існує безліч різноманітних регуляторів, від простого змінного резистора до сучасного цифрового регулятора. Кожному з них притаманні певні переваги, так і недоліки. Достоїнство простого резистора в тому, що він не вносить спотворень, а недолік... Двоканальна схема регулювання гучності, тембру, балансу призначена для застосування в переносній та стаціонарній звуковій виробляючій апаратурі середнього та високого класів. Призначення висновків мікросхеми КА2107... Застосовується в автомобільній, переносній та стаціонарній звуковідтворювальній радіо та телеапаратурі середнього та високого класу. Додатковий вхід, що управляє, забезпечує просте управління компенсацією гучності. Чотири контрольні входи... Мікросхема LM1040 застосовується в автомобільній, переносній та стаціонарній звуковідтворювальній радіо- та телеапаратурі середнього та високого класу. Додатковий вхід, що управляє, забезпечує просте управління компенсацією гучності. Чотири контрольні... Зображення друкованої плати наведено на рис. 3.1. Один із варіантів зовнішнього електронного регулятора гучності представлений на рис. 3.2. Розташування елементів представлене на рис. 3.3. Мал. 3.1. Зображення друкованої плати... Застосовується в переносній та стаціонарній побутовій апаратурі середнього та високого класу. Мікросхема є двоканальним цифровим регулятором гучності з кнопковим управлінням. Типова схема включення... Оскільки регулятор гучності КА2250 (ТС9153) містить два стереорегулятори з різним кроком регулювання (2 дБ і 10 дБ), можна спробувати використовувати її в чотириканальному включенні. Доповнивши стандартну схему простим генератором... Висока стабільність роботи завдяки вбудованому стабілітрону; низький рівень розсіювання; компактний корпус SIP9. У цьому підсилювачі передбачено захист вихідного... Двохканальний бруківка підсилювач потужності низької частоти з електронним регулятором гучності. В підсилювачі передбачено захист вихідного каскаду від короткого замикання, а також захист від кидків напруги та статичних електричних розрядів. Даний підсилювач можна застосовувати як... Описаний у публікаціях УМЗЧ високої вірності розроблявся для суб'єктивної експертизи звучання цифрових лазерних програвачів компакт-дисків (ПКД). При проведенні експертизи до виходу УМЗЧ підключалися потужні високоякісні акустичні системи (АС), а його вхід з'єднувався з виходом ПКД з метою забезпечення мінімальних фазових та нелінійних... Тонкомпенсований регулятор гучності на змінному резисторі групи без відводів можна виконати за схемою нижче. Необхідний при зменшенні гучності підйом АЧХ на нижчих і вищих частотах створюється послідовними коливальними контурами L1C1 і L2C2, налаштованими відповідно на... Схема саморобного регулятора гучності з сенсорним керуванням, розрахований на роботу з підсилювачем потужності. вхідна напруга в межах 0,1-0,7 Ст. Пристрій зібрано на основі п'ятиканального інтегрального комутатора К190КТ1. Два з... Принципова схема регулятора глибини стереоефекту на мікросхемі операційному підсилювачі К140УД1Б. У невеликій кімнаті не завжди вдається розмістити гучномовці на потрібній (2...3 м) відстані один від одного, тому стереофонічний ефект проявляється слабко. Описуваний пристрій дозволяє електричним шляхом збільшити ширину стереобази вдвічі і тим покращити звучання... В електронних музичних інструментах, де в процесі гри доводиться безперервно змінювати гучність звучання, не можна застосовувати звичайні регулятори на змінних резисторах, так як вони створюють значні перешкоди, що погіршують . Безконтактний регулятор гучності вільний... Мікросхема SSM2160, SSM2160P, SSM2160S, SSM2161, SSM2161P, SSM2161S являє собою чотири/шестиканальний регулятор гучності та балансу з цифровим керуванням. Напруга живлення = +10...+20 (+5...±10); SSM2161 = чотири канали; SSM2160 = шість каналів; 7-рвзрядна... Мікросхема TC9210P, TC9211P є двоканальним атенюатором з цифровим керуванням. Напруга живлення: при однополярному живленні (Vgnd = 0 В) Vсс = 6 ... 17В, при двополярному живленні (Vgnd = 0 В) Vcc = ± 6 ... ± 17 В; Коефіцієнт нелінійних спотворень = 0,005%; Діапазон... Мікросхема TC9235P, TC9235F є двоканальним атенюатором з цифровим керуванням. Напруга живлення = 4,5...12В; Коефіцієнт нелінійних спотворень = 0,01%; Діапазон регулювання коефіцієнта передачі = 100 дБ; Вбудований ЦАП для керування індикатором рівня; ... Мікросхема TC9260P, TC9260F є двоканальним атенюатором з цифровим керуванням. Напруга живлення = 4,5...12; Коефіцієнт нелінійних спотворень = 0,01%; Діапазон регулювання коефіцієнта передачі = 100 дБ; 40 ступенів гучності; Коефіцієнт взаємного впливу каналів. .. Мікросхема TC9421F являє собою двоканальний регулятор гучності, балансу та тембру з керуванням по трипровідній шині. Напруга живлення = 6...12; Коефіцієнт нелінійних спотворень = 0,005%; Діапазон регулювання коефіцієнта передачі. .0...-78дБ; Крок регулювання в діапазоні...

У цій статті ми розглянемо схему електронного регулятора гучності з можливістю дистанційного керування та цифровою індикацією рівня.

Рис.1. Передня сторона пристрою

Рис.2. Задня сторона пристрою

Збільшення гучності здійснюється кнопкою або дистанційно з пульта дистанційного керування (інфрачервоне управління). Підходить практично будь-який домашній пульт керування.

Схема пристрою представлена ​​малюнку 3.

Рис.3. Схема електрична принципова

Перемикання рівнів звуку ґрунтуються на десятковому лічильнику CD4017 (DD1). Ця мікросхема має 10 виходів Q0-Q9. Після подачі живлення на схему, на виході Q0 відразу є логічна одиниця, світлодіод HL1 світиться, вказуючи на нульовий рівень звуку. До решти виходів Q1-Q9 підключені резистори R4-R12, які мають різний опір.
Нагадаю, що мікросхема в той самий момент часу видає сигнал високого рівня тільки на одному зі своїх виходів, а послідовне перемикання між ними відбувається при подачі короткого імпульсу на вхід (висновок 14).
Виходячи з цього, опори в групі резисторів R4-R12 підібрані в порядку зменшення (зверху-вниз за схемою), щоб при кожному перемиканні мікросхеми на базу транзистора VT2 надходило все більше і більше струму, поступово відкриваючи транзистор.
На колектор транзистора подається сигнал від зовнішнього УНЧ або джерела звуку.
Отже, перемикаючи мікросхему лічильник, ми, по суті, змінюємо опір колектор-емітер і тим самим змінюємо гучність звуку динаміка.
Опір резисторів залежить від коефіцієнта посилення транзистора (h21э). Наприклад, при використанні 2N3904 опір резистора R4 може бути близько 3 ком, щоб трохи "відкрити" транзистор, звук при цьому буде на тихому рівні. А опір R12 має бути найменшим з усієї групи (близько 50 Ом), щоб забезпечити режим насичення та максимальну пропускну здатність колектор-емітер відповідно максимальну гучність даного регулятора.
Мені важко вказати конкретні номінали R4-R12, оскільки це дуже залежить від потужності звукового сигналу, поданого на транзистор, а також від живлення. Найкраще використовувати багатооборотні підстроювальні резистори і налаштувати щаблі "на слух".

У нижній частині схеми представлений вузол індикації, заснований на дешифратор К176ІД2 (DD2). Він призначений для керування семисегментним індикатором.
На входи дешифратора подається двійковий код, тому діодах VD1-VD15 побудований шифратор, який перетворює десятковий сигнал від CD4017 в двійковий код, зрозумілий для К176ИД2. Така схема на діодах може здатися дивною та архаїчною, але цілком працездатною. Діоди слід вибирати з малим падінням напруги, наприклад, діоди Шоттки. Але в моєму випадку використані звичайні кремнієві 1N4001 їх видно на малюнку 2.
Отже, сигнал з виходу лічильника надходить як на базу транзистора, а й у діодний перетворювач, перетворюючись на двійковий код. Далі DD2 прийме двійковий код і семисегментному індикаторі відобразиться потрібна цифра, що показує рівень звуку.
Мікросхема К176ІД2 зручна тим, що дозволяє використовувати індикатори і із загальним катодом, і із загальним анодом. У схемі використано другий тип. Резистор R17 обмежує струм сегментів.
Резистори R13-R16 стягують входи дешифратора на мінус для стабільної роботи.

Тепер розглянемо ліву верхню частину схеми. Двопозиційним перемикачем SA1 встановлюється режим керування гучністю. У верхньому (за схемою) положенні ключа SA1 гучність змінюється вручну шляхом натискання на тактову кнопку SB1. Конденсатор C3 усуває брязкіт контактів. Резистор R2 стягує вхід CLK на мінус, запобігаючи хибним спрацьовуванням.
Після подачі живлення світиться світлодіод HL1, а індикатор показує нуль - режим без звуку (Малюнок 4, зверху).

Рис.4. Відображення рівнів на індикаторі

Натискаючи на тактову кнопку, невеликими стрибками відбувається збільшення гучності динаміка від 1-го до 9-го рівня, наступне натискання знову активує беззвучний режим.

Якщо встановити перемикач в нижнє (за схемою) положення, вхід DD1 підключається до схеми інфрачервоного дистанційного керування, заснованої на TSOP приймачі. При надходженні зовнішнього ІЧ сигналу на TSOP приймач, на його виході з'являється негативна напруга, що відмикає транзистор VT1. Цей транзистор - будь-який малопотужний, структури PNP, наприклад КТ361 або 2N3906.
ІЧ приймач (IF1) рекомендую вибрати з робочою частотою 36 кГц, оскільки саме на цій частоті працює більшість пультів (від телевізора, DVD тощо). При натисканні на будь-яку кнопку пульта відбуватиметься керування гучністю.

У схемі є кнопка з фіксацією SB2. Поки вона натиснута, виведення скидання RST підключено до мінуса живлення і лічильник буде перемикатися. За допомогою цієї кнопки можна здійснити скидання лічильника та рівня гучності до нуля, а якщо залишити її у відключеному положенні, виведення скидання виявиться не стягнутим на мінус та лічильник неприйматиме сигнали з пульта ДК, та небуде реагувати на натискання кнопки SB1.

Рис.5. Перемикачі, тактова кнопка та TSOP приймач з обв'язкою виведені на окрему плату

Аудіосигнал на транзистор регулятора подаю з підсилювача на мікросхемі PAM8403. Колектор VT2 підключений до позитивного виходу одного з каналів підсилювача (R), а його емітер до позитивного контакту колонки (червоний дріт на фото). Негативний контакт колонки (чорно-червоний) підключений до мінусу каналу, що використовується. Джерело звуку у моєму випадку міні mp3 плеєр.

Рис.6. Підключення пристрою

Чому використані підстроювальні резистори?
Хочу звернути увагу на фото задньої сторони пристрою (рис.2). Там видно, що присутні три підстроювальні резистори R4, R5, R6 на 100 кОм. Я реалізував лише три рівні гучності, тому що інші резистори (R7-R12) не помістилися на платі. Підстроювальні резистори дозволяють налаштувати рівні гучності для різних джерел звуку, т.к. вони відрізняються за потужністю аудіосигналу.

Недоліки пристрою.
1) Регулювання гучності відбувається лише нагору за рівнем, тобто. тільки голосніше. Зменшувати одразу не вийде, доведеться дійти до 9-го рівня і потім знову повернутися до початкового рівня.
2) Трохи погіршується якість звуку. Найбільші спотворення є на тихих рівнях.
3) Не здійснює керування стерео сигналом. Введення другого транзистора ще для одного каналу не вирішують проблему, т.к. емітери обох транзисторів поєднуються на мінус живлення, що призводить до "моно" звуку.

Вдосконалення схеми.
Можна використати замість транзистора резисторну оптопару. Фрагмент схеми представлений малюнку 7.

Рис.7. Фрагмент цієї ж схеми з оптопарою

Резисторна оптопара складається з випромінювача та приймача світла, з'єднаних оптичним зв'язком. Вони мають гальванічну розв'язку, а значить схема, що управляє, не повинна вносити перешкоди в звуковий сигнал, що проходить по фоторезистори. Фоторезистор під дією світла випромінювача (світлодіода або т.п.) змінюватиме свій опір і гучність змінюватиметься. Елементи оптопари гальванічно ізольовані, а отже, можна керувати двома або більше каналами аудіосигналу (рис.8).

Рис.8. Управління двома каналами за допомогою резисторних оптопарів

Резистори R4-R12 підбираються індивідуально.

Живлення пристрою можна здійснювати від USB 5 Вольт. При підвищенні напруги слід збільшити опір струмообмежувального резистора R17, щоб не вийшов з ладу семисегментний індикатор HG1, а також слід збільшити опір R1, щоб захистити приймач TSOP. Але не рекомендую перевищувати напругу живлення вище 7 Вольт.

До цієї статті є відео, в якому викладено принцип роботи, показано зібрану на платі конструкцію та проведено тест даного пристрою.

Список радіоелементів

Позначення	Тип	Номінал	Кількість	Примітка	Магазин	Мій блокнот
	Компоненти для схеми (рис.1)
DD1	Спеціальна логіка	CD4017B	1	Десятковий лічильник		До блокноту
DD2	Мікросхеми. Дешифратор	К176ІД2	1			До блокноту
VT1	Біполярний транзистор	2N3906	1	Будь-який малопотужний PNP		До блокноту
VT2	Біполярний транзистор	2N3904	1	Можна КТ3102		До блокноту
VD1-VD15	Діод Шоттки	1N5817	15			До блокноту
З 1		47 - 100 мкФ	1			До блокноту
C2	Конденсатор керамічний	0.1 мкФ	1			До блокноту
С3	Конденсатор електролітичний	1 - 10 мкФ	1			До блокноту
R1	Резистор	100 Ом	1			До блокноту
R2	Резистор	20 - 100 ком	1			До блокноту
R3	Резистор	100 - 300 Ом	1			До блокноту
R4-R12	Резистор	Підібрати	9	Підібрати

Практично всі пристрої відтворення музики мають можливість регулювання рівня гучності. На телефоні є кнопки + та -, на колонках змінний резистор, автомагнітола регулюється енкодером ітд. Але з комп'ютером невдача - для регулювання гучності потрібно рухати мишкою в трей за системною гучністю або гучністю плеєра. І це незручно. Для вирішення цього завдання зібрав деякий пристрій.

Я вирішив, що найпростіше і найзручніше реалізуватиме управління гучністю обертанням рукоятки енкодера.

Що таке енкодер та принцип його роботи

Енкодер – це датчик кута повороту. Їх буває два види: абсолютні та відносні (інкрементні).
У разі інкрементного енкодера, який я використовував, при обертанні рукоятки отримуємо інформацію про напрямок обертання: за годинниковою стрілкою або проти. Сильно спрощуючи при обертанні на деякий градус приходить сигнал, і так кожні N градусів. У моєму випадку кожні 18 градусів (енкодер має 20 імпульсів на 360 градусів).

Зрозуміло і докладно про роботу енкодера можна почитати.

Значення з енкодера будуть передаватися на комп'ютер через arduino digispark - компактна варіація на тему ардуїно, де програматором виступає сам мікроконтролер atiny85. Фішка дигіспарка в тому, що його можна запрограмувати як hid-пристрій: після підключення до комп'ютера він визначатиметься як клавіатура/миша/ітд і не потрібно ставити додаткові програми на комп'ютер.

Пам'ятайте жарт, про те, що будь-яку вашу задумку вже досконало реалізував якийсь азіат? У пошуках відповідей, як змусити працювати мій велосипед, я знайшов 5 варіантів складання подібних пристроїв. А два з них - на тій же елементній базі, що використовував і я. У підсумку я просто скопіював код у хлопців з перепідключив енкодер так, як рекомендують це вони і все запрацювало! Відразу. Без танців із бубном.

Але про все по порядку.

Залізо

Беремо , і підключаємо відповідно до моєї замальовки:

2 верхніх контакти енкодера - це кнопка (рукоятку можна не тільки крутити, але й натиснути на неї). Один із них підключається до контакту P1, другий до 5V. Який куди - не має значення.
3 нижні контакти - вихід енкодера. Середній підключаємо до GND, крайні P0 і P2.

Так це виглядає у мене

Спочатку я не планував робити огляд, тому взяв МГТФ, що попався під руки.

Прошивка

Для початку з (розробників digispark) завантажуємо Digistump.Drivers.zip з якого встановлюємо драйвера згідно з розрядністю вашої ОС (DPinst.exe або DPinst64.exe).
Потім ставимо та відкриваємо його. Додаємо посилання для менеджера плат, завантажуємо менеджера плат «Digistump AVR Boards» і вибираємо плату. Як це зробити .
Тепер завантажуємо бібліотеку з якої копіюємо папку "TrinketHidCombo" в "C: Program Files (x86) Arduinolibraries" (або куди було встановлено arduino ide).
Відкриваємо цю папку "TrinketHidCombo", відкриваємо підпапку "examples/TrinketVolumeKnobPlus" і в ній відкриваємо файл "TrinketVolumeKnobPlus.ino".
Натискаємо «завантаження» (стрілка вперед), чекаємо поки скетч скомпілюється та з'явиться запрошення для підключення дигіспарка:
Тільки після цього підключаємо наш пристрій до комп'ютера та чекаємо на завершення завантаження.
Секунд через 5 дигіспарк "відвалиться" (роздасться звук відключення пристрою) і перепідключиться вже як hid-пристрій введення.

Крутимо рукоятку енкодера, дивуємося, що все працює. При обертанні за годинниковою стрілкою звук збільшується, проти зменшується. При натисканні звук глушиться (mute).

Як це працює

Якщо повернути рукоятку енкодера, п.о. інтерпретує це як сигнал додати чи зменшити гучність. Для цього за допомогою бібліотеки емулюється натискання мультимедійних кнопок клавіатури «Збільшити гучність» та «Зменшити гучність». А так само "mute".

Пара стрибків з бубном

Бо до танців не дотягує.

З першого разу вийшло трохи не так, як хотілося і регулювання працювало навпаки (при обертанні за годинниковою стрілкою звук зменшувався). Рішення було простим і банальним:
я замінив
#define PIN_ENCODER_A 0 #define PIN_ENCODER_B 2 на #define PIN_ENCODER_A 2 #define PIN_ENCODER_B 0 тобто поміняв місцями вхідні піни.

Потім я вирішив, що зміна гучності на 24% при повному обігу рукоятки – це надто повільно. І я просто дублював код, що емулює натискання кнопок збільшення та зменшення гучності:
if (enc_action > 0) ( TrinketHidCombo.pressMultimediaKey(MMKEY_VOL_UP); ) else if (enc_action< 0) { TrinketHidCombo.pressMultimediaKey(MMKEY_VOL_DOWN); } было заменено на if (enc_action >0) ( TrinketHidCombo.pressMultimediaKey(MMKEY_VOL_UP); TrinketHidCombo.pressMultimediaKey(MMKEY_VOL_UP); ) else if (enc_action< 0) { TrinketHidCombo.pressMultimediaKey(MMKEY_VOL_DOWN); TrinketHidCombo.pressMultimediaKey(MMKEY_VOL_DOWN); }
А потім я подумав, що окрема кнопка приглушення музики музики марна - можна просто крутити регулювання вліво. А ось можливість поставити музику на паузу буде набагато цікавішою.
Для реалізації цього, я замінив
TrinketHidCombo.pressMultimediaKey(MMKEY_MUTE); на TrinketHidCombo.pressMultimediaKey(MMKEY_PLAYPAUSE);
Список можливих клавіш можна переглянути у файлі «TrinketHidCombo/TrinketHidCombo.h».

Корпус

Під руки потрапила ось така залізна коробочка, її й використав.
Просвердлив отвір для штока енкодера, затиснув його, підклавши кілька шайб. Просвердлив отвір для дроту usb. Набив нутрощі поролоном, щоб нічого не бовталося і не дзвеніло.

Ідеї ​​для доопрацювання

Є думка реалізувати перемикання треків. Додаткові кнопки додавати не хочеться, а з наявної можна пограти. Перший можливий варіант – це як на телефонній гарнітурі: подвійне натискання – наступний трек, потрійне – попередній. Другий варіант – натиснути на рукоятку і повернути: поворот за годинниковою стрілкою – наступний трек, проти годинникової – попередній. Або взагалі комбінований варіант, коли за подвійним/потрійним натисканням буде перемикання, а поворот з натисканням працюватиме як перемотування вперед/назад. Я поки не вирішив, як мені більше подобається, тому ще не реалізував жоден з варіантів.

Список покупок або елементна база

1. 1. - $1.25
2. 2. - $0.99
3. 3. - $3.99
4. 4. Трохи дротів, паяльник, припій, usb-провід, якийсь корпус - умовно безкоштовно
5. 5. Більш-менш прямі руки – безцінно

Разом $6.23, при цьому можна заощадити на ручці, але можна добре витратитися на гарний корпус.

Висновок

Найголовніше – пристрій працює. Працює без затримок, збоїв. На будь-якому комп'ютері, з будь-якою О.С.
При цьому є думки щодо покращення корпусу та додавання додаткових дій.


І як виявилося – все дуже просто. Головне це ідея, а реалізація – питання десяте. Так що дерзайте)
Додати в обране Сподобалось +114 +172