» » » Вертушка «Эстония 010». Новая система управления на Arduino UNO

 
 
 

Вертушка «Эстония 010». Новая система управления на Arduino UNO

Разместил Snegovik 14 марта 2016. Просмотров: 9617

9 Здравствуйте, уважаемые Датагорцы!
Делюсь с вами собственным опытом по освоению платы Arduino UNO и контроллера Atmega 328, который на ней установлен. Данная плата была куплена давно, и тихо дожидалась своей очереди на какую-нибудь самую первую поделку в дальнем ящике моего стола.

Очередь подоспела неожиданно. Я располагаю проигрывателем винила «Эстония 010», который является полным автоматом. Поставил пластинку, нажал две кнопки: «Сеть» и «Пуск». Все остальное проигрыватель сделает за тебя. До определенного момента проигрыватель работал, добросовестно выполняя свои функции, как вдруг прекратил подавать признаки жизни, напрочь отказываясь шевелить тонармом и не реагируя на нажатия управляющих кнопок.

Историческая справка

Вертушка «Эстония 010». Новая система управления на Arduino UNO

Это «Эстония 010», которую выпускала наша промышленность в 80-х годах прошлого века. Характеристики впечатляют. Номинальный диапазон частот, Гц - 20...20000. Коэффициент детонации, % - 0,08. Относительный уровень рокота, дБ —74. Габариты, мм - 480х108х384. Масса, кг - 12.
Как и многое другое (см. те же наушники ТДС-5), этот аппарат является чуть менее удачной советской копией заграничного, а именно SHARP Optonica RP-7100. Например, не реализована кварцевая стабилизация оборотов привода и пр.

А вот и прототип - японская Optonica.
Вертушка «Эстония 010». Новая система управления на Arduino UNO
Вертушка «Эстония 010». Новая система управления на Arduino UNO
Вертушка «Эстония 010». Новая система управления на Arduino UNO
Автор фоток Оптоники - Gonchar, г. Москва


При вскрытии «Эстонии» предо мной предстала плата автоматики. Та ещё платка! На ней размещены свыше 20 корпусов микросхем советской логики и операционников. Увидев такое количество микросхем, я поморщился и выкинул плату из проигрывателя.
Тыкать в неё щупом осциллографа мне очень не хотелось.

Выпаял две детали: дешифратор индикации песен К155ИД4 и резистор для питания инфракрасного светодиода, что установлен на дополнительном тонарме в детекторе пауз пластинки.

Вместо оригинальной начинки решено было попробовать приспособить для управления «ту самую Ардуину». И работа... совру, если скажу, что закипела. Стала работа лениво булькать в свободное для бульканья время.

Скетч для управления «Эстония 010»

Лень – двигатель прогресса! Посчитав, что лучше тыкать пальцами в клавиатуру, чем щупом в плату, начал осваивать язык программирования для Ардуино.
Данный скетч – мой самый первый, поэтому специалистов прошу не пинать сильно. К тому же, он вполне рабочий.
Можно взять архивом:
Файловый сервис доступен только полноправным членам сообщества и подписчикам.
Пожалуйста, ознакомьтесь с условиями доступа.


Схема переделок «Эстония 010» под Arduino UNO

Пришлось полностью переделать схему клавиатуры с целью экономии входов управления. По новой схеме все кнопки были посажены на одну шину, каждая через свой резистор. Родные кнопки при нажатии имели некое сопротивление, и неверно распознавались, что никак не устраивало ни меня, ни ардуино.
Требовалась замена кнопок, что и было сделано путем установки новых тактовых кнопок, которые, в отличие от старых, еще и приятно щелкают.

Затем для увязки с двигателем и соленоидом тонарма, а так же с оптикой датчика и для индикации порядкового номера песни была собрана вот такая схема:
Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен только полноправным членам сообщества и подписчикам.
Пожалуйста, ознакомьтесь с условиями доступа.

Вертушка «Эстония 010». Новая система управления на Arduino UNO

Имеем три реле, индикация их положения, подтягивающие резисторы концевиков, дешифратор номера песен, и операционник КР544УД2 с подстроечными резисторами для регулирование порога срабатывания и усиления сигнала с фототранзистора.

О настройке клавиатуры

Даже если взять указанные здесь резисторы строго по номиналу, трудно будет попасть в указанный в программе диапазон, поэтому, несколько побившись с расчетами величин, которые необходимо прописывать в скетч для той или иной кнопки (и резистора), я пошел другим путем.
Вгрузил в Ардуино вспомогательный скетч.
Файловый сервис доступен только полноправным членам сообщества и подписчикам.
Пожалуйста, ознакомьтесь с условиями доступа.

const int analogInPin = A5;  // клавиши
int sensorValue = 0; // считанное значение
void setup() {Serial.begin(9600);}
void loop() {
sensorValue = analogRead(analogInPin);
Serial.print("sensor = " );
Serial.print(sensorValue);
delay(200);}

Запустил программку «Terminal», настроив ее со следующими параметрами: скорость обмена данными 9600, 8-N-1 и СОМ-порт, на котором определилась Ардуино. У меня - СОМ12.
После установления коннекта по экрану побежали цифры, которые изменялись в зависимости от нажатия на ту или иную кнопку. Просто переписав их на бумагу для каждой нажатой кнопки, я смог выяснить весь диапазон значений, которые затем (с небольшими допусками) и подставил в основной скетч. Редактировался скетч программкой Arduino 1.7.8.

О настройке оптики

Ох, и сложная это работа, изымать из болота енота…
Настройка чувствительности сразу ставится на максимум, оперируем только порогом. Без осциллографа таки никуда. Ставим медленную развертку, чтоб зеленая точка еле ползла по экрану, встаем осциллографом на выход операционника и начинаем вращать подстроечный резистор чувствительности в бо́льшую сторону до изменения напряжения с 2,5 до 3,5 и более Вольт.

Напряжение изменится скачком. Совсем чуть отматываем назад, чтоб напряжение снова стало 2,5 Вольта. Медленно двигаем тонарм над пластинкой. Если напряжение подскакивает до 3,5 Вольт во время прохождения датчика над паузами – нам круто повезло, хвалим оловянного бога, воскурив ему фимиам из канифоли и больше к подстроечнику не притрагиваемся.
Если нет – кладем под датчик белый лист бумаги, чтоб удостовериться, что он исправен и мы ничего не напутали в схеме. Как правило, на белый лист есть безошибочная отработка.

Если на белый лист уровень напряжения изменяется, а на паузу на пластинке – нет, то пробуем настроить датчик, незначительно изменяя его высоту над пластинкой. После уверенной отработки над паузами и правильным подключением к двигателю и соленоиду, аппарат начинает работать исправно и дальнейшей настройки не требует.

До и после. Итоги

Итогами полностью доволен. Ниже данные для сравнения.
При вскрытии всё выглядело вот так:
Вертушка «Эстония 010». Новая система управления на Arduino UNO

Пуск, стоп, микролифт, повтор всей стороны, при нажатии на кнопку с номером песни на столько песен проматывает вперед (поиск только вперед), индикация о том, сколько песен осталось до искомой (в нормальном состоянии ничего не показывает), автостоп.

После замены получилось это:
Вертушка «Эстония 010». Новая система управления на Arduino UNO

Пуск, стоп, микролифт, повтор всей стороны, повтор одной песни, индикация текущей песни, при нажатии на кнопку с номером песни отыскивает ее (в любом направлении), автостоп.
Чтобы включить повтор одной песни, достаточно удержать кнопку Повтор подольше. Индикация изменится.


Спасибо за внимание!

Об авторе

Дмитрий (Snegovik)
Нижний Новгород
Интересоваться электричеством и радио начал с 5 лет. Примерно тогда же взялся за паяльник. Потом с правильной стороны.
 

Понравилось? Палец вверх!

  • всего лайков: 86

Поделись с друзьями!


Связанные материалы:


Домашний CNC. Часть 1. Драйвер шагового двигателя для мини-станка с ЧПУ

При конструировании очередного станка с ЧПУ, а попросту 3-х осевого...

KOMETA ZMS 42 STEREO от UNITRA: двухголовая вертушка винила из 80-х

Оказался я с сыном в пригороде и забрели мы чего-то в местный клубешник....

Искусство схемотехники. Просто о сложном. Новая книжка нашего согражданина Сергея

Книга является путеводителем для радиолюбителя и начинающего разработчика в мир создания...

Предварительные усилители низкой частоты, Турута Е.Ф., 2008

Название: Предварительные усилители низкой частоты Автор: Турута Е.Ф. Год издания: 2008 Страниц:...

Универсальный генератор на TL494 (прямоугольник и пила)

Генератор предназначен для лабораторных исследований при разработке и наладке самых различных...

Электронный регулятор оборотов микродрели от Александъра Савова

Да, это моя дрель и почему то все пугаются когда её видят. Ну жалко мне пока денег...

АКУСТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА F&D SPS-800G

В последнее время я заитересовался музыкальными записями сжатыми кодеками без потери качества. Так...

Новая вертушка от DENON рипует винил на USB флэшку!

Серебристая флэшка, что на фотке, правда, в комплект не входит. Вертушка Denon DP-200USB за $250...

5000 современных микросхем УНЧ и их аналоги. Е.Ф.Турута

5000 современных микросхем УНЧ и их аналоги. Е.Ф.Турута Издательство: Наука и техника Год издания:...

3500 микросхем усилителей мощности низкой частоты и их аналоги. Е. Ф. Турута

3500 микросхем усилителей мощности низкой частоты и их аналоги. Е. Ф. Турута Издательство: ДМК...

Новая жизнь старых колонок. 15ГД-17 (25ГДН4) в тандеме с S-30

Попавшийся по случаю динамик 15ГД-17 (25ГДН4—4) позволил сделать из старых колонок с...

Программа - осциллограф

Простой и очень удобный осциллограф для просмотра сигнала. Программа-эмулятор осциллографа,...
<
  • Главный редактор
14 марта 2016 13:25

Игорь Петрович Котов / Datagor

  • Регистрация: 25.02.2011
  • Публикаций: 262
  • Комментариев: 1607
 
  • +1
Дима, спасибо за статью.
handshake

Обрабатывается ли в программе вариант нажатия нескольких кнопок управления одновременно? Что в этом случае произойдёт?

<
  • Подписчик
14 марта 2016 13:52

Игорь / StalKer-NightMan

  • Регистрация: 15.03.2012
  • Публикаций: 1
  • Комментариев: 84
 
  • 0
Хороший материал!
Толчок к дальнейшему восстановлению других устройств.
Радует, когда "устаревшую", как считают многие, технику возвращают в строй, да еще в новом качестве!!!

<
  • Гражданин
14 марта 2016 17:07

Владимир / vladimirm2

  • Регистрация: 5.01.2010
  • Публикаций: 14
  • Комментариев: 131
 
  • +1
Решение просто изумительное и интересное, спасибо большое за статью!

Вижу, что реле подключены без транзисторных ключей на прямую. Стабильно работают?
Не рекомендуют во многих статьях так подключать, дабы не спалить выходы ардуино.

<
  • Гражданин
14 марта 2016 23:16

Павел / tarip

  • Регистрация: 22.02.2010
  • Публикаций: 4
  • Комментариев: 30
 
  • 0
Не просто не рекомендуется, а нельзя!!! доработка простая - через оптроны и транзюк или через оптодрайвер мосфета.
скорее всего так и сделано, просто не дорисовано...

<
  • Гражданин
15 марта 2016 01:07

Александр / shursh

  • Регистрация: 15.02.2009
  • Публикаций: 6
  • Комментариев: 44
 
  • +1
Серьезная работа. Спасибо за статью.
PS:
Я бы еще электролиты заменил....

<
  • Гражданин
16 марта 2016 00:51

Юрий / YuP

  • Регистрация: 27.04.2009
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 37
 
  • 0
Отличный проигрыватель, очень красивый, один из двух моих любимых. Хорошее решение в случае утраты платы управления. Схема там, конечно, замороченная, но основная проблема в другом - она еще и плохо нарисована, в каком-то тяжеловесном стиле начала 80-х, из-за этого трудно понять, как все работает. Но есть еще золотые головы, могут и посоветовать кое-что. Я долго сушил мозги, когда вдруг двигатель начал вращаться в обратную сторону, кому интересно - //forum.vegalab.ru/showthread.php?t=62509

А кварц не нужен - частота держится великолепно благодаря очень серьезной схеме АПЧ.

Цитата: Datagor
Обрабатывается ли в программе вариант нажатия нескольких кнопок управления одновременно?
Мне еще кажется (я пока не смотрел скетч уважаемого автора), что для такой АЦП-клавиатуры очень трудно отработать нажатие двух или более кнопок - помимо программной части надо еще подбирать резисторы таким образом, чтобы при любых сочетаниях одновременно нажатых кнопок суммарное сопротивление отличалось бы от установленных номиналов. При таком количестве трудно угадать. Вряд ли Snegovik озаботился проблемой.

Цитата: shursh
Я бы еще электролиты заменил....
Настоятельно рекомендую это сделать! На плате питания - обязательно.

<
  • Кандидат
16 марта 2016 03:42

Дмитрий / Snegovik

  • Регистрация: 30.01.2016
  • Публикаций: 1
  • Комментариев: 6
 
  • 0
Datagor
Вы абсолютно правы, YuP тоже. Нажатие двух кнопок никак не обрабатывается, не подбирал резисторы таким образом, чтобы при нажатии более, чем одной кнопки контроллер бы никак не реагировал. Посему... контроллер считает с клавиатуры некую величину, как-то ее для себя интерпретирует и что-то выполнит. Мне минус - защиту от "дурака" не продумал. Вначале стояла задача: запустить.

vladimirm2 & tarip
Как видно из схемы и фотки - все сделано именно так. Пятивольтовые катушки реле зашунтированы диодами. Реле же взяты из старых диалапных модемов (набирали номер), потребляют 25 мА. Нагрузочная способность контроллера до 40 мА на выход. Все работает прямо так, без оптронов. Проигрыватель - устройство довольно медлительное, поэтому быстродействия реле хватает.
Контроллер нагрузку в виде обмоток реле переносит прекрасно. :)

<
  • Кандидат
16 марта 2016 15:36

Евгений / EVA

  • Регистрация: 9.08.2015
  • Публикаций: 4
  • Комментариев: 22
 
  • +2
При таком включении кнопок конечно потом начнутся сбои когда у кнопок "поплывет" сопротивление контактов. Как вариант выход из положения нормальный, у меня вот на стиральной машинке стоит переменный резистор в место переключателя программ и отлично себя чувствует уже 5 лет никаких сбоев.
А вот переделки в старой аппаратуре я стараюсь не делать или по минимуму. Блок автоматики можно было не сложно отремонтировать.
В крайнем случае поставить импортную микросхему если не достать родную. / это моё личное мнение все больше утверждается со временем . Нравиться вещь-восстанови и наслаждайся /
Конденсаторы не надо трогать если нет проблем, они ещё послужат очень долго.
А так работа выполнена хорошо, главное обретен опыт работы с микроконтроллерами которые сейчас везде используются.

<
  • Гражданин
18 марта 2016 15:33

Юрий / YuP

  • Регистрация: 27.04.2009
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 37
 
  • 0
Цитата: EVA
конечно потом начнутся сбои когда у кнопок "поплывет" сопротивление контактов.

Сколько времени пройдет прежде? В проигрывателе эти кнопки нажимаются не так часто, как на мобильнике. Я практически никогда не пользуюсь выбором трека - быстрее вручную поставить иглу на нужное место.

Цитата: EVA
А вот переделки в старой аппаратуре я стараюсь не делать или по минимуму.

Мне тоже эта позиция ближе.

Информация
Вы не можете участвовать в комментировании. Вероятные причины:
— Администратор остановил комментирование этой статьи.
— Вы не авторизовались на сайте. Войдите с паролем.
— Вы не зарегистрированы у нас. Зарегистрируйтесь.
— Вы зарегистрированы, но имеете низкий уровень доступа. Получите полный доступ.