В начало | Зарегистрироваться | Заказать наши киты почтой
 
 
 
 

Предварительный усилитель на аудиопроцессоре TDA7318 (TDA7313) и Arduino. Часть 1

📆28 марта 2016   ✒️vladimirm2   🔎44.268   💬29  
Благодарим Тимофея Носова за идею проекта на TDA7318.


При построении усилителя звуковой частоты, когда все уже готово и настроено, часто возникает потребность в предварительном усилителе. Желательно, чтобы он еще был многофункциональным, да с экраном, с часами и пультом.
А если будет мерить температуру выходных транзисторов и при необходимости включать вентилятор? А если встроить в ламповый УМЗЧ, то задержка анодного нужна. А если в транзисторный, то нужна задержка включения акустики. Но здесь без микроконтроллера не обойтись. Задача сложная получается. Прошивку нужно писать, платы травить, детали подбирать и пр.

Думали, как бы все это построить не особо дорого, да, чтобы без наладки, по принципу «включил и работает», чтобы места занимало поменьше в корпусе усилителя, да с питанием не заморачиваться, платы не травить, а если и травить, так одну и простенькую. Было бы вообще здорово собрать все это из уже готовых модулей, как Лего.

Вот об одном решении такой проблемы и пойдет речь в этой статье. А имя этому решению – Arduino!

Соавторы проекта:
Ербол Сармуханов и Владимир Мойсеенко.

Что может наш ПУ и куда его можно применить?

Конструкция представляет собой предварительный усилитель на аудиопроцессоре TDA7318. Законченное, полностью рабочее автономное устройство, управляемое при помощи Arduino.

И помимо функций управления аудиопроцессором (далее АП), имеет ряд дополнительных, которые будут полезны, если конструкцию встроить в усилитель мощности звуковой частоты собранный, как на транзисторах, микросхемах, так и лампах.
Как отдельное устройство его можно использовать в качестве предварительного усилителя или усилителя для наушников очень хорошего качества.

Что нам понадобится для повторения?

Давайте подробно остановимся на том, что нужно для осуществления нашего проекта. Постараюсь показать вам два варианта исполнения: из готовых модулей для Arduino, и из модулей, изготовленных своими руками.
1) Arduino Uno или Arduino Nano
2) Шилд для Arduino
3) TDA7318
4) DS1307
5) DS18B20
6) Стабилизаторы 7812, 7809, 7805
7) Цветной TFT-экран Nokia 5110
8) Энкодер с кнопкой
9) Инфракрасный фотоприемник
10) Пульт ДУ
11) MOSFET-модуль
12) Кнопка RESET
13) Модуль на 2 реле, модуль на 4 реле
14) Соединительные провода
15) Ферритовые кольца

1) Arduino Uno, Arduino Nano

Первым делом нам понадобится сам Arduino. Есть два варианта, которые нам отлично подойдут: Arduino Uno R3 и Arduino Nano Ver 3.0. Отличие только в физическом размере.



Вот их распиновка.



Мы будем использовать Arduino Uno или Arduino Nano с микроконтроллерами ATmega328.
Всё, о чем идет разговор в статье, создавалось для людей, которые далеки от программирования и работы с микроконтроллерами. Arduino – готовое решение, для которого не нужны программаторы и пр.

Микроконтроллеры в Arduino отличаются наличием предварительно прошитого в них загрузчика (bootloader). С помощью этого загрузчика пользователь загружает свою программу в микроконтроллер без использования традиционных отдельных аппаратных программаторов.

Загрузчик соединяется с компьютером через интерфейс USB. Поддержка загрузчика встроена в Arduino IDE (программа для работы с Arduino). Загрузка программного кода выполняется в один щелчок мыши из понятного интерфейса.
Подробнее об этой во 2-й части статьи!

2) Шилд для Arduino

Чтобы заработал принцип LEGO, понадобиться плата расширения, так называемый «шилд» для Arduino.
Вот шилд для Uno: Expansion Shield Uno


А это шилд для Nano: Expansion Shield Nano+Uno

Кстати, именно этот вариант можно использовать и с Nano и с Uno, достаточно допаять пины для стандартного подключения. Именно такой мы рекомендуем использовать.

Берём шилд, вставляем в него соответствующую плату Arduino и всё. Подключаем к компьютеру с предустановленным программным обеспечением и заливаем скетч, который вы найдёте в конце статьи. Пол дела сделано. Осталось подключить TDA7318 и вспомогательные модули, чтобы им управлять.

3) TDA7318

Hi-Fi стерео-аудиопроцессор от фирмы SGS-Thomson. На рисунке видим четыре входа, каждый из которых мы можем выбрать, например, сигнал с ПК, сигнал с ТВ, сигнал DVD.


В нашем случае мы будем использовать только три входа. Мало кто подключает более трех источников к усилителю. К тому же так мы обеспечиваем совместимость без изменения схемы и прошивки с чипом TDA7313, который изначально имеет только три входа.
Нам нужен чип TDA7318 в корпусе DIP28. Можно любой другой, но мы предлагаем вам готовую плату именно для такой микросхемы.
Предварительный усилитель на аудиопроцессоре TDA7318 (TDA7313) и Arduino. Часть 1


Плата в сборе выглядит так. Чертёж в файловом разделе.



Аудиопроцессор TDA7318 преобразует стереофонический сигнал (левый и правый) в четырехканальный объёмный (квадро). Этим и объясняется наличие 2-х пар стереовыходов: передние и задние АС. Можно реализовать режим частотной компенсации (Loudnes). Для это достаточно «поиграть“ с номиналами элементов на ножках 18, 19, 20, 21 и сделать звук либо более звонким, либо более басистым.

Перечислим режимы, реализованные на TDA7318:
– громкость общая (64 уровня);
– тембр низкие (16 уровней);
– тембр высокие (16 уровней);
– баланс передние (16 уровней);
– баланс задние (16 уровней);
– баланс между передними и задними (т.н. центровка) (16 уровней);
– режим mute (тишина);
– плавное нарастание громкости в момент включения (4 уровня в сек.);
– плавное нарастание громкости при выходе из режима mute (4 уровня в сек.);

Балансы в нашем проекте мы не будем использовать, также и объемный псевдо-квадро режим. Шаги настройки уровня громкости сократили до 32.
Все перечисленные настройки автоматически сохраняются в энергонезависимой памяти микроконтроллера Arduino.

4) DS1307

Часы реального времени, модуль Real Time Clock (RTC) на DS1307 — это электронная схема, специально предназначенная для учета текущего времени, даты, дня недели и прочих временных и календарных данных. Широко используются в системах регистрации данных, при создании электронных часов, будильников, таймеров, управляющих устройств, работающих по расписанию. Как правило, такая схема, помимо учитывающего устройства включает и автономный источник питания, чтобы продолжать работать даже при выключении основной системы. Работает по шине I2C. Модуль, в любом его исполнении, можно купить готовый, например такой.


Или сделать самостоятельно, вот схема. Обратите внимание на пин 7 микросхемы, отмеченный красным цветом. Это важно, мы расскажем вам об этом во второй части.


5) DS18B20

Модуль на DS18B20 — распространенная микросхема цифрового термометра, выпускаемая фирмой DALLAS, Диапазон измерений от –55°C до +125°C и точностью 0.5°C в диапазоне от –10°C до +85°C.


Cхема модуля.


6) Стабилизаторы 7812, 7809, 7805

Линейные стабилизаторы напряжения на 12, 9 и 5 Вольт. Напряжение 12 Вольт пригодится для работы вентиляторов охлаждения вашего УМЗЧ (если не нужен — можно исключить), 9 Вольт для питания платы АП и 5 Вольт для питания Arduino. Стабилизаторы 7812, 7809, 7805 — лот на Али.


Схема подключения.


Блок питания в нашем варианте следующий.


7) Цветной экран от Nokia 5110

LCD 1.44» Red Serial 128×128 SPI Color TFT LCD Display Module (Nokia 5110). Это цветной TFT LCD, размер 1.44 inch, экран имеет 128×128 точек и 262 цветов, он использует SPI интерфейс для подключения к Arduino. Питание 5V/3.3V.


8) Энкодер

Энкодер заменим на любой другой со встроенной кнопкой.

Благодаря энкодеру со встроенной кнопкой все функции управления можно осуществлять одной ручкой (крутилкой). В том числе включение и выключение усилителя. Некоторые функции доступны только с пульта, но об этом позже.

9) Инфракрасный фотоприемник

Можно использовать готовый модуль ИК-ресивера для Arduino, как на фото.



Или любой фотоприемник, который окажется у вас под руками.

Обратите внимание, у них разная распиновка.

При подключении достаточно поставить на ножках питания фотоприемника конденсатор на 0,1 мкф, для снижения шумов.

10) Пульт ДУ

Можно использовать любой ИК-пульт формата RC-5, который вам симпатичен, желательно с цветными кнопками для удобства использования. Для примера смотри рисунок.

Ещё желательно, но не обязательно, чтобы при зажатой кнопке пульт повторно отправлял код.

11) MOSFET-модуль

При помощи него мы будем управлять работой вентилятора охлаждения радиатора усилителя. Можно использовать готовый MOSFET-модуль для Arduino, как на фото.

Или сделать модуль самостоятельно. Графическое изображение полевого транзистора условное.


Можно применить любые полевые транзисторы с N переходом. Хорошо работают IRFZ44N, IRFZ46N, IRFZ48N.
Вентилятор – любой компьютерный вентилятор на напряжение 12В.

12) Кнопка RESET

Нормально-разомкнутая кнопка любого типа, соответствующие вашему вкусу и дизайну корпуса. Кнопка нужна нам для сброса микроконтроллера Arduino, если вдруг последний зависнет или произойдет еще какой сбой в его работе. Кнопка будет размещена на тыльной стороне корпуса. Можно разместить и внутри корпуса, оставив маленькое отверстие.

13) Релейный модуль

Если мы устанавливаем АП в ламповый усилитель, то понадобиться сдвоенный релейный модуль. Для включения питания TDA7318 и подачи анодного напряжения.


В транзисторный УМЗЧ хватит одного модуля на 4 реле. Одно реле для включения питания TDA7318, два — для задержки включения акустической системы, а четвертое прозапас.


Вам может попасться модуль с инверсным входом, где для включения реле нужно подать логический «0», а не «1». Этот недостаток легко устранить.

Удаляем светодиод и оптрон, добавляем резистор подтяжки базы транзистора к земле. Всё, получаем классический релейный модуль.

Можно самостоятельно собрать верный вариант с оптопарой. Он особенно пригодится, если вы примените не 5-вольтовые реле.


14) Соединительные провода

После того, как все модули у нас есть, нужно всё соединить вместе. Сделаем это при помощи вот таких проводов «мама-мама».


Длина около 20 см. Необходимо купить или сделать штук 15.

15) Ферритовые кольца

Ферритовые кольца, Ferrite Ring Core — любые, небольшого диаметра. Главное, чтобы провода можно было продеть и сделать петлю — для подавления шумов при работе энкодера, дисплея и других модулей. Это не обязательные элементы конструкции, но рекомендуем ставить.


Файлы

Чертежи печатных плат в Лэйке:
🎁ds1307-pcb.7z  5.71 Kb ⇣ 109
🎁tda7318-pcb.7z  12.63 Kb ⇣ 118

Даташит на TDA7318:
🎁tda7318pdf.7z  82.7 Kb ⇣ 94

Продолжение следует!

В первой части статьи мы подробно остановились на описании проекта, на том, что необходимо приобрести или сделать самому, какие элементы и модули подобрать.

Во второй части:
 — мы подключим все модули к Arduino
 — остановимся подробно на структуре скетча (прошивки) для Arduino
 — узнаем, как прочитать коды вашего пульта
 — познакомимся со всеми функциями и с информацией, выводимой на экран
 — проверим работоспособность всего АП в сборе.

Спасибо за внимание!
С уважением, Владимир и Ербол.

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать

Опробовано в лаборатории редакции или читателями.




 

Читательское голосование

Нравится

Статью одобрили 120 читателей.

Для участия в голосовании зарегистрируйтесь и войдите на сайт с вашими логином и паролем.
 

Поделись с друзьями!

 

 

Связанные материалы

 

Схема на Датагоре. Новая статья Предварительный усилитель на аудиопроцессоре TDA7318 (TDA7313) и Arduino. Часть 2... Проект в сборе. Сборка займет у вас примерно 15 минут. В первой части статьи мы подробно...
Схема на Датагоре. Новая статья Использование МК ATMega163, ATMega163L, ATMega16 в Arduino IDE... Популярная среда разработки Arduino IDE привлекает большим количеством готовых библиотек и...
Схема на Датагоре. Новая статья Вторая жизнь лампового радиоприемника Philips 592LN (Голландия, 1947). Часть 5... В этой части статьи речь пойдет: — о предварительном усилителе и его питании, — о питании модуля...
Схема на Датагоре. Новая статья Радиолюбительский High-End. 40 лучших конструкций ламповых УМЗЧ за 40 лет.... Радиолюбительский High-End. 40 лучших конструкций ламповых УМЗЧ за 40 лет. Малая энциклопедия...
Схема на Датагоре. Новая статья Блок обработки сабвуферного канала: сумматор, сабсоник, регулятор частоты и фазы... Фото моего блока, блок сделан по второму варианту платы Устройство предназначено для формирования...
Схема на Датагоре. Новая статья Вторая жизнь лампового радиоприемника Philips 592LN (Голландия, 1947). Часть 4. Модуль BlueTooth OVC3860... Привет, датагорцы! В этой части моего повествования речь пойдёт о модуле BlueTooth OVC3860 (далее...
Схема на Датагоре. Новая статья Вертушка «Эстония 010». Новая система управления на Arduino UNO... Arduino UNO R3 MEGA328P на Алиэкспрессе Здравствуйте, уважаемые Датагорцы! Делюсь с вами...
Схема на Датагоре. Новая статья Arduino shield: акселерометр на LIS302DL... Собрал недавно arduino на atmega8, поморгал диодом, захотелось большего. Начал изучать различные...
Схема на Датагоре. Новая статья Allegro - усилитель для наушников на LT1259... Хотелось сделать быстро, но по возможности качественно. После непродолжительных поисков, из...
Схема на Датагоре. Новая статья TDA8920... TDA8920 - высококачественный усилитель мощности класса "D" с очень низким уровнем...
Схема на Датагоре. Новая статья Вторая жизнь лампового радиоприемника Philips 592LN (Голландия, 1947). Часть 2... Сегодня я хочу поделиться с вами, уважаемые датагорцы, как в своем радиоприемнике Philips 592LN я...
Схема на Датагоре. Новая статья Ламповый Hi-Fi усилитель своими руками. Торопкин М. В.... Торопкин М. В. Ламповый Hi-Fi усилитель своими руками. — СПб.: Наука и Техника, 2005. — 240 с: ил....
 

Комментарии, вопросы, ответы, дополнения, отзывы

 

Назад Вперед
<
Читатель Датагора

Sergiy_83

<
Читатель Датагора

erbol

<
Читатель Датагора

Sergiy_83

<
Читатель Датагора

pavel_k

<
Читатель Датагора

erbol

<
Читатель Датагора

vladimirm2

<
Читатель Датагора

galrad

<
Читатель Датагора

vladimirm2

<
Читатель Датагора

StalKer-NightMan

<
Читатель Датагора

vladimirm2

<
Читатель Датагора

logvoleg

<
Читатель Датагора

vladimirm2

<
Читатель Датагора

erbol

Назад Вперед

Добавить комментарий, вопрос, отзыв 💬

Камрады, будьте дружелюбны, соблюдайте правила!

  • Смайлы и люди
    Животные и природа
    Еда и напитки
    Активность
    Путешествия и места
    Предметы
    Символы
    Флаги
 
 
В начало | Зарегистрироваться | Заказать наши киты почтой