TECHNO BROTHER

Структурная схема усилителя

Параметры ресивера CS8416:

• Напряжение питания:

  • +3.3 V Analog Supply (VA)

  • +3.3 V Digital Supply (VD)

  • +3.3 V or +5.0 V Digital Interface Supply (VL)

• Входной формат данных: S/PDIF

• Выходной формат данных:

  • Left-Justified

  • Right-Justified

  • I2S (аппаратно настроен)

• Разрядность 16 — 24 бит (аппаратно настроен на 24 бит)

• Частота дискредитации 32 — 192 кГц (аппаратно настроен на 192 кГц)

• Фильтр De-emphasis:

  • No De-emphasis (аппаратно настроен)

  • 32 kHz

  • 48 kHz

  • 44.1 kHz

• Кол-во входов: 8 (аппаратно поддерживает 4)

Основные параметры усилителя NTP3000(A):

• Напряжение питания основной логики 1,8 В

• Напряжение питания аналоговое 1,8 В

• Напряжение питания цифровое 1,8 В

• Напряжение питания для каскадов ввода/вывода 3,3 В

• Напряжение питания для силового каскада 7… 30 В (6 А)

• Выходная мощность для выхода 2.0 2х30 Вт

• Выходная мощность для выхода 2.1 1х30 Вт + 2х15 Вт

• Входной сигнал I2S 24 бит 192 кГц

• 7 полосный эквалайзер

• Динамический диапазон 100 дБ

• Частота дискретизации от 8 до 192 кГц

• Коэффициент гармоник (THD+N / 1W, 1kHz) 0,01%

• Управление цифровое I2C

Ресивер CS8416 имеет цифровой интерфейс управления, но может быть сконфигурирован аппаратно. В данном примере ресивер сконфигурирован аппаратно и имеет выходной формат I2S 24 бит с частотой дискредитации 192 кГц. При аппаратной настройке в ресивере доступно 4 входа S/PDIF (8 входов при программном управлении).

Коммутация входами осуществляется при помощи пинов RSEL1 и RSEL0 микросхемы ресивера , при этом лог. 1 подается с питания VL (+5 В), а логический ноль с DGND.

Ресивер работает независимо от Arduino, в схеме присутствует индикатор режима работы светодиод D1, при подключении коаксиального кабеля с источником цифрового сигнала светодиод гаснет, при отключении кабеля загорается.

Усилитель NTP3000(А) имеет цифровое управление I2C, может определятся по двум I2C адресам. Для выбора адреса необходимо на вход AD микросхемы подать лог 0 или 1.

Интерфейс последовательной шины I2S в данной схеме состоит из трех сигналов —  BCK, WCK, SDATA.

WCK — выбор ПК / ЛК

BCK — синхроимпульсы

SDATA — данные

Схема ресивера

Схема усилителя

Схема управления

Схема источника питания

Для каждого источника питания рекомендуется использовать отдельный стабилизатор, например усилитель имеет три источника питания 1,8 В, для каждого необходим отдельный стабилизатор.

Для управления работой усилителя и ресивера используется плата Arduino Nano, три кнопки и энкодер (модуль KY-040), так же управление полностью продублировано ИК пультом, информация о текущих настройка отображается на дисплее LCD1602 с платой I2C.

На дисплей выводится три меню, переключение меню осуществляется при помощи кнопки энкодера.

• Меню индикаторов громкости (от 0 до 92) и коммутатора входов

Регулировка громкости осуществляется при помощи энкодера.

• Меню эквалайзера, регулировка уровня усиления или ослабления выбранной полосы осуществляется при помощи энкодера, выбор полосы происходит при нажатии на кнопку INPUT/EQ_F. Меню эквалайзера содержит графический индикатор регулировки полос.

• Меню регулировки баланса

• Режим MUTE

• Режим STANDBY

Так как предусмотрена управляемая яркость подсветки дисплея, то можно установить яркость подсветки в основном  режиме и в режиме STANDBY (как правило с пониженной яркостью подсветки), регулировка яркости подсветки осуществляется через скетч:

#define BRIG_H 200 // Яркость 0…255 POWER ON
#define BRIG_L 50 // Яркость 0…255 POWER OFF

Подсветка — убрать перемычку с модуля I2C PCF8574 и подключить вывод модуля к цифровому выходу Arduino D6. Перед подключением замерить ток подсветки который не должен превышать 20 мА (у моего модуля ток не более 15 мА, замер производить между контактами перемычки).

ИК пульт дублирует работу энкодера и кнопок. Для управления усилителем подойдет практически любой пульт ИК, для поддержки Вашего пульта необходимо прописать коды кнопок в скетч:

#define IR_1 0x2FDD02F // Кнопка вверх

#define IR_2 0x2FD32CD // Кнопка вниз

#define IR_3 0x2FD906F // Кнопка >

#define IR_4 0x2FDF20D // Кнопка <

#define IR_5 0x2FD6A95 // Кнопка IN

#define IR_6 0x2FDEA15 // Кнопка MUTE

#define IR_7 0x2FD00FF // Кнопка STANDBY (POWER)

Для получения кодов кнопок Вашего пульта загрузите скетч и откройте монитор порта, при нажатии кнопки пульта его код будет отображен в мониторе порта.

Усилитель в настройке не нуждается, помимо занесения в скетч кодов кнопок пульта и параметров подсветки дисплея можно подкорректировать в скетче общее усиление усилителя:

#define GAIN 80 // 10 — 126 КОЭФФИЦИЕНТ УСИЛЕНИЯ УСИЛИТЕЛЯ

Скетч - http://rcl-radio.ru/?p=130078

На вход D5 подается сигнал уровня TTL, а на выходе D11 присутствует импульсный сигнала (меандр) для тестирования работы частотомера.

Частотомер работает следующим образом — на вход Т1 Timer_1 подается входной сигнал (TTL), Timer_1 сконфигурирован на работу с внешним тактовыми импульсами источником которого является измеряемый сигнал.

TCCR1A = 0;

TCCR1B = 0;

TCNT1=0;

TCCR1B = (1 << CS12) | (1 << CS11) | (1 << CS10);

TIMSK1 = (1 << TOIE1);

TCKCSR = (1 << F2XEN) | (1 << TC2XS1);

Биты CS12 CS11 CS10 регистра TCCR1B настроены на внешний режим тактирования:

Бит TOIE1 регистра TIMSK1 переводит таймер в режим — сброс при переполнении (прерывание).

Биты F2XEN TC2XS1 регистра TCKCSR запускаю высокоскоростной режим синхронизации.

Если на вход Т1 таймера поступают тактовые импульсы, счетчик TCNT1 начинает отсчет импульсов до максимального значения 65535 (при условии что входной сигнал имеет частоту выше 65535 Гц) далее он обнуляется и происходит прерывание. В обработчике прерывания указан следующий код:

ISR(TIMER1_OVF_vect) {tic++;}

Этот код просто подсчитывает кол-во прерываний.

Timer_3 имеет разрешение 16 бит, его задача состоит в точном отсчете времени измерения в 1 секунду.

TCCR3B = (1 << CS32) | (1 << WGM32);

TIMSK3 = (1 << OCIE3A);

OCR3A = CAL;

Бит CS32 регистра TCCR3B устанавливает предделитель на 256, бит WGM32 активирует режим СТС (сброс при совпадении счетного регистра TCNT1 с регистром сравнения OCR3A).

Регистр OCR3A содержит значение CAL отмеряющее 1 секунду.

При совпадении счетного регистра TCNT1 с регистром сравнения OCR3A происходит прерывание:

ISR(TIMER3_vect) {

if (TIFR3 & (1 << OCF3A)){

TIFR3 = 1 << OCF3A;

freq = tic*0xFFFF + TCNT1;

tic=0;

TCNT1=0;

w=1;

} }

В обработчике прерывания Timer_3 происходит подсчет частоты:

freq = tic*0xFFFF + TCNT1;

то есть кол-во прерываний Timer_1 умножается на 65535, так как одно прерывание содержит 65535 отсчетов счетного регистра TCNT1 и далее к полученному значению прибавляется остаток счета в регистре TCNT1.

После чего кол-во прерываний Timer_1 и показания счетного регистра обнуляются, а в переменной freq содержится значение измеренной частоты, которые выводится на восьми разрядный семисегментный индикатор.

При наличии очень точного импульсного генератора можно откалибровать частотомер при помощи значения счетного регистра:

#define CAL 62502; //62499 = 1 sec

При прошивке микроконтроллера рекомендую ознакомится со следующей статьей —  LGT8F328P-LQFP32 MiniEVB в Arduino IDE , версия платы не ниже 2.0.0

Так же при конфигурировании платы в Arduino IDE руководствуйтесь этим скриншотом:

Скетч - http://rcl-radio.ru/?p=130049

За внешние прерывания отвечают несколько регистров:

Регистр PCICR — определяет какую группу входов использовать в качестве источника прерывания:

Группа PCIE4 отвечает за входы PCINT[32:39], PCIE3 за  PCINT[24:31], PCIE2 за  PCINT[16:23], PCIE1 за  PCINT[8:15], PCIE0 за  PCINT[0:7].

Пример использования:

PCICR |= (1 << PCIE0); // определяет группу входов PCIE0 PCINT0…7

Далее используются при необходимости пять регистров PCMSKn, каждый регистр отвечает за вход PCINTn в своей группе:

Установка какого-нибудь бита из PCINT0…39 разрешает соответствующему выводу работать в качестве источника прерывания.

Одновременно можно задействовать несколько входов, которые будут работать как источник прерывания.

Пример использования:

PCMSK0 |= (1 << PCINT0); // использовать PCINT0 в группе PCIE0

PCIFR — регистр флагов

При смене логического уровня на любом из выводов PCINT0…39 происходит вызов прерывания, при этом устанавливается соответствующий флаг прерывания PCIF0…4 (на одну группу один флаг). Этот флаг очищается аппаратно после выхода из подпрограммы обработки прерывания.

Обработчики прерывания PCINTx_vect, каждый для своей группы.

Пример использования:

ISR(PCINT0_vect){ // — код — //} — при возникновении прерывания исполняется // — код — //

ISR(PCINT1_vect){ // — код — //} — при возникновении прерывания исполняется // — код — //

ISR(PCINT2_vect){ // — код — //} — при возникновении прерывания исполняется // — код — //

ISR(PCINT3_vect){ // — код — //} — при возникновении прерывания исполняется // — код — //

ISR(PCINT4_vect){ // — код — //} — при возникновении прерывания исполняется // — код — //

Пример:

int i;

void setup() {  

DDRB |= (1 << PB5);// выход светодиода D13 (PB5) на плате Arduino  

DDRB &= ~(1 << 0);

PORTB |= (1 << 0); // выход PCINT0 (D8) как выход, подтягивающий резистор включить

PCICR |= (1 << PCIE0); // определяет группу входов PCIE0 PCINT0...7  

PCMSK0 |= (1 << PCINT0); // использовать PCINT0 в группе PCIE0

}

void loop() {  

PORTB |= (1 << PB5); // PB5 выход 1  

if (i == 1)delay(5000); i = 0; // как сработает прерывание подождать 5 секунд

}

ISR(PCINT0_vect) {  

PORTB &= ~(1 << PB5); // погасить светодиод на D13  

i = 1;

}

Светодиод на плате Arduino Uno который подключен к PB5 горит всегда, если кратковременно замкнуть вход PCINT0 на GND, светодиод погаснет на 5 секунд и загорится вновь.

Пояснение работы кода:

Команда PORTB |= (1 << PB5) в loop() всегда устанавливает на выходе PB5 высокий уровень. Если кратковременно замкнуть вход PCINT0 на GND, то сработает обработчик прерывания PCINT0_vect, в котом находится команда PORTB &= ~(1 << PB5) которая переводит выход PB5 в низкий уровень, тем самым Мы видим как гаснет светодиод демонстрирующий работы прерывания. Далее в  обработчике прерывания используется переменная i , которая становится равной 1. Эта переменная нужна чтобы сработало условие:

if (i == 1)delay(5000); i = 0;

После того как сработает условие следует пауза в 5 секунд, переменная i становится равной 0, тем самым запрещая выполнение условия. Пауза в 5 секунд необходима для демонстрации работы внешнего прерывания, так как без паузы после того как погаснет от прерывания светодиод, он тут же снова загорится, так как команда PORTB |= (1 << PB5) в loop() всегда устанавливает на выходе PB5 высокий уровень.

http://rcl-radio.ru/?p=130036

Назначение контактов модуля NEO-6M:

• GND —  заземляющий вывод питания

• TxD — вывод для передачи данных

• RxD — вывод для получения данных

• VCC — вывод питания 3,3 В

В часах предусмотрена регулировка яркости адресной ленты и изменения цвета свечения.

Схема часов

Кнопки:

• MODE — позволяет менять цвет свечения адресной ленты

• UP —  кнопка позволяет увеличивать яркость свечения адресной ленты

• DOWN — кнопка позволяет уменьшать яркость свечения адресной ленты

Сборка часов

Материал на который наклеена адресная лента для создания часов может быть различный, адресную ленту необходимо разрезать на 28 отрезков по три пикселя для сегментов индикаторов , и 2 отрезка по два пикселя для разделительных точек.

Порядок наклеивания отрезков адресной ленты на основание показан на рисунках:

При установке большой яркости свечения адресной ленты, необходимо использовать отдельный от Arduino источник питания 5 В, так ток потребления адресной ленты может превысить 2 А.

Как ранее было написано, что GPS модулю после подачи на него питания необходимо некоторое время чтобы осуществить поиск спутников. Пока спутники не найдены, часы работать не будут, а в мониторе порта должна появится следующая информация:

Это значит что GPS модуль активен и передает информация на плату Arduino, но спутники еще не найдены.

Как только модуль GPS найдет спутники то информация в мониторе порта поменяется и часы начнут показывать время:

При настройке часов необходимо внести изменения в скетч:

#define time_offset 21600 // смещение от UTC 1 час = 3600 (зависит от часового пояса, для примера смещение времени для Омска 6 часов, то есть 21600 секунд )

#define BRIG_MAX 50 // настойка ограничения максимальной яркости. Напряжение 5 В подаваемое на адресную ленту может подаваться от платы Arduino, от маломощного источника питания,  но при этом яркость ленты не должна превышать 10 единиц.

Скетч - http://rcl-radio.ru/?p=130337

В статье будет рассмотрен только первый вариант подключения нагрузки к усилителю (выход 2.0 — 2х20 Вт при напряжении питания 18 В).

Усилитель выдает 2 x 20 Вт, оснащен цифровым регулятором громкости, баланса, регуляторы тембра ВЧ и НЧ, регулятор полосы НЧ, de-emphasis, так же доступны функции MUTE и STANDBY.

Структурная схема усилителя

Ресивер S/PDIF собран на ИМС DIR9001, так как вход DIR9001 имеет вход уровня TTL, сигнал S/PDIF подается через преобразователь интерфейса MAX485. DIR9001 поддерживает формат I2S, 24 бит, частота дискредитации 96 кГц.

Для вывода информации о настройках используется дисплей 0.96′ I2C 128X64 OLED. Управление OLED дисплеем в данном примере осуществляется при помощи шины I2C.

Параметры дисплея SSD1306:

• Технология дисплея: OLED

• Разрешение дисплея: 128 на 64 точки

• Диагональ дисплея: 0,96 дюйма

• Угол обзора: 160°

• Напряжение питания: 2.8 В ~ 5.5 В

• Мощность: 0,08 Вт

• Габариты: 27.3 мм х 27.8 мм х 3.7 мм

Основные параметры усилителя STA333BW

• Напряжение питания цифровое и аналоговое 3,3 В

• Напряжение питания для выходного каскада усилителя от 4.5 В to 21.5 В

• Режим работы 2.0 и 2.1 (в данном примере рассматривается режим работы 2.0)

• Выходная мощность в режиме 2.0 … 2 x 20 Вт (8 Ом 18 В)

• Выходная мощность в режиме 2.1 … 2 x 9 Вт + 1 х 20 Вт (8 Ом 18 В)

• Динамический диапазон 100 дБ

• Частота дискредитации от 32 до 192 кГц

• Управление цифровое I2C

• Регулировка громкости от -80 до 48 дБ с шагом 0,5 дБ

• Регулировка тембра ВЧ НЧ ±12 дБ с шагом 2 дБ

• Регулировка полосы НЧ от 80 до 340 Гц (14 шагов)

• Коэффициент гармоник не более 0,2 % (Po = 1 W f = 1 kHz)

• КПД 90% в режиме 2.0

• Зашита от перегрева и токовая защита

Схема ресивера

Схема усилителя

Схема управления

Схема источника питания

Для управления работой усилителя используется плата Arduino Nano, две кнопки и энкодер (модуль KY-040), так же управление полностью продублировано ИК пультом, информация о текущих настройка отображается на дисплее 0.96′ OLED.

На дисплей выводится пять меню, переключение меню осуществляется при помощи кнопки энкодера.

Меню громкости

Bass

Treble

Частота Bass

Баланс

Дополнительные функции

STANDBY (ток потребления усилителя в режиме STANDBY 0.3 мкА)

MUTE

De-emphasis

ИК пульт дублирует работу энкодера и кнопок. Для управления усилителем подойдет практически любой пульт ИК, для поддержки Вашего пульта необходимо прописать коды кнопок в скетч:

#define IR_1 0x2FDD02F // Кнопка menu up
#define IR_2 0x2FD32CD // Кнопка menu dw
#define IR_3 0x2FD906F // Кнопка >
#define IR_4 0x2FDF20D // Кнопка <
#define IR_5 0x2FDF00F // Кнопка MUTE
#define IR_6 0x2FD00FF // Кнопка STANDBY (POWER)
#define IR_7 0x2FD6A95 // DEMP

Для получения кодов кнопок Вашего пульта загрузите скетч и откройте монитор порта, при нажатии кнопки пульта его код будет отображен в мониторе порта.

Скетч - http://rcl-radio.ru/?p=130127

Основные характеристики модуля на INA226:

• Диапазон измеряемого напряжения 0–36 вольт

• Максимальный ток 800 миллиампер (2 шага усиления, на 400 и 800 мА)

• Напряжение питания 3 – 5,5 вольт

• Потребляемая мощность (определяется самостоятельно):

  • Непрерывный режим: 0,35 мА

  • Режим пониженного энергопотребления: 2,3 мкА

• Режимы измерения: непрерывный или по требованию

• Количество выборок, которое собирается и усредняется 1, 4, 64, 128, 256, 512 или 1024

• Время преобразования для измерения напряжения на восьми уровнях: от 0,14 до 8,2 мс

• Связь через I2C, 4 настраиваемых адреса (модуль):

  • 0x40: A0, A1 не замкнут с VCC

  • 0x41: A0 = VCC, A1 не замкнут с VCC

  • 0x44: A0 не замкнут с VCC, A1 = VCC

  • 0x45: A0, A1 = VCC

На платформе Arduino (плата LGT8F328P-LQFP32 MiniEVB) используя модуль INA226 можно сделать простой, но высокоточный вольтамперметр для регулируемого источника питания, вся информация будет выводится на дисплей LCD1602 c модулем I2C. Дополнительно модуль производит измерение мощности, а измеряя потребляемый ток и время на дисплей можно выводить ампер-часы, что удобно при зарядке аккумуляторов. Так как будет измеряться ампер-часы, то будет добавлена кнопка для обнуления результата измерения.

Как использовать плату в Arduino IDE написано в статье — http://rcl-radio.ru/?p=129966

Настройки платы LGT8F328P-LQFP32 MiniEVB в Arduino IDE

Помимо платы LGT8F328P-LQFP32 MiniEVB можно использовать плату Arduino Nano изменив значение регистра OCR1A на 15624.

Вывод монитора порта:

Скетч - http://rcl-radio.ru/?p=130346