491 1 id 39179 Nieznany

background image

Multimedialny wzmacniacz 3D

Elektronika Praktyczna 1/99

42

P R O J E K T Y

Multimedialny
wzmacniacz
3D, część 1

kit AVT−491

Prezentowany w†artykule mul-

timedialny wzmacniacz powsta³
przede wszystkim z†myúl¹ o†uøyt-
kownikach komputerÛw PC. ZarÛ-
wno konstrukcja mechaniczna, jak
i†przyjÍty sposÛb zasilania powo-
duje, øe PC-et jest dla niego
naturalnym úrodowiskiem pracy,
co jednak nie wyklucza innych
aplikacji.

G³Ûwnym za³oøeniem autora by-

³o stworzenie alternatywy dla nie-
zwykle popularnego wúrÛd Czytel-
nikÛw EP wzmacniacza AVT-325,
ktÛry charakteryzuje siÍ bardzo
duø¹ moc¹ wyjúciow¹ i†jest wypo-
saøony w†panel z†diodami LED.
Jak zapewne pamiÍtacie, ze wzglÍ-
du na stosunkowo niskie napiÍcie
zasilania elementÛw komputera (5
i†12V) oraz ograniczon¹ moc wbu-
dowanego w†PC zasilacza kit AVT-
325 jest wyposaøony we w³asny
transformator, co nieco komplikuje
i†podraøa jego wykonanie. Pomimo
tych drobnych niedogodnoúci jest
on jednak niezast¹piony dla uøyt-
kownikÛw lubi¹cych mocne (a
raczej g³oúne) wraøenia.

Przeprowadzone prÛby wyka-

za³y, øe w†wiÍkszoúci domowych
zastosowaÒ moc dostarczana do

g³oúnikÛw z†karty düwiÍkowej nie
przekracza 400mW, co przy dob-
rej jakoúci g³oúnikach gwarantuje
odpowiedni¹ g³oúnoúÊ, nawet
w†tak wymagaj¹cych grach jak
Doom. Ograniczenie mocy wyj-
úciowej wzmacniacza do tak (tyl-
ko pozornie!) niewielkiego pozio-
mu pozwala do³¹czyÊ go do kom-
putera w†taki sam naturalny spo-
sÛb, jak stacjÍ dyskietek lub dysk
twardy. Bez øadnych problemÛw!

Tak wiÍc nie spodziewajcie siÍ

po prezentowanym wzmacniaczu
osza³amiaj¹cych parametrÛw ìmo-
cowychî. Sedno nowej konstruk-
cji leøy zupe³nie gdzie indziej -
procesor audio jest wyposaøony
w†funkcjÍ ì3Dî, dziÍki ktÛrej ste-
reofoniczna baza sygna³u jest roz-
szerzana, pozwalaj¹c znacznie do-
k³adniej wyczuÊ przestrzeÒ düwiÍ-
kow¹. Taka uproszczona forma
düwiÍku dookÛlnego jest osi¹gana
bardzo niewielkim kosztem.

W†pierwszej (czyli tej) czÍúci

artyku³u omÛwimy konstrukcjÍ
elektryczn¹ urz¹dzenia, a†sposÛb
jego montaøu, programowanie pro-
cesora audio, obs³ugÍ wzmacnia-
cza - w†kolejnej czÍúci - juø za
miesi¹c!

Prawda, øe tytu³ artyku³u

jest doúÊ tajemniczy? Nimbu

tajemniczoúci dostarcza przede

wszystkim skrÛt ì3Dî, ktÛry

jest doskonale znany

uøytkownikom wspÛ³czesnych

komputerÛw, a†zw³aszcza

PC-tÛw. NajczÍúciej

symbolizuje on duøe

moøliwoúci karty graficznej

maj¹cej wbudowany sprzÍtowy

ìdopalaczî grafiki

trÛjwymiarowej, ktÛra w†grach

sta³a siÍ juø standardem.

My proponujemy

wyposaøenie komputera

w†kolejny ìtrzeci wymiarî,

tym razem poprawiaj¹cy

jakoúÊ (a nie szybkoúÊ!)

odtwarzania düwiÍku, zarÛwno

z†karty düwiÍkowej, jak

i†odtwarzacza CD.

Konstrukcja opracowanego

przez nas urz¹dzenia jest

oparta na nowoczesnym

procesorze düwiÍku, ktÛry

opracowa³a firma National

Semiconductor.

background image

Multimedialny wzmacniacz 3D

43

Elektronika Praktyczna 1/99

odtwarzany w†sposÛb standardo-
wy (czyste stereo) lub z†wyko-
rzystaniem adaptacyjnego posze-
rzania stereofonicznej bazy, co
producent okreúla mianem
ìdüwiÍku 3Dî. Prze³¹czanie po-
miÍdzy trybami stereo i†î3Dî
odbywa siÍ na drodze progra-
mowej.

- Programowanych regulatorÛw

g³oúnoúci o†zakresie regulacji
(wzmocnienie/t³umienie) +20..
-40dB (z krokiem 2dB). Kaødy
kana³ audio jest wyposaøony
w†niezaleønie programowany re-
gulator. Z ich pomoc¹ odbywa
siÍ zarÛwno ustalanie g³oúnoúci,
jak i†balansu pomiÍdzy kana³a-
mi. Za przeliczanie zaleønoúci
pomiÍdzy tymi parametrami od-
powiada oprogramowanie ìza-
szyteî w†pamiÍci mikrokontrole-
ra steruj¹cego prac¹ wzmacnia-
cza.

Serce, czyli moøliwoúci
wspÛ³czesnych uk³adÛw

audio

ìSercemî multimedialnego

wzmacniacza jest procesor audio
LM4832 opracowany przez firmÍ
National Semiconductor. Schemat
blokowy tego uk³adu przedstawio-
no na rys. 1. Sk³ada siÍ on
z†nastÍpuj¹cych blokÛw funkcjo-
nalnych:
- T³umikÛw wejúciowych w†torze

audio, ktÛre umoøliwiaj¹ wstÍp-
n¹ regulacjÍ amplitudy sygna³u
dostarczanego do dalszych stop-
ni wzmacniacza. Zakres regula-
cji wynosi 0..-14dB (z krokiem
2dB), co pozwala dostosowaÊ
czu³oúÊ wejúÊ do kaødego typo-
wego ürÛd³a sygna³u audio. Sto-
pieÒ t³umienia obydwu t³umi-
kÛw jest programowany zawar-
toúci¹ jednego rejestru, nie ma
wiÍc moøliwoúci regulacji balan-

su w†tym stopniu toru audio.

- Aktywnych regulatorÛw barwy

düwiÍku. Filtruj¹ce obwody RC
s¹ w³¹czone w†pÍtlÍ ujemnego
sprzÍøenia zwrotnego wewnÍtrz-
nych wzmacniaczy operacyj-
nych, co pozwala uzyskaÊ za-
kres regulacji -12..+12dB (z kro-
kiem 2dB). Na rys. 2 pokazano
uproszczony schemat regulato-
rÛw. DziÍki przemyúlanej budo-
wie regulatorÛw i†zastosowaniu
analogowego multipleksera moø-
liwe jest ich programowe od³¹-
czanie. Pozwala to na korzysta-
nie z†zewnÍtrznego korektora
barwy lub procesora düwiÍku.
Na rys. 3 przedstawiono charak-
terystyki regulacji, ktÛre zaczer-
pniÍto z†danych katalogowych
uk³adu LM4832.

- Modu³Ûw ì3Dî. W†zaleønoúci od

upodobaÒ i†wymagaÒ uøytkow-
nika, sygna³ audio moøe byÊ

Rys. 1. Schemat blokowy układu LM4832.

background image

Multimedialny wzmacniacz 3D

Elektronika Praktyczna 1/99

44

- KoÒcÛwek mocy, ktÛre odpowia-

daj¹ za zasilenie do³¹czonych
do zestawu g³oúnikÛw lub s³u-
chawek. KoÒcÛwki mocy, po-
dobnie jak i†reszta uk³adu
LM4832, s¹ zasilane napiÍciem

5V. Nie jest to zbyt duøo,
zw³aszcza øe standardo-
we impedancje g³oúnikÛw
s¹ doúÊ duøe (minimalna
4

). Projektantom uk³adu

LM4832 uda³o siÍ jednak
tak zaprojektowaÊ koÒ-
cÛwki, øe charakterystyka
zniekszta³ceÒ w†funkcji
mocy wyjúciowej jest bar-
dzo korzystna.

Na rys. 4 przedsta-

wiono przebieg tej cha-

rakterystyki dla obci¹øenia 8

,

a†na rys. 5 dla obci¹øenia 32

.

Tak¹ w³aúnie impedancjÍ maj¹
typowe s³uchawki.

- Interfejs I

2

C jest kolejnym frag-

mentem uk³adu LM4832, wyko-
rzystywanym w†projekcie. Jego
zadanie jest oczywiste - poúred-
niczy pomiÍdzy zewnÍtrznym
mikrokontrolerem, ktÛry steruje
prac¹ czÍúci audio, a†analogow¹
czÍúci¹ uk³adu LM4832. Inter-
fejs ten ma dwa wejúcia adre-
sowe, ktÛre szczegÛ³owo okreú-
laj¹ adres uk³adu na magistrali
I

2

C. Zastosowanie tych wejúÊ

pozwala na po³¹czenie w†jed-
nym systemie, sterowanym po-
jedynczym procesorem, czterech
takich uk³adÛw jednoczeúnie.

- Bloku przedwzmacniacza mikro-

fonowego z†multiplekserem ana-
logowym na wejúciu. Ta czÍúÊ
uk³adu LM4832 nie jest wyko-
rzystywana w†prezentowanym
projekcie i†z†tego wzglÍdu nie
bÍdziemy jej omawiaÊ.

Wszystkie wyøej wymienione

bloki s¹ zintegrowane w†uk³adzie
zawartym w standardowej, taniej
obudowie DIP28. Uk³ad LM4832
w†typowych warunkach nie wy-
maga specjalnego ch³odzenia.

Krwiobieg, czyli dlaczego

ST62?

O†ile wybÛr procesora audio

by³ prosty - nie ma na rynku
rÛwnorzÍdnych uk³adÛw innych
producentÛw - o†tyle wybÛr mik-
rokontrolera zarz¹dzaj¹cego prac¹
ca³ego systemu moøe wydawaÊ siÍ
- ale tylko pozornie - dyskusyjny.
D l a c z e g o w i Í c z a s t o s o w a n o
ST62T65?

Po pierwsze jest on relatywnie

tani. Po drugie, integruje w†jednej
strukturze wszystkie peryferia,
ktÛre s¹ niezbÍdne do realizacji
wszystkich za³oøonych funkcji ste-
ruj¹cych. Tak wiÍc wykorzystano

8-bitowy przetwornik C/A PWM,
timer do pomiaru czasu, pamiÍÊ
EEPROM (!), a na pewnym etapie
realizacji takøe przetwornik A/C
(do pomiaru natÍøenia oúwietlenia
zewnÍtrznego), lecz ostatecznie
pomys³ zosta³ zarzucony. Wyko-
rzystano takøe standardowe, cyf-
rowe porty I/O, ktÛrych mikro-
kontroler ma ca³kiem sporo. Ostat-
nim argumentem by³a duøa po-
j e m n o ú Ê p a m i Í c i p r o g r a m u

Możliwości i podstawowe parametry
multimedialnego wzmacniacza 3D

Funkcje standardowe:

✓ urządzenie integruje funkcje przedwzmacnia−

cza, korektora barwy dźwięku oraz wzmacnia−
cza mocy,

✓ możliwe jest odtwarzanie stereofonicznego

dźwięku w standardowy sposób lub z wyko−
rzystaniem efektu “3D”,

✓ wbudowany przełącznik sygnałów pozwala na

odtwarzanie dźwięku z czytnika CD lub karty
dźwiękowej,

✓ zakres regulacji barwy dźwięku (w każdym

pasmie): ±12dB,

✓ moc wyjściowa: 350mW/8

,

✓ liczba wejść audio: 2 (CD/SC − regulacja

wstępnego poziomu niezależna dla każdego
wejścia),

✓ zacisk na wejściu sygnału z karty dźwiękowej

jest typu chinch oraz szpilkowy,

✓ wejście sygnału z odtwarzacza CD jest typu

szpilkowego,

✓ zasilanie: +5V/15mA i +12V/250mA, pobiera−

ne z zasilacza PC,

✓ wzmacniacz jest wyposażony w elektroniczny

wyłącznik zasilania,

✓ wszystkie nastawy są zapisywane w nieulotnej

pamięci EEPROM i automatycznie odtwarzane
po włączeniu zasilania,

✓ mechaniczna konstrukcja wzmacniacza umoż−

liwia montowanie go w miejscu stacji dyskie−
tek 5,25'’,

✓ do obsługi wszystkich funkcji wzmacniacza

wystarczają dwa manipulatory: obrotowy im−
pulsator cyfrowy (spełnia rolę potencjometra)
i przełącznik Digitast (wybór funkcji),

✓ wbudowany prosty program diagnostyczny

pozwala użytkownikowi wykryć błędy w trans−
ferze danych do układu LM4832.

Funkcje serwisowe:

✓ w przypadku zastosowania wyświetlacza

z podświetlaniem LED możliwe jest ręczne
dobranie jasności świecenia,

✓ zastąpienie potencjometra P1 układem US3

umożliwia elektroniczną regulację kontrastu
wyświetlacza LCD,

✓ w każdym kanale wejściowym można niezależ−

nie ustalić poziom wstępnego tłumienia syg−
nału audio, co ułatwia podłączanie do wzmac−
niacza źródeł o różnych amplitudach sygnału
na wyjściu.

Rys. 2. Konstrukcja regulatora barwy
dźwięku.

Rys. 3. Charakterystyka regulacji
barwy dźwięku.

Rys. 5. Zniekształcenia w funkcji
mocy wyjściowej dla obciążenia
32

.

Rys. 4. Zniekształcenia w funkcji
mocy wyjściowej dla obciążenia
8

.

background image

Multimedialny wzmacniacz 3D

45

Elektronika Praktyczna 1/99

Rys. 6. Schemat elektryczny wzmacniacza.

background image

Multimedialny wzmacniacz 3D

Elektronika Praktyczna 1/99

46

(3,8kB), co pozwoli³o na imple-
mentacjÍ we wzmacniaczu drob-
nych ìszaleÒstwî w†systemie ste-
rowania.

DoúÊ anatomii!

Po ìanatomicznymî wyk³adzie

wstÍpnym moøemy przejúÊ do
omÛwienia konstrukcji wzmacnia-
cza. Jego schemat elektryczny
przedstawiono na rys. 6.

£atwo zauwaøyÊ, øe otoczenie

uk³adu LM4832 (US2) jest zgodne
z not¹ aplikacyjn¹ producenta.
Jest to idealny przyk³ad wspÛ³-
czesnego, specjalizowanego uk³a-
du scalonego. Jedyn¹ sensown¹
modyfikacj¹, jakiej moøe dopuúciÊ
siÍ uøytkownik, jest zmiana po-
jemnoúci kondensatorÛw C8..11,
C17 oraz elementÛw tworz¹cych
pÍtlÍ sprzÍøenia ì3Dî - C12, R9,
R10. Zmiana pojemnoúci konden-
satorÛw C8..11 powoduje przesu-
niÍcie úrodkowej czÍstotliwoúci
filtra regulacyjnego barwy tonu.

Zdaniem autora wartoúci tych

elementÛw zosta³y dobrane opty-
malnie, w†zwi¹zku z†czym nie ma
potrzeby ich modyfikacji, ale do
eksperymentÛw oczywiúcie zachÍ-
camy! Nieco bardziej z³oøony jest
dobÛr elementÛw w†pÍtli sprzÍøe-
nia ì3Dî. RezystancjÍ R10 obni-
øono o†ok. 10% w†stosunku do
wartoúci zalecanej, co spowodo-
wa³o pog³Íbienie efektu rozszerze-
nia przestrzeni düwiÍkowej bez
wiÍkszych (zdaniem autora) efek-
tÛw negatywnych. Nie zalecamy
modyfikowaÊ wartoúci rezystora
R9, poniewaø jego zadaniem jest
tylko roz³adowywanie kondensa-
tora C12, co zapobiega powstawa-
niu nieprzyjemnych efektÛw akus-
tycznych podczas w³¹czania i†wy-
³¹czania bloku ì3Dî. Z†tego wzglÍ-
du wartoúÊ rezystancji R9 jest
doúÊ duøa.

Zadanie kondensatora C7 jest

podwÛjne: filtruje bowiem napiÍ-
cie referencyjne dla wszystkich
wewnÍtrznych wzmacniaczy zin-
tegrowanych w†strukturze US2 oraz

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

R1, R5, R6, R7, R8: 4,7k

R2, R3, R4, R11: 3,3k

R9: 680k

R10: 18k

R12: 30

/0,5W

R13: 0,1

P1: 10k

miniaturowy, ceramiczny,

leżący

Kondensatory

C1, C2: 27pF

C3, C4: 3,3nF

C5, C7, C12, C27, C28, C29,
C30, C31, C32, C33: 100nF

C6: 1

µ

F/16V

C8, C9, C10, C11: 8,2nF

C13, C14: 470

µ

F/6,3V

C15, C16: 1

µ

F unipolarne

C17, C18, C19, C20, C21:
1000

µ

F/25V

C22, C23, C24, C34: 10

µ

F/16V

C25: 22

µ

F/16V

C26: 470

µ

F/10V

Półprzewodniki

T1, T2: BC547

T3: BD243 lub podobny

US1: ST62T65B − zaprogramowany

US2: LM4832N

US3: X9313W (opcja − nie
wchodzi w skład kitu)

US4: DS1813 (w obudowie TO−92)

US5: 7805 lub 78M05

Różne

X1: 8MHz

Zl1: stereofoniczne złącze
słuchawkowe do druku 3,5 mm

Zl2: podwójny chinch do druku,
poziomy

Zl3, Zl4:

Zl5: 4−stykowe, męskie złącze
zasilania PC

Prz1: TQ2−5V

IMP1: impulsator ECW1JB24BC0024
firmy Bourns

W1: alfanumeryczny wyświetlacz
LCD 1x16 z podświetlaczem LED,
np. WM−C1601M−YLYc. Możliwe
jest zastosowanie wyświetlacza
bez podświetlenia.

Sw1: przełącznik Digitast
z przyciskiem

JP1: goldpiny 1x3 z jumperem

Radiator dla stabilizatora US5

4 śruby M2,5/5 z nakrętkami

Folia samoprzylepna na płytę
czołową

odpowiada za p³ynne w³¹czanie
wzmacniacza, zapobiegaj¹c powsta-
waniu stukÛw w†g³oúnikach.

Elementy C6 i†R11 zeruj¹ cyf-

row¹ czÍúÊ uk³adu US2 po w³¹-
czeniu zasilania. Podobn¹ rolÍ
spe³nia uk³ad US4, ktÛry zeruje
mikrokontroler zarÛwno po w³¹-
czeniu zasilania, jak i†po zbyt
duøym obniøeniu siÍ wartoúci
napiÍcia zasilaj¹cego. Fakt zasto-
sowania tak zaawansowanego spo-
sobu zerowania mikrokontrolera
wynika z†koniecznoúci zabezpie-
czenia zawartoúci pamiÍci nie-
ulotnej EEPROM, ktÛra jest zin-
tegrowana w†strukturze ST62T65.
Niepoø¹dane, przypadkowe wpisy
do pamiÍci czÍsto wystÍpuj¹ pod-
czas wolnego opadania napiÍcia
zasilaj¹cego po wy³¹czeniu zasi-
lacza. Zjawisko takie jest charak-
terystyczne dla zasilaczy duøej
mocy stosowanych w†PC. Tak
wiÍc dziÍki US4 nastawy zapisane
w†pamiÍci EEPROM s¹ ca³kowicie
bezpieczne.

Prac¹ wzmacniacza zarz¹dza

mikrokontroler ST62T65 (US1).
Argumenty przemawiaj¹ce za sto-
sowaniem tego uk³adu przedsta-
wiono powyøej. Teraz pokrÛtce
omÛwimy jego aplikacjÍ i†oprog-
ramowanie.

KonfiguracjÍ portÛw procesora

US1 ³atwo jest przeanalizowaÊ na
podstawie schematu elektrycznego
z†rys. 6. Trzy najm³odsze linie
portu PC (PC0..2) spe³niaj¹ rolÍ
interfejsu I

2

C. Procesor pracuje

jako Slave systemu. Na rys. 7
pokazano typow¹ ramkÍ danych
przesy³anych t¹ magistral¹. Ponie-
waø procesory ST62 nie maj¹
wbudowanych sprzÍtowych inter-
fejsÛw I

2

C, protokÛ³ transmisji jest

emulowany programowo.

Najstarszy dostÍpny bit portu

PC - PC4 odpowiada za sterowa-
nie przekaünika Prz1. RolÍ bufora
pr¹dowego spe³nia tranzystor T1.
W†modelu zastosowano miniatu-
rowy przekaünik TQ2 firmy NAiS-
Matsushita, ktÛrego cewka jest

Rys. 7. Format ramki danych wpisywanych do LM4832.

background image

Multimedialny wzmacniacz 3D

47

Elektronika Praktyczna 1/99

zabezpieczona diod¹ przeciwprze-
piÍciow¹. Nie ma wiÍc potrzeby
stosowania dodatkowo øadnego ze-
wnÍtrznego elementu zabezpiecza-
j¹cego. Linie PA0..PA3 wykorzys-
tano jako 4-bitow¹ magistralÍ da-
nych do sterowania wyúwietla-
czem W1. Sygna³y steruj¹ce RS,
E†oraz R\!W s¹ generowane przez
fragment portu PB (PB3..5). Pro-
gramowanie sterownika wyúwiet-
lacza poprzez szynÍ 4-bitow¹ po-
zwoli³o ograniczyÊ liczbÍ niezbÍd-
nych po³¹czeÒ pomiÍdzy p³ytk¹
wyúwietlacza i†bazow¹ o†4 i†- co
jest znacznie waøniejsze - zapo-
bieg³o koniecznoúci zastosowania
procesora o†wiÍkszej liczbie wy-
prowadzeÒ. A†kaødy dodatkowy
pin kosztuje...

Do wyprowadzeÒ PA5 i†6†(pra-

cuj¹ jako wejúcia) zosta³y do³¹czo-
ne wyjúcia impulsatora Imp1. Za-
sada dzia³ania tego impulsatora
jest dobrze znana Czytelnikom
úledz¹cym przygotowywane przez
nas projekty. Na wszelki wypadek
na rys. 8 pokazano po raz kolejny
przebiegi charakterystyczne dla
dzia³ania impulsatora. Generalizu-
j¹c moøna stwierdziÊ, øe czÍstot-
liwoúÊ impulsÛw na wyjúciu
A†i†B†daje informacjÍ o†szybkoúci
obracania oúki impulsatora, a†wza-
jemna faza impulsÛw informuje
o†kierunku jej obracania. Rezysto-
ry R6 i†R7 ìpodwieszaj¹î do
plusa zasilania wejúcia procesora,
a†kondensatory C3 i†C4 czÍúciowo
t³umi¹ niepoø¹dane drgania sty-
kÛw impulsatora. Pozosta³a czÍúÊ
zak³ÛceÒ jest eliminowana na dro-
dze programowej.

W†egzemplarzu modelowym za-

stosowano wyúwietlacz LCD
z†podúwietlaczem LED. Pomimo
stosunkowo wysokiej ceny takiego
rozwi¹zania gor¹co je polecamy!
Komfort uøytkowania wzmacnia-
cza z†podúwietlanym wyúwietla-
czem jest nieporÛwnywalnie wiÍk-
szy niø bez podúwietlania.

Poniewaø z†pewnoúci¹

nie dla wszystkich uøyt-
kownikÛw wzmacniacza
duøa jasnoúÊ podúwietla-
cza LED bÍdzie zadowala-
j¹ca, wzmacniacz zosta³
wyposaøony w†elektronicz-
ny regulator jasnoúci. RolÍ
elementÛw wykonawczych
regulatora spe³niaj¹ tran-
zystory T2 i†T3, ktÛre s¹
sterowane przebiegiem

prostok¹tnym z†modulowan¹ sze-
rokoúci¹ (PWM) dodatniego im-
pulsu. CzÍstotliwoúÊ impulsÛw
steruj¹cych jest sta³a i†wynosi ok.
1,3kHz, a†wype³nienie moøna
zmieniaÊ w†zakresie 0,4..25%, co
w†zupe³noúci wystarcza do za-
pewnienia odpowiedniego zakresu
regulacji jasnoúci podúwietlenia.
Stosunkowo duøa czÍstotliwoúÊ
taktowania wynika z†koniecznoúci
znacznego przekroczenia czÍstotli-
woúÊ taktowania matrycy LCD,
poniewaø w†przeciwnym razie
mog³yby powstawaÊ zdudnienia
powoduj¹ce ìp³ywanieî wyúwiet-
lanych napisÛw.

Wyúwietlacz LCD zazwyczaj

wymaga regulacji kontrastu, ktÛr¹
naj³atwiej jest wykonaÊ przy po-
mocy zwyk³ego potencjometra w³¹-
czonego pomiÍdzy plus i†masÍ
zasilania. W†prezentowanym urz¹-
dzeniu przewidziano oczywiúcie
moøliwoúÊ takiej regulacji - za-
pewnia j¹ potencjometr P1. Autor
nie by³by jednak elektronikiem,
gdyby nie podj¹³ prÛby ìzelektro-
nizowaniaî tej regulacji - pos³u-
giwanie siÍ wkrÍtakiem w†erze
wszechobecnych mikrokontrolerÛw
jest przecieø postÍpowaniem
wbrew sztuce! To oczywiúcie
øart... Ale do rzeczy. Poniewaø
bez wiÍkszego trudu s¹ dostÍpne
elektroniczne potencjometry, moø-
liwe jest zast¹pienie nimi ich
mechanicznego odpowiednika.

Widoczny na rys. 6†uk³ad US3

jest w³aúnie alternatyw¹ dla poten-
cjometra P1. Programowanie po³o-
øenia ìsuwakaî potencjometra US3
odbywa siÍ za pomoc¹ pinÛw
PB0..PB2 mikrokontrolera US3.
Moøna oczywiúcie stwierdziÊ, øe
zastÍpowanie taniego potencjometra
jego elektronicznym odpowiedni-
kiem jest pozbawione ekonomicz-
nego sensu. Jest to opinia w†znacz-
nym stopniu prawdziwa, ale zda-
niem autora warto jest siÍgaÊ po
rozwi¹zania najnowsze, zw³aszcza,

øe dostÍp do nich jest coraz
³atwiejszy. Uk³ad X9313 firmy Xi-
cor ma wbudowan¹ nieulotn¹ pa-
miÍÊ po³oøenia suwaka, dziÍki cze-
mu zaprogramowany wspÛ³czynnik
kontrastu jest automatycznie od-
twarzany po w³¹czeniu zasilania.

Drobnego komentarza wymaga

sposÛb sterowania sygna³em !CS
uk³adu US3 - zastosowany obwÛd
gasz¹cy R3, C5 zapobiega przy-
padkowym zmianom po³oøenia su-
waka potencjometra, ktÛre mog¹
wyst¹piÊ po w³¹czeniu zasilania,
podczas konfigurowania portÛw
procesora.

Na tym koÒczymy pierwsz¹

czÍúÊ artyku³u. Za miesi¹c dokoÒ-
czenie, ktÛre poúwiÍcimy omÛwie-
niu montaøu elektrycznego i†me-
c h a n i c z n e g o , u r u c h o m i e n i u
wzmacniacza oraz omÛwimy jego
obs³ugÍ i†programowanie.
Piotr Zbysiński, AVT

Uwaga! W†sk³ad kitu wchodzi

samoprzylepna folia, ktÛra u³atwi
estetyczne wykoÒczenie p³yty czo-
³owej wzmacniacza.

Rys. 8. Przebiegi charakteryzujące pracę
impulsatora.

background image

Multimedialny wzmacniacz 3D

71

Elektronika Praktyczna 2/99

P R O J E K T Y

Multimedialny
wzmacniacz
3D, część 2

kit AVT−491

Montaø i†uruchomienie

MozaikÍ úcieøek jednostron-

nych p³ytek drukowanych wzmac-
niacza multimedialnego przedsta-
wimy na wk³adce w nastÍpnym
numerze EP. Jest ona dostÍpna na
naszej stronie w Internecie w
postaci pliku PDF. Na rys. 9
przedstawiono rozmieszczenie ele-
mentÛw na p³ytkach drukowa-
nych. Na rysunku tym nie poka-
zano dwÛch dodatkowych p³ytek
drukowanych, ktÛre spe³niaj¹ rolÍ
úcianek bocznych wzmacniacza.

Przed rozpoczÍciem montaøu

naleøy zdecydowaÊ, ktÛra z†wersji
bÍdzie montowana (z elektronicz-
n¹ regulacj¹ kontrastu, czy bez
niej). Montaø wzmacniacza naleøy
rozpocz¹Ê od wlutowania zworek
ze srebrzanki i†pozosta³ych ele-
mentÛw w†p³ytkÍ g³Ûwn¹. Uk³ady
scalone w†obudowach DIP naleøy
w³oøyÊ w†podstawki, a†do stabili-
zatora US5 naleøy przykrÍciÊ ra-
diator.

Nieco bardziej skomplikowany

jest montaø p³ytki czo³owej. Po-
miÍdzy p³ytkÍ modu³u wyúwiet-

lacza LCD a†p³ytkÍ czo³ow¹ nale-
øy za³oøyÊ podk³adki dystansowe
(izolacyjne!) o†gruboúci 2†mm na
úruby mocuj¹ce. Po przymocowa-
niu wyprowadzenia wyúwietlacza
³¹czymy z†p³ytk¹ czo³ow¹ za po-
moc¹ krÛtkich odcinkÛw srebrzan-
ki. W†przypadku zastosowania wy-
úwietlacza z†podúwietleniem LED
naleøy pamiÍtaÊ takøe o†do³¹cze-
niu dwÛch wyprowadzeÒ pod-
úwietlacza.

Kolejnym krokiem jest montaø

impulsatora Imp1, prze³¹cznika
Sw1 oraz kondensatorÛw C33
i†C34. Kondensator C34 jest mon-
towany od strony lutowania!

Teraz moøemy przygotowaÊ do

montaøu p³ytki boczne. Wykonane
s¹ w†nich otwory, ktÛre s³uø¹ do
mocowania wzmacniacza w†obu-
dowie komputera. Otwory te nie
s¹ niestety gwintowane, niezbÍd-
ne jest wiÍc wlutowanie nakrÍtek
o†úrednicy gwintu 3..4 mm. Moø-
na takøe (tak zrobiono w†egzem-
plarzu modelowym) wykonaÊ wo-
kÛ³ kaødego z†otworÛw bazowych
cztery otworki o†úrednicy 2..3 mm

W†drugiej (i ostatniej!)

czÍúci artyku³u poúwiÍconego

multimedialnemu

wzmacniaczowi z†efektem

ì3Dî skupimy siÍ na

omÛwieniu jego obs³ugi

i†programowania. Podamy

takøe wskazÛwki, ktÛre warto

uwzglÍdniÊ podczas montaøu.

background image

Multimedialny wzmacniacz 3D

Elektronika Praktyczna 2/99

72

ktÛrego zadaniem jest ìodpytanieî
procesora audio o†potwierdzenie
odbioru danych.

Na rys. 11 przedstawiono wi-

dok kompletnej, przyk³adowej
ramki danych (adres + nastawy),
przesy³anej przez mikrokontroler
do procesora audio. GÛrny prze-
bieg odpowiada sygna³owi SCL,
dolny SDA. Czas transferu takiej
porcji danych wynosi ok. 1,31 ms
i†jest ³atwy do obserwacji takøe
na oscyloskopach analogowych.

Obs³uga wzmacniacza

Wzmacniacz ma wbudowane

dwa tryby obs³ugowe:
Standardowy: regulacje barwy

düwiÍku, g³oúnoúci, balansu,
prze³¹czanie ìStereo/3Dî, wybÛr
aktywnego wejúcia i wy³¹czanie.
Jest on domyúlnie ustawiany

i † p r z y p o m o c y
m³otka (ale delikat-
nie!) wbiÊ w†nie
stolarskie nakrÍtki
k³owe. Jest to roz-
wi¹zanie bardzo
niezawodne i†³atwe
w†wykonaniu.

Ostatnim i†naj-

trudniejszym eta-
p e m

m o n t a ø u

wzmacniacza jest
przylutowanie p³y-
tek bocznych i†p³yt-
ki przedniej do
p³ytki g³Ûwnej. Jest
to etap wymagaj¹cy
duøej precyzji, nie
naleøy wiÍc zbyt-
nio siÍ spieszyÊ!

Zaczynamy od

przylutowania p³yt-
ki przedniej. Na
stronie opisu (ele-
mentÛw) zaznaczo-
no delikatnymi li-
niami optymaln¹
wysokoúÊ usytuo-
wania p³ytki g³Ûw-
nej. Wzajemne u³o-
øenie tych p³ytek
wskazuj¹ punkty
lutownicze, ktÛre
zastÍpuj¹ z³¹cze.
Przed zlutowaniem
p³ytek ze sob¹ na-
leøy jeszcze spraw-
dziÊ, czy s¹ one do
siebie prostopad³e.

Kolejnym kro-

kiem jest przyluto-
wanie p³ytek stano-
wi¹cych úcianki boczne. Przy ich
montaøu pomocne bÍd¹ niewiel-
kie otwory wykonane w†dolnej
czÍúci p³ytki. Moøna przez nie
przewlec kawa³ki grubej srebrzan-
ki, ktÛrej wystaj¹ce koÒce bÍd¹
stanowi³y punkt odniesienia.

Doúwiadczenia zebrane pod-

czas montaøu wykaza³y, øe naj-
lepsze efekty daje montaø metod¹
ìdrobnych krokÛwî. Nie naleøy
wiÍc od razu pokrywaÊ wszyst-
kich punktÛw mocuj¹cych duø¹
iloúci¹ cyny, poniewaø utrudni
to, lub wrÍcz uniemoøliwi wpro-
wadzenie ewentualnych popra-
wek.

Estetyczne wykoÒczenie p³yty

czo³owej (w egzemplarzu mode-
lowym wykorzystano standardo-
w¹, plastykow¹ zaúlepkÍ po sta-
cji 5,25") u³atwi folia z†nadru-

kiem, ktÛra wchodzi w†sk¹d ze-
stawu.

Uruchomienie zestawu jest sto-

sunkowo ³atwe, a†to dziÍki pro-
cedurze diagnostycznej zapisanej
w†programie mikrokontrolera. Je-
øeli z†jakichú powodÛw transmisja
danych do uk³adu LM4832 nie
przebiega poprawnie (brak sygna-
³u potwierdzenia ACK), na wy-
úwietlaczu LCD pojawi siÍ napis
ìi2c TX/RX ERRORî. Jeøeli po
w³¹czeniu zasilania na wyúwiet-
laczu nie pojawia siÍ øaden napis,
naleøy zmieniÊ po³oøenie suwaka
potencjometru regulacji kontrastu.

Na rys. 10 przedstawiono obraz

ekranu oscyloskopu podczas trans-
misji bajtu danych. Transmisja
zaczyna siÍ od standardowego dla
I

2

C warunku startu, a koÒczy

dziewi¹tym taktem zegarowym,

Rys. 9. Rozmieszczenie elementów na płytkach drukowanych.

background image

Multimedialny wzmacniacz 3D

73

Elektronika Praktyczna 2/99

Rys. 10. Transfer bajtu adresowego z warunkiem
startu i znakiem ACK.

zawsze po w³¹czeniu zasilania
wzmacniacza.

Serwisowy: regulacje kontrastu

wyúwietlacza LCD, jaskrawoúci
podúwietlenia, wspÛ³czynniki
wstÍpnego t³umienia sygna³u na
wejúciu SC oraz CD. W†ten tryb
moøna wejúÊ tylko po wy³¹cze-
niu wzmacniacza, naciúniÍciu
przycisku Sw1 i†w³¹czeniu za-
silania.

W†trybie standardowym wybÛr

funkcji jest moøliwy
p r z y c i s k i e m S w 1 .
Kaødorazowe jego na-
ciúniÍcie powoduje
przejúcie do kolejnej
funkcji regulacyjnej.
Na rys. 12 przedsta-
w i o n o

ì p Í t l Í î

uaktywnionych funk-
cji, po ktÛrej moøe
kr¹øyÊ uøytkownik.
Zapis aktualnych na-
staw do nieulotnej pa-
miÍci EEPROM nastÍ-
puje zawsze po ok.
6†sekundach od mo-
mentu zakoÒczenia
ich regulacji. Wtedy
teø na wyúwietlaczu
pojawia siÍ komuni-
kat o†bieø¹cej nasta-
wie g³oúnoúci.

Na rys. 13 przed-

stawiono ìpÍtlÍî pro-
cedur serwisowych.
Wyjúcie z†nich jest
moøliwe po d³uøszym
wciúniÍciu przycisku
Sw1, jeøeli na wy-
úwietlaczu pojawi siÍ
komunikat ìInput level

Rys. 11. Widok kompletnej ramki adresu i danych.

Rys. 12. Pętla procedury standardowej obsługi wzmacniacza.

background image

Multimedialny wzmacniacz 3D

Elektronika Praktyczna 2/99

74

Rys. 13. Pętla procedury serwisowej.

@CDî. Celem regulacji t³umienia
sygna³u na wejúciach CD i†SC jest
umoøliwienie wspÛ³pracy wzmac-
niacza ze ürÛd³ami sygna³u o†rÛø-
nych amplitudach. WspÛ³czynniki
t³umienia zadane przez uøytkow-
nika bÍd¹ automatycznie wywo³y-
wane po wybraniu wejúcia.

Aktualne wartoúci nastaw ser-

wisowych nie s¹ pokazywane na
wyúwietlaczu. Jedynie skrajne po-
zycje regulacji jaskrawoúci pod-
úwietlenia mikrokontroler sygnali-
zuje zapalaj¹c znak ì!î na skraj-
nym prawym polu wyúwietlacza.
Mikrokontroler nie sprawdza, czy
uøytkownik zastosowa³ potencjo-
metr elektroniczny, czy standar-
dowy. Tak wiÍc pozycja w†menu
serwisowym ìLCD contrast U/Dî
jest zawsze aktywna. Zapis na-

staw serwisowych do pamiÍci
EEPROM nastÍpuje natychmiast
po wyjúciu z†menu serwisowego.
Od tego momentu bÍd¹ one sta-
nowi³y punkt odniesienia dla
wszelkich procedur regulacyjnych.

DoúÊ nietypowo rozwi¹zano

w³¹czanie i†wy³¹czanie wzmacnia-
cza. Wy³¹czenie wzmacniacza na-
stÍpuje automatycznie po ok. 6†se-
kundach od ustawienia minimal-
nej g³oúnoúci ìVolume: -62dBî.
Stan wy³¹czenia jest sygnalizowa-
ny wyúwietleniem komunikatu
ì**** OFF ****î. Mikrokontroler
p³ynnie gasi podúwietlenie wy-
úwietlacza i†wyúwietla komunikat
ìPress buttonî, wskazuj¹c jedno-
czeúnie przesuwaj¹c¹ siÍ strza³k¹
przycisk Sw1. WciúniÍcie przycis-
ku powoduje ìobudzenieî siÍ

wzmacniacza, potwierdzone ko-
munikatem ìI†am waking up!î.

W†standardowym trybie pracy,

na dwÛch polach z†prawej strony
wyúwietlacza LCD s¹ wyúwietlane
dwa symbole okreúlaj¹ce:
✗ Aktywne wejúcie (stylizowane

symbole ìSCî lub ìCDî) - wy-
úwietlany na skrajnym prawym
polu wyúwietlacza.

✗ Rodzaj przestrzeni düwiÍkowej

(stylizowane ì3Dî lub dwa kÛ³-
ka, czyli znak ìStereoî). Jest on
wyúwietlany na trzecim polu od
prawej strony.

DziÍki zastosowaniu takiego

sposobu komunikacji z†uøytkow-
nikiem, na wskaüniku LCD znaj-
duje siÍ zawsze pe³na informacja
o†konfiguracji wzmacniacza.
Piotr Zbysiński, AVT


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
485 491 id 39135 Nieznany (2)
FRFU 64 t1 491 id 181030 Nieznany
Abolicja podatkowa id 50334 Nieznany (2)
4 LIDER MENEDZER id 37733 Nieznany (2)
katechezy MB id 233498 Nieznany
metro sciaga id 296943 Nieznany
perf id 354744 Nieznany
interbase id 92028 Nieznany
Mbaku id 289860 Nieznany
Probiotyki antybiotyki id 66316 Nieznany
miedziowanie cz 2 id 113259 Nieznany
LTC1729 id 273494 Nieznany
D11B7AOver0400 id 130434 Nieznany
analiza ryzyka bio id 61320 Nieznany
pedagogika ogolna id 353595 Nieznany
Misc3 id 302777 Nieznany
cw med 5 id 122239 Nieznany

więcej podobnych podstron