6 канальный регулятор громкости на TDA7448.

Автор: Анастасия Попкова.
Опубликовано 15.12.2009

В адрес дорогой редакции со страниц нашего Форума поступает много обращений с предложениями собрать ту или иную конструкцию. Время от времени эти предложения похожи на здравые идеи, которые имеет смысл реализовать в железе. По многочисленным просьбам наших дорогих читателей мы представляем очередную разработку лаборатории сайта Радиокот.
Вашему вниманию предлагается простой высококачественный 6 канальный регулятор громкости. Регулятор собран на микросхеме TDA7448, производимой европейской фирмой STMicroelectronics. Данная микросхема имеет цифровой интерфейс I2C. Для управления через этот интерфейс использован распространенный, дешевый, высокоскоростной RISC микроконтроллер фирмы Microchip PIC16F873 (возможна замена на PIC16F873A, PIC16F876, PIC16F876A).
Разработчики устройств на микроконтроллерах от Microchip имеют уникальную возможность лёгкого подключения нескольких энкодеров без дополнительной обвязки. Это позволило реализовать довольно необычный концепт устройства.
Конструктивно схема состоит из двух узлов: микроконтроллерного блока управления

и блока регулятора на TDA7448.

Наш регулятор предполагается использовать в системах формата 5.1. Это предполагает наличие следующих каналов: фронтальные (левый и правый), тыловые (левый и правый), центр и сабвуфер. Для управления этими каналами используется 4 энкодера. Режим громкости и баланса для фронта и для тыла переключается кнопкой "громкость/баланс". Также предусмотрены кнопки "Mute" (приглушение) и "StandBy" (дежурный режим). Есть и отдельная линия StandBy, которую можно использовать для аппаратного отключения усилителей. Все перечисленные функции управления можно осуществить через любой пульт дистанционного управления в формате RC5 (от бытовой техники Philips).
Печатные платы выполнены из одностороннего фольгированного текстолита методом ЛУТ, но могут быть легко выполнены на монтажных платах. Файлы рисунков плат в формате Sprint Layout в конце статьи. Ниже рисунок и фотография собранной печатной платы микроконтроллерного блока управления.

Номиналы сопротивлений и конденсаторов могут отличаться от указанных на схеме на 20%.
Индикатор имеет 2 строки по 16 символов. Их выпускает много разных фирм и в их составе используются разные микросхемы: HD44780 (HITACHI), KS0066 (SAMSUNG), КБ1013ВГ6 (АНГСТРЕМ) и другие. Для более подробной информации сделайте запрос в Яндексе по фразе "Знакосинтезирующие жидкокристаллические индикаторы".
ИК-приемник TSOP1736 (Vishay) можно заменить на SFH-506 (Siemens), TFMS5360 (Temic), ILM5360 (ПО "Интеграл").
Если вы решите собрать данный регулятор, обращаем ваше внимание на то, что микросхема TDA7448 выполнена в корпусе для поверхностного монтажа. TDA7448 имеет довольно широкий шаг выводов (1,27 мм) и легко припаивается острозаточенным паяльником. Далее рисунок и фотография собранной печатной платы блока регулятора на TDA7448.

Ниже рисунок платы энкодеров:

Энкодер механический инкрементирующий, например, PEC12 или из серии EC11. При выборе энкодера руководствуйтесь документацией по цоколевке выводов. Например, PEC12 и PEC16 имеют разную цоколевку, что потребует иного рисунка печатной платы. Так или иначе, комбинаций включения немного. Определить правильное включение можно методом научного перебора.
Энкодеры, которые вы видите на фотографии ниже, к сожалению были приобретены без гаек и их пришлось устанавливать на общую плату, которая затем будет смонтирована на корпусе усилителя.

Кнопки могут быть любыми на ваш вкус - от тактовых до типовых пленочных клавиатур. Пленочная клавиатура имеет прочную липкую основу (как скотч), что позволяет легко наклеивать её на корпус устройства. Для подключения шлейфа пленочной клавиатуры удобно использовать разъемы серии FB-x, например, FB-5R.
Работа регулятора успешно протестирована с различными пультами в формате RC5. Ниже фотография одного из пультов. Кнопками влево-вправо выбирается регулируемый параметр, а кнопками вверх-вниз устанавливается желаемый уровень (функции кнопок соответствуют кнопкам "громкость" и "канал").

В процессе работы все настройки автоматически сохраняются и при включении плавно устанавливаются последние введенные уровни громкости.
Настройка схемы устройства сводится к установке необходимой контрастности подстроечным резистором. Все диалоги в меню сделаны на королевском лондонском английском и применительно ко всем индикаторам 2*16 они нативнее. Ниже фото из жизни:

Об организации питания.
В сторону микроконтроллерного блока управления на стабилизатор 7805 желательно подавать напряжение на уровне 6-7 вольт с тем, чтобы он не грелся при падении напряжения. В сторону TDA7448 следует подавать напряжение 9 вольт со стабилизированного источника питания, например собранного на стабилизаторе 7809. Общие "земли" рекомендуем соединить на стороне блока питания.
Для любителей синтетического моделирования собран проект в Proteus Professional 7.2 SP6, в котором можно оценить некоторые функции регулятора громкости.

Кстати, понятно, что если на входе вашего усилителя уже стоят блокировочные конденсаторы, то в данной схеме выходные электролиты смело можно выкинуть и поставить на их место перемычки. Прим. Кота.

UPD

Особенные преимущества архитектуры PIC микроконтроллеров в Middle семействе и гибкость Flash программной памяти позволяют легко адаптировать их под новые функционал. По многочисленным просьбам в 6 канальный регулятор громкости на TDA7448 с цифровым управлением добавлен особый режим - "Общая громкость" (Master volume).
Переход в данный режим осуществляется кнопкой по зарезервированной линии. В этом режиме все энкодеры работают в параллели, т.е. равномерно изменяют уровни громкости по всем каналам (линиям). Параметр "общая громкость" не имеет какого-то определенного числового измерения, т.к. каждый из каналов настроен на свой уровень громкости. Регулировка "общей громкости" лишь синхронно уменьшает или увеличивает все каналы.
Для визуализации направления регулирования в этом режиме на индикаторе в верхней строке выводится название режима "Master volume", а в нижней строке анимированные значки <<<<< или >>>>>.

Файлы:
Печатные платы в формате SL 4.0.
Прошивка МК с исходником.
Проект Proteus.
Видео работы устройства (WMV, 2Мб).

Вопросы, как всегда в Форум.