Например TDA7294

РадиоКот > Лаборатория > Цифровые устройства

Фоторамка из подручных материалов

Автор - Aheir; aheir@radiokot.ru.
Опубликовано 02.11.2010.

Сегодня, пожалуй, устроим выездной фестиваль клуба «Очумелые ручки». Ситуация, в принципе, стандартная: некоторое время назад покупал в подарок электронную фоторамку, естественно, сам побаловался пару дней, и, знаете ли, понравилось... Но покупать себе готовые игрушки, а тем более любоваться собственными фотографическими шЫдеврами на экране 7-10 дюймовой диагонали — не наш метод, как ни крути...
Следовательно, производим ревизию запасов, и по результатам инвентаризации обнаруживаем, во-первых, монитор Samsung SyncMaster 152S, вот такой:

Монитор

Достался он мне когда-то по случаю, бесплатно, без ноги и в не рабочем состоянии. Был починен и с тех пор валялся на антресолях.
Во-вторых, обнаруживаем материнскую плату от нетбука Asus Eee 900, вот такого:

Ноут

Далее, глубокомысленно переводим взгляд с одной железки на другую (3-4 раза), чешем репу (по вкусу) и приступаем.
Для начала, задумаемся: что умеет ноутбук и что из этого хотелось бы задействовать? С программной точки зрения он умеет почти все, что обычный комп. С аппаратной, в данном случае, на материнке мы имеем: пару SSD-накопителей (т.е. винчестер нам не нужен), аудиовыход (значит, можно прикрутить колонки), Ethernet (неплохо бы сохранить возможность подключаться к нему), несколько USB-разъемов (аналогично — было бы полезно задействовать), Wi-Fi карточку (прекрасно, нужно только раздобыть антенны), ну и выход VGA — куда ж без него. Вполне себе приличный набор, нужно отметить.
Вот в свете всего этого, разбираем монитор (пластик и плату с кнопками пока откладываем в сторону, смотрим на две одинокие платы позади матрицы (БП монитора и контроллер), убеждаемся, что места еще довольно много и закрепляем по бокам пару колонок от монитора (теперь уж даже и не вспомню, от какого именно, взяты оттуда же, с антресольки), а сверху на блок питания, обязательно позаботившись о дополнительной изоляции, второй (он же — дежурный, он же — для ноутбука) БП на 12В с выходным током до 3А (место происхождения этого БП — все то же). Получаем вот такую картину:

Разобранный моник

Теперь беремся за материнку ноутбука. Охлаждением в этой Еее-шке занимается дохленький кулер-турбинка, обеспечивающий циркуляцию воздуха в корпусе. От основных источников тепла (процессор и мосты) это самое тепло отводится на металлическую платину, расположенную под клавиатурои и являющуюся деталью корпуса. Этой пластиной я не располагаю. Да и не нужна она в этом случае. Берем радиатор подходящего размера (площадь основания сопоставима с размерами материнки и не сильно великая высота), размечаем на нем места расположения нагревающихся чипов и крепежных отверстий в материнке (коих довольно много, кстати), сверлим отверстия, нарезаем в них резьбу, в местах расположения чипов укрепляем медные прокладки (для того, чтобы несколько приподнять радиатор над платой) и собираем все это дело в бутерброд (где надо — не забываем про термопасту). Вот так неинтересно это выглядит сверху:

Материнская плата

Если заглянуть под радиатор, можно увидеть эти самые медные прокладки. Я использовал пластины меди около 4 мм толщиной:

Под радиатором

Органы управления и индикации решено было расположить в нижней части конструкции, там имеются 4 отверстия с резьбой для закрепления штатной ноги монитора, на них вполне удобно закрепить печатную плату с разъемами и светодиодами (для определенности назовем ее платой управления). Помимо основной функции (показывать фотографии), лично мне от фоторамки требуется только одно — работа по расписанию. Т.е. в 10 утра включилась, в 12 ночи — выключилась. Все. Адекватных способов устроить это имеющимися средствами я не обнаружил, поэтому на плате управления, помимо входного разъема питания 220В, кнопки включения материнки, индикатора питания и активности жесткого диска, стерео аудио-разъема 3.5 мм, 4 разъемов USB, разъема RJ-45, оптического Tos-Link SP-DIF, кнопки ресета и кнопок управления монитором разместились еще и микроконтроллер Atmega 8515 с часами реального времени и небольшим светодиодным 7-ми сегментным индикатором на 5 знакомест. Более-менее в сборе все это выглядит примерно так:

Начинка в сборе

Собиралось все по месту, на стяжках и термоклее, с прокладками из изолона и т.п. Закреплено все надежно, ничего не болтается и не отваливается. В верхнем левом углу на фото видно две Wi-Fi антенны (вот их в хозяйстве не нашлось, пришлось кинуть клич на сайте объявлений и через пару дней и 50 руб денег они были у меня). Я таки установил родную турбинку рядом с радиатором, но так ее и не подключил: эксперименты показали, что в этом нет совершенно никакой необходимости, все в достаточной степени охлаждается пассивным образом.
Теперь подробности. Все необходимые интерфейсы были удлинены проводами для подключения к плате. Частью использовались штатные разъемы на материнской плате (аудио, сеть), частью — провода припаивались непосредственно к материнке (USB). Кроме того, продублированы кнопки включения и сброса, удалены на материнской плате и перенесены на плату управления светодиоды активности диска и питания. Звуковой чип поддерживает SP-DIF, соответственно, был добавлен оптический передатчик сигнала для него. Вовремя возникла мысль добавить пульт ДУ, поэтому на плате так же размещен модуль USB ИК-приемника из комплекта тюнера GoTView (опять же — с антресолей):

Пульт

Естественно, корпус приемника удален и оставлена только плата (надо сказать, совершенно безобразно и на отвратительном материале сделанная — ну да речь не об этом).
Схема всего этого безобразия выглядит вот так:

Проект схемы и платы в P-CAD доступен для скачивания в конце статьи. Честно говоря, схема не отличается особой правильностью оформления. Например, большинство разъемов выполнено не в виде компонентов, а как наборы отверстий. Были на то свои причины. Но представление о том, как там что взаимодействует, она даст полное.
Чем здесь занимается микроконтроллер. Как уже сказано, этот элемент я ввел в первую очередь для реализации работы по расписанию. Для этого заведены часы реального времени на DS1307, 3 кнопки для настройки (настройка текущего времени, времени включения, времени выключения: по нажатию кнопки устройство входит в режим установки соответствующего параметра, далее удержание кнопки — настройка часов, отпустили — запомнили, повторно нажали и удерживаем — настройка минут), 5-ти значный LED-индикатор (С ним — отдельная история: нашел в хламе нечто советского производства (что-то вроде таких использовались в первых АОНах), новый, понадеялся на лучшее, не проверил, впаял — оказалось полностью работают только 3 знакоместа (в остальных битые сегменты), хорошо, что 3 первых. Так что индикация времени реализована в два этапа: «ЧЧ-» на первом этапе и «-ММ» - на втором — жалкое подобие бегущей строки). Кроме того, МК умеет нажимать на кнопку включения материнской платы, кнопку включения монитора (и то, и другое — посредством оптопары), может включать и выключать питание монитора при помощи реле, а еще знает о том, что материнская плата включена (по свечению светодиода) и о событии нажатия на кнопку «Power» на пульте ДУ (по считыванию соответствующего сигнала с ноги микроконтроллера в модуле приемника ИК-сигнала). Все эти сложности понадобились для реализации алгоритмов включения и выключения устройства. Например, монитор включается после загрузки ОС, примерно через 30 с от момента нажатия на кнопку включения (время установлено эмпирически), а при нажатии кнопки питания на пульте из-за особенностей софта выключения не происходит и требуется организовывать длинное нажатие, которое безусловно выключает почти любой ПК. Такие вот нюансы использованного железа, подробно их описывать особого смысла нет, поскольку они слишком «аппаратно зависимы». Прошивка написана в CVAVRе, сложностью и уникальностью не отличается.
Как выснилось в ходе экспериментов, хотя на материнской плате и есть аудиоусилитель, «раскачать» предложенные колоночки он не в состоянии, поэтому на плате управления поселился еще и усилитель на микросхеме L272 (мощный операционник, для аудио, в общем-то, не предназначенный, но вполне справляющийся с такой ролью в даном случае — да простят меня аудиофилы), который усиливает сигнал при условии, что в гнезде наушников отсутствует штеккер.
На плату полностью перенесена плата управления монитором: 5 кнопок и светодиод — ничего сложного.
VGA платы цепляем коротеньким самопальным кабелем ко входу монитора, не забываем об экранировании — используем соответствующие провода. Вблизи наблюдаем довольно запутанную картину проводов:

Начинка

Начинка

Начинка

Немного о конструкции. Боковые стенки выполнены их фольгированного текстолита, напротив динамиков насверлены отверстия, панель платы управления выполнена заводским способом:

Панель

Вообще, конечно, предполагалось, что она встанет сверху на металлическую крышку и перекроет ее, но получилось иначе). Сама крышка взята от какого-то промышленного 15' монитора (в принципе, можно было и родную использовать, но эта приглянулась «цельнометалличностью» и наличием родной устойчивой ноги на VESAвское крепление — довольно редко встречается). В ней сделаны необходимые вырезы, в основном — под радиатор. Левая и правая боковины прикручиваются винтами непосредственно к блоку матрицы, там есть штатные глухие отверстия с резьбой, по 4 с каждой стороны. Этого крепления вполне достаточно для обеспечения жесткости всей конструкции.
Внешне рамка оформлена в деревянном багете (на самом деле, конечно, МДФ: купил наличник для двери, запилил «на ус» на станке, собрал на клею). Внутренние размеры рамки выполнены в точности по родной пластиковой окантовке — вот зачем мы ее откладывали в сторону, а не выбрасывали сразу.
Далее совмещаем полученную рамку и собранный блок матрицы, по периметру последнего клеим к рамке небольшие брусочки, и к ним через уголки притягиваем блок электроники. В принципе, все видно на фотографиях. Вот так это быглядело в процессе склеивания:

Сборка

А это уже окончательно собранный и покрашенный вариант на подставке:

На подставке

В верхней части корпуса добавил пару уголков с отверстиями для возможного подвешивания на стену.
Окончательно все это выглядит вот так:

Final

Немного о софте. В качестве ОС для этой железяки выбрана Ubuntu 10.04 для нетбуков, проблем с установкой и настройкой никаких, все работает, что называется, «из коробки». Весомый плюс: пульт, который прикидывается HID-клавиатурой и мышью, заработал сам, без дополнительных настроек. В качестве оболочки (медиацентра) я поставил XBMC (X-box Media Center). Весьма приятная софтинка, право слово. Насколько я понимаю, есть ее порты на Винду и некоторые другие ОСи, так что если кто-то задумывается об HTPC — присмотритесь, штука довольно гибкая. Поскольку процессор на материнке не самый слабый, памяти достаточно, звуковую подсистему мы несколько усовершенствовали, то ничто не мешает этой рамке не только востроизводить MP3-шки из домашней локальной сети, но даже счастливо крутить DivX-овые avi-шки с файлохранилища — производительности хватает без вопросов. Кроме того, железка показывает прогноз погоды, если закрыть XBMC, то можно играть в игрушки с помощью пульта (судоку, например), а при подключении USB-клавиатуры и мыши (лучше, конечно, беспроводных) с комфортом шариться в И-нете. Ну и со своей основной задачей — слайдшоу — рамка тоже справляется вполне достойно.

Файлы:
Печатная плата и схема.
Прошивка МК с исходниками.

Вопросы, как всегда в Форум.


ID: 582

Как вам эта статья?

 Нравится
 Так себе
 Не нравится

Заработало ли это устройство у вас?

 Заработало сразу
 Заработало после плясок с бубном
 Не заработало совсем

19 4 2
1
Подробно