Mash-in / AV-Schalter - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

Ich habe mehrere Videospielkonsolen zu Hause, also musste ich etwas machen, um alles an meinem Fernseher anzuschließen.

Auch als ehemaliger Sound-Ingenieur höre ich gerne Musik mit einem anständigen Setup… und ich habe einen Ansatz, der objektive akustische Analyse und Empirie mischt. Ich bin nicht wirklich empfindlich für Röhrenmode, teure Konverter und Marketingkram. Ich mag es, wenn es funktioniert, egal welche Kurve auf dem Bildschirm der Ausrüstung angezeigt wird oder für welchen Preis Sie bezahlt haben. Ich denke, für den persönlichen Gebrauch reicht ein einfaches Paar Stereolautsprecher aus, und analoge machen die Arbeit richtig. Es ist leicht zu manipulieren, einfach zu wechseln, zu summieren usw.

Aus diesem Grund habe ich einen ersten 16-Kanal-Analog-Audio- und Composite-Video-Switch gebaut (+1 Stereo-Audioeingang, der gemischt wird).

Das Ziel war auch, die Stromversorgungen der Quellen zu verwalten (das Setup energiesparender zu machen und die Quellen zuerst richtig ein- und dann am Ende auszuschalten). Ich habe mich für ein Solid State Relay entschieden, das für alte und empfindliche Audio-/Videogeräte vielleicht praktischer und vielleicht auch langlebiger ist.

Diese erste Version enthielt keine Fernbedienung, und ich war es leid, vom Sofa aufzustehen, um die Lautstärke oder den Eingang zu ändern. Außerdem musste ich mich daran erinnern, welche Quelle bei jeder Zahl jedes Eingangs angeschlossen war, und es war mir ein bisschen langweilig, diesen verdammten "Select" -Taster zu drücken, um herauszufinden, wo meine Lieblingskonsole angeschlossen war (oder mein Phono oder was auch immer …).

Mit der Klangqualität war ich nicht wirklich zufrieden, da die Chips, mit denen ich das Audiosignal geschaltet habe, nicht wirklich dafür optimiert waren. Und der Audioausgang wurde nur von einem Doppelpotentiometer als passiver Abschwächer angesteuert. Ich brauchte eine bessere Tonqualität.

Auch diese erste Version wurde nicht entwickelt, um mit irgendeiner neuen Technologie kompatibel zu sein, und war im Grunde ein vollständig analoges Produkt.

"Mash-in" ist also eine Weiterentwicklung dieser ersten Version, die ich vor einigen Jahren erstellt habe und einen Teil der ersten Version mit einigen neuen Funktionen wiederverwendet:

- Das System ist jetzt nicht vollständig analog, sondern wird auch hauptsächlich von einem Arduino angetrieben.

- IR-Fernbedienung.

- 4-reihiger LCD-Bildschirm (I2C-Bus)

- neue Schaltchips für Audio (MPC506A von BB). Theoretisch sind sie vielleicht nicht die besten für Audio, aber das Datenblatt zeigt, dass es in Bezug auf Verzerrung gut genug ist (und viel besser als mein vorheriges CD4067). Nach einigen Tests gab es beim Umschalten ein Geräusch, aber die Audioplatine und das Programm im arduino sind flexibel genug, um den Ton während des Umschaltvorgangs kurz stumm zu schalten, was ein gutes Ergebnis liefert!

- zusätzlicher Chip, um die Ausgabe mit einem professionelleren Ansatz zu steuern (PGA2311). Es bietet eine bessere Kontrolle mit dem SPI-Bus des Arduino, auch um die Mute-Funktion richtig zu verwalten, und bietet die Möglichkeit, Pegeloffsets an jedem Eingang zu programmieren, was großartig ist.

- einen Erweiterungsport zur Entwicklung externer Module (RS-232 für den Fernseher oder HDMI-Switches, zusätzliche Audiorelais zum Weiterleiten des analogen Signals in den Rest meines Wohnzimmer-Audio-Setups usw.)

- besseres Design, mit einem schicken Licht im Inneren, wenn das Gerät eingeschaltet ist.:)

Schritt 1: Globaler Schaltplan

Der globale Prozess ist:

Eingänge > [Schaltbereich] > [Audioplatine / Summe mit dem zusätzlichen Audioeingang] > [Mute/Lautstärkebereich] > Ausgang

Das Arduino gibt:

- ein 5-Bit-Binärwort an 5 separaten Ausgängen zur Steuerung der Schaltsektion (damit kann sie tatsächlich 16 physikalische Eingänge + 16 virtuelle Eingänge verwalten, was z. B. mit einem Erweiterungsmodul nützlich sein kann).

- einen SPI-Bus zur Steuerung des PGA 2311 (Audioausgang stumm/lautstärke).

- ein I2C-Bus zur Steuerung des LCD-Bildschirms.

- Eingänge für das HUI auf der Frontplatte (einschließlich eines Encoders und 3 Drucktasten: Standby/On, Menu/Exit, Function/Enter).

- einen Eingang für den IR-Sensor.

- einen Ausgang zum Ansteuern des SSR.

Hier sind:

- der globale Schaltplan

- das Arduino-Pinbelegungsblatt

- die Tabelle für die für den Schaltteil verwendeten Binärwörter

- der alte Schaltplan der Audioplatine, den ich in diesem Projekt wiederverwendet habe

Also ist die Audioplatine in meinem Fall in zwei separate PCBs aufgeteilt:

- der Summierteil

- die Lautstärke / Stummschaltung

Das analoge Audiosignal verlässt also die Hauptplatine nach dem Schaltabschnitt, geht zur Summierplatine (Opamp TL074) und kehrt dann zur Hauptplatine zurück, um vom PGA 2311 verarbeitet zu werden, bevor es zum Ausgangsanschluss auf der Rückseite geht.

Ich denke, das ist nicht notwendig, aber es war eine Möglichkeit für mich, mein altes Teil wiederzuverwenden, ohne eine vollständige neue Platine zu entwickeln.

Schritt 2: Stromversorgung

Das Netzteil (AC/DC-Modul) habe ich nicht entwickelt. Es war billiger und einfacher, einen bei Amazon zu kaufen;)

Ich brauchte 3 verschiedene Arten von Gleichspannungen:

Ein +5V für die Logikteile (einschließlich des Arduino … Ja, ich habe das Schlechte gemacht, das darin besteht, die Platine an den +5V-Ausgang zu liefern … aber Tatsache ist: es funktioniert).

Eine +12V und eine -12V für die Audioteile.

Schritt 3: Arduino-Programm und EEPROM-Parameter

hier sind:

- das Programm des Arduino

- die Parameter, die vom Setup im Arduino verwaltet und im EEPROM gespeichert werden

Hinweis: Ich habe eine Standard-IR-Fernbedienung verwendet, und Sie können die Codes jeder Taste der Fernbedienung im Programm ändern.

Ich habe in meinem Programm eine Taste als Verknüpfung verwendet, um schnell auf mein Mediacenter-Gerät zuzugreifen. Im Setup-Menü von "Mash-in" können Sie konfigurieren, welchen Eingang Sie dieser Verknüpfung zuweisen möchten. Dieser Parameter wird auch im EEPROM des Arduino gespeichert.

Schritt 4: Erstellen Sie es

Hier ist die Gerber-Datei, um es zu machen.

Das Arduino wird direkt mit der Oberseite nach unten auf die Platine gesteckt (wie ein Schild).

Bekannte Probleme:

- Der CD4067, der für die Umschaltsektion von Composite-Video verwendet wird, wird nicht richtig mit Strom versorgt. Der Schaltplan gibt eine 12-V-Leistung an, aber es ist ein Treiber mit 5-V-Logiksignalen vom Arduino … also bleiben die Eingänge sowieso auf dem ersten (00000).

- Es ist das gleiche Problem mit den MPC506-Chips, aber die Logikpegel werden von diesen Komponenten richtig berücksichtigt, daran kann sich also nichts ändern.

Sie müssen also die Platine leicht modifizieren, aber es ist überschaubar, wenn Sie IC-Unterstützungen verwenden und einige Drähte hinzufügen.

Schritt 5: Der Fall

Hier finden Sie den Entwurf der Front- und Rückwand.

Alle anderen 3D-Dateien sind hier verfügbar.

Ich habe alles mit Sketchup entworfen, also ist es ziemlich einfach, Dinge kostenlos anzupassen, denke ich.

Alle Innenpaneele sind auf zwei miteinander verklebten Schichten gedruckt. Auch die Innenplatte wird in zwei Schritten bedruckt, mit ca. 2 Lagen Orange (oder der gewünschten Farbe) und der Rest in Weiß. So sieht es weiß aus, wenn sich das Gerät im Standby-Modus befindet, und leuchtet orange, wenn es eingeschaltet ist (mit dem Licht im Inneren).

Ich habe innen eine kleine LED 230VAC Lampe verwendet. Es verbraucht weniger als 1 W und erwärmt sich nicht zu stark. Es wird durch die Ausgabe von SSR selbst angetrieben.

Der SST ist auf einer Heizung montiert. An der Seite des Gehäuses befindet sich ein Loch, um die Luftrückführung im Inneren zu ermöglichen.

In meinem Fall ist es übrigens ein 10A SSR, und ich habe eine 8A-Sicherung darauf installiert, um die Temperaturableitung im Gehäuse auf einen akzeptablen Wert zu begrenzen (je mehr Leistung Sie schalten, desto mehr Wärme haben Sie). Mit der Heizung sollte es auch bei vollständig geschlossenem Gehäuse nicht über 40°C gehen, was auch für die PLA-Teile des Gehäuses ok ist.

Fast druckfertig!;)

Schritt 6: Weitere Integrationsdetails…

Hier einige Dateien, die bei der Verkabelung helfen und die Arbeit erleichtern.

All die anderen nützlichen Sachen sind schließlich hier!:)