Jump to content

Search the Community

Showing results for tags 'коммутатор'.



More search options

  • Search By Tags

    Type tags separated by commas.
  • Search By Author

Content Type


Forums

  • Вопрос-Ответ. Для начинающих
    • Песочница (Q&A)
    • Дайте схему!
    • Школьникам и студентам
    • Начинающим
    • Паяльник TV
    • Обсуждение материалов с сайта
  • Радиоэлектроника для профессионалов
    • Автомобильная электроника
    • Питание
    • Ремонт
    • Системы охраны и наблюдения. Личная безопасность
    • Роботы и модели на ДУ-управлении
    • Световые эффекты и LED
    • Самодельные устройства к компьютеру
    • Программное обеспечение
    • Металлоискатели
    • Автоматика
    • Электрика
    • Промышленная электроника
    • Измерительная техника
    • Мастерская радиолюбителя
    • КВ и УКВ радиосвязь
    • Жучки
    • Сотовая связь
    • Спутниковое ТВ
    • Телефония и фрикинг
    • Высокое напряжение
    • Идеи и технологии будущего
    • Справочная радиоэлементов
    • Литература
    • Схемотехника для профессионалов
    • Разное
  • Аудио
    • FAQ, Технологии и компоненты
    • Для начинающих
    • Источники звука
    • Предусилители, темброблоки, фильтры
    • Питание аудио аппаратуры
    • Усилители мощности
    • Акустические системы
    • Авто-аудио
    • Ламповая техника
    • Гитарное оборудование
    • Прочее
  • Микроконтроллеры
  • Товары и услуги
  • Разное
  • Переделки's ATX->ЛБП
  • Переделки's разные темы
  • Киловольты юмора's Юмор в youtube

Blogs

There are no results to display.

There are no results to display.

Marker Groups

  • Пользователи форума

Find results in...

Find results that contain...


Date Created

  • Start

    End


Last Updated

  • Start

    End


Filter by number of...

Joined

  • Start

    End


Group


ICQ


Skype


Интересы


Город


Сфера радиоэлектроники


Оборудование

Found 6 results

  1. Почти ровно два года назад я писал о своем проекте аудио коммутатора, который в базовом виде умел коммутировать стерео аудиосигнал с одного из четырех входов на один из четырех выходов и благодаря примитивности аудиотракта умел перестраивать количество входов/выходов. Такой коммутатор довольно удобен и дешев, но до настоящего коммутатора ему не хватало возможности копировать (размножать) сигнал на несколько выходов. В текущем виде добавить такой функционал не представлялось возможности, поэтому я начал продумывать вариант матричного коммутатора, чтобы собрать его в том же корпусе. Техническое задание К коммутатору я предъявил следующие требования: 1. Должен иметь релейную матрицу коммутации 6 на 6 (количество разъемов ограничено размерами старого корпуса). 2. Должен уметь подключать любой свой вход к любому количеству своих выходов. 3. Должен уметь приглушать любой из своих выходов, а также все выходы разом. 4. Должен иметь несколько фиксированных настроек (пресетов) для возможности быстрого выбора. 5. Должен иметь удобный интерфейс управления и понятную индикацию. 6. Должен вносить минимальное количество искажений в коммутируемый сигнал. 7. Должен иметь гальванически развязанный интерфейс связи с компьютером для обновления ПО и управления. Задавшись такими требованиями, я, как обычно, начал с проработки передней панели, т.к. именно ее дизайн будет определять количество органов управления и индикации, а также в целом принципы управления устройством. Дисплей В прошлом варианте я применял дисплей HCMS-2915, но сразу стало ясно, что в этот раз его применить не получится, т.к. из-за размера и количества знакомест его информативность будет невысокой. Конечно, можно было бы поставить их штуки 4, в два ряда (благо есть в наличии), но этот вариант тоже мне показался не особо удачным. Хотя, оглядываясь назад, такой двухстрочный дисплей тоже позволил бы все нужное уместить, правда выглядел бы все равно менее информативно. Кроме того, такой дисплей стоит неадекватных (на мой взгляд) денег (порядка 1500..2000 р), что снижает вероятность повторения моего устройства кем-либо еще. Значит нужно искать более доступные варианты дисплеев. Я как обычно хотел прикрыть дисплей затемненным стеклышком, поэтому ЖК-дисплеи мне не подходили из-за своей недостаточной яркости. Поэтому решил обратить внимание на рынок OLED-дисплеев, которые ранее нигде не применял. Купив на пробу несколько штук и поэкспериментировав, я пришел к выводу, что самые дешевые варианты мне не подходят из-за своих небольших размеров, а более крупные варианты, конечно, имеют достаточно места, но все равно получаются довольно дорогими. Также их яркость уступает светодиодным дисплеям, и на статичных картинках они подвержены выгоранию. Выбросив из головы желание отображать графику и имена входов/выходов на дисплее, я принял решение построить "кастомный" дисплей на основе простых и доступных светодиодных индикаторах. Возник вопрос о том, как показать нужную мне информацию на семисегментных индикаторах, да так, чтобы это было понятно. Примерно в данный момент к проработке дизайна подключился мой товарищ, заинтересовавшись проектом, и мы совместно с ним пришли к такому варианту: Здесь применены 6 (по количеству выходов) семисегментных зеленых индикаторов с высотой символа 0,36 дюйма (9,1 мм), которые символизируют каждый имеющийся выход. Они отображают номер подключенного к ним входа. Прочерк означает, что никакого входа не подключено. Под каждым выходом стоит красный 2 мм светодиод, отображающий режим Mute для выходов. Также по просьбе товарища я в коде программы реализовал возможность отображать состояние устройства на стандартной светодиодной матрице 8 на 8 точек. Выглядеть будет так: Органы управления В прошлой версии у меня было всего 2 кнопки - для циклического изменения входа и выхода. Но в данном варианте такой вариант не подходит - для удобного ввода нужна полноценная цифровая клавиатура. Также нужно было проработать несколько сценариев использования, таких как: 1. Выбор входа для выхода/выходов. 2. Включение mute для выхода/выходов. 3. Выбор и сохранение фиксированных настроек. Кроме того, число кнопок должно быть минимальным и достаточным для удобного управления коммутатором. Мы остановились на вот такой клавиатуре: Слева находится блок кнопок для выбора подключения входов к выходам. Слева - блок фиксированных настроек (для товарища предусмотрел еще 2 пресета). Между блоками - дополнительные кнопки для управления режимом Mute и яркостью дисплея. Сценарии работы такие: Назначение входа на выходы Нажатием на цифровую кнопку выбирается вход, который требуется назначить (либо NONE если требуется отключить вход от выхода), при этом устройство переходит в режим ввода конфигурации и дисплей начинает мигать. Далее нужно цифрами выбрать выходы, на которые этот вход нужно подключить - при этом цифра измененного выхода перестает мигать. Отменить подключение можно нажатием на тот же номер. После завершения ввода нужно подтвердить настройки нажатием на кнопку OK, и только в этот момент конфигурация будет применена. Отменить ввод конфигурации можно в любой момент нажатием на кнопку ESC. Отключить все входы от выходов можно длительным (около 1 с) удерживанием кнопки NONE. Приглушение выходов Приглушение (mute) выходов осуществляется способом, аналогичным подключению входов, с той лишь разницей, что сначала нажимается кнопка MUTE, устройство переходит в режим конфигурирования Mute, при этом красные светодиоды начинают мигать. Далее цифровыми кнопками нужно выбрать заглушаемые входы и для завершения настройки нажать кнопку OK. Приглушить одновременно все выходы можно длительным удерживанием кнопки MUTE. Повторное удерживание восстанавливает активное состояние. Работа с фиксированными настройками Любую активную конфигурацию можно сохранить для быстрого выбора в дальнейшем. Для сохранения текущей конфигурации в пресет можно длительным удержанием одной из кнопок M1..M4. В момент сохранения дисплей три раза быстро мигнет. Для выбора пресета нужно нажать на одну из кнопок M1..M4, при этом на дисплее отобразится сохраненная конфигурация. Далее требуется либо подтвердить применение нажатием на кнопку OK, либо отменить нажатием на кнопку ESC. Из любого режима конфигурации есть автоматический выход если не нажимать никаких кнопок в течение 10 с. Кнопка DISPLAY коротким нажатием позволяет переключаться между тремя режимами яркости. Длительное нажатие позволяет переключиться между режимами фиксированной и автоматической яркости дисплея. Задняя панель С задней панелью все гораздо проще - нужно было вывести 6 пар входов и 6 пар выходов, разъем USB для подключении к компьютеру и разъем сетевого питания с выключателем. Здесь я применил доступные на Алиэкспресс детали - RCA, USB, сетевой разъем. Таким образом я пришел к такому дизайну. Здесь показано два варианта - в светлом и темном исполнении: Было принято решение сделать четыре платы - основную, плату дисплея, плату клавиатуры и блок питания. Плата дисплея На плате дисплея кроме самого дисплея расположены также кнопка включения, индикатор дежурного режима и фотодиод. Размеры платы 35 на 100 мм. Схема довольно простая. Индикация дисплея динамическая, поэтому применены всего два регистра - 74HC595 для управления сегментами и его мощный аналог с выходами с открытым стоком STPIC6C595 для управления разрядами. Регистры соединены каскадно, а их входы управления выведены на разъем и c микроконтроллером связаны по SPI. Светодиод, фотодиод и кнопка POWER выведены в разъем напрямую. Погашенные участки схемы относятся к вышеупомянутой светодиодной матрице и на данной плате не реализованы. Плата клавиатуры Плата клавиатуры по устройству еще проще. Количество кнопок 14, поэтому для экономии выводов микроконтроллера, кнопки объединены в матрицу. Размеры платы 35 на 100 мм. Схема матрицы тривиальна - имеет 4 строки и 4 столбца. Линии столбцов выставлены в лог. 1 и циклически сканируются логическим нулем. После каждой смены столбца опрашиваются линии строк. Таким образом обнаруживаются нажатые кнопки. Интересно, что в коде программы для корректной работы клавиатуры пришлось добавить задержку в минимум 10 пустых тактов сразу после подачи сканирующего логического нуля. Вероятно это связано с ненулевым временем установления сигнала на линии. Диоды служат для защиты сканирующих портов в случае, если будут нажаты две кнопки в одной строке. Неактивный участок - неразведенные две дополнительные кнопки пресетов. Блок питания Блок питания должен формировать три напряжения: +5В для питания цифровой части устройства, и двухполярное напряжение +/-12В для питания аналоговой части. Специально для этого был заказан трансформатор с необходимыми обмотками на базе ТП-331. Справа и слева от трансформатора в плате сделаны сужения и оставлены контактные площадки для возможности установить экран, если потребуется. Размеры платы 100 на 37 мм. Кроме типовых схем стабилизаторов на 7805 для цифрового питания и малошумящей пары 4901/3001 серии TPS7A для аналогового питания здесь реализована схема слежения за наличием сетевого напряжения на транзисторе VT1. Если сетевое напряжение на входах ACL и ACN присутствует, на выходе AC_GOOD имеются прямоугольные импульсы частотой 100 Гц. При пропадании напряжения, импульсы пропадают, что отслеживает микроконтроллер и принудительно через отдельный блок реле (о чем пойдет речь далее) включает MUTE всех выходов. Это сделано для устранения щелчков в подключенных оконечных устройствах при включении и выключении питания коммутатора. Конечно, при пропадании сетевого напряжения пропадает и питание +5В, но МК сохраняет работоспособность до 2,7В и на остатке заряда в емкостях выпрямителя успевает обнаружить пропадание импульсов и выполнить необходимые действия, прежде чем схема Brown-Out его отключит. Стабилизаторы серии TPS7A имеют входы, позволяющие их отключать. Здесь они задействованы с целью отключении аналоговой части коммутатора в дежурном режиме. Основная плата Основная плата содержит в себе всю аналоговую часть, микроконтроллер с обвязкой и матрицу реле. Размеры платы 89 на 187 мм. Общая принципиальная схема показана ниже. Каждый аудиовход имеет повторитель на операционном усилителе для обеспечения возможности работы на несколько выходов. На входе каждого повторителя установлен разделительный конденсатор и фильтр радиочастотных помех. Далее сигнал подается на матрицу реле. Управление матрицей осуществляется каскадно соединенными сдвиговыми регистрами 74HC595. Реле разбиты по группам и к каждому регистру подключено по 6 реле, один конец которых у них общий и также заведен на регистр. Таким образом, имеется возможность подавать разнополярные импульсы на каждое реле в пределах каждой группы. Токовых возможностей выходов регистра хватает, т.к. реле применены бистабильные и потребляют ток только при переключении. Правда обновление сразу 6 реле на своих выходах регистр все равно не тянет, поэтому в программе включение и отключение реле в группе происходит не разом, а в цикле по одному. После матрицы на каждом выходе стоит также по повторителю, разделительному конденсатору и защитному резистору. Далее сигнал перед подачей на выходные разъемы попадает на еще одну группу из 6 реле, которые выполняют функцию отключения оконечных устройств в дежурном режиме и при нештатных ситуациях. Они включены параллельно и управляются одним сигналом. Так как эти реле также применены бистабильные, для их включения и отключения нужно было сформировать биполярный импульсный сигнал из одного управляющего униполярного сигнала из микроконтроллера (банально закончились доступные порты). Для этого у OMRON была найдена следующая схема: Здесь импульс включения формируется в момент подачи напряжения на вход IN и заряда емкости C через D1 и D2. По окончании заряда напряжение на реле отсутствует. Отрицательный импульс отключения формируется в момент снятия сигнала IN - транзистор открывается и емкость C через него разряжается. Я эту схему испытал и адаптировал под свои нужды. Роль сигнала IN и диода D1 теперь выполняет ключ на полевом транзисторе. В моем случае нагрузка получается довольно низкой - порядка 40 Ом, и для надежного включения всех реле пришлось поставить довольно ощутимую емкость 2000 мкФ. В качестве интерфейса связи с компьютером в схеме имеется микросхема CH340G, представляющую собой микросхему, реализующую COM-порт через интерфейс USB. Со стороны микроконтроллера у нее обычный UART. Для гальванической развязки применена микросхема ADuM1201 - это двунаправленный приемопередатчик, входы и выходы которого изолированы друг от друга. Диодная сборка USB6B1 служит для защиты CH340G от статического напряжения с разъема USB. В микроконтроллер загружен бутлоадер, и, благодаря ему, кроме общения с компьютером через интерфейс USB также производится и обновление программного обеспечения. ПО для управления с ПК в процессе написания... Конструкция панелей Переднюю и заднюю панели заказал из текстолита - два слоя, склеенные между собой. На внутренней стороне медный полигон для экранировки. Получилось на мой взгляд очень неплохо. Лицевая панель - алюминиевая с затемненным оргстеклом и гравировкой. Измерения В одном из пунктов ТЗ было требование к нелинейным искажениям. Привожу графики замеров: Итоговое исполнение В итоге получилось очень удобное, функциональное и красивое устройство. Я доволен проделанной работой Немного фото реальных плат: Краткий обзор функционала
  2. Здравствуйте, Уважаемые коллеги! Появилась задача переключения 12 RS232 портов на входе на 12 RS232 на выходе в произвольном порядке, по заранее заданной прошивке. Также есть необходимость менять 1 первый байт в протоколе и скорости связи. Просьба - подскажите, есть ли готовые аппаратные решения или подобные схемы?
  3. Наконец-то данный проект был реализован в корпусе Процесс постройки Устройство реализовано в китайском корпусе YGK-031 240 на 45 на 160 мм. Родная передняя панель корпуса послужила основой для крепления плат. А фальш-панель я заказывал отдельно у себя в городе. Работа над ошибками В предыдущей части я делал видеообзор получившейся конструкции. Уже тогда все работало как надо, но после подробного тестирования (снял спектры) выяснилось, что неактивные выходы дают наводку 50Гц на подключенные к ним усилители. Что, в принципе, было ожидаемо. Поэтому схема релейного модуля была чуть переделана - в нее добавились нагрузочные резисторы, чтобы неактивные выходы и входы не висели в воздухе. Плюс был исправлен косяк со сбросом сдвигового регистра. Конфигуратор Долго витали мысли добавить функцию настройки имен входов. Правда их длина ограничена всего тремя символами, но лично для меня это будет удобно. Но память микроконтроллера была занята почти полностью и какие-либо программные доработки потребовали был его замены на старшую модель ATtiny84, тут хоть корпус у них совершенно одинаков. Кроме этого, задавать имена, выбирая буквы всего тремя доступными кнопками на восьми символах дисплея, очень неудобно. Поэтому было принято решение хранить имена в энергонезависимой памяти, а прописывать их туда специальным конфигуратором. Программа конфигуратор была написана на языке C# и имеет следующий интерфейс: Большую часть окна занимают поля ввода имен входов и выходов. Количество активных полей зависит от заданных настроек в левой части окна (Relay modules Count, Inputs Count, Outputs Count). Задав необходимые имена, можно сохранить файл (кнопка Save) в формате HEX для загрузки в EEPROM память контроллера, выбрав перед этим используемую модель. Вся прошивка помещается в ATtiny44, но сделал на всякий случай возможность загрузить и в ATtiny84, хоть она и дороже и дефицитнее. Кнопка Defaults сбрасывает все имена и настройки на значения по умолчанию. С именами оно смотрится симпатичнее: Relay Audio Stereo Selector Configurator 1.1.exe Итоги Осталось только дождаться новой ревизии плат релейных модулей, и если не вылезет никаких других косяков, проект можно считать завершенным. Подводя итоги, могу сказать, что проектом я удовлетворен на 100%. В нем я реализовал все, что задумывал, и даже чуть больше. Также был получен опыт в разработке и программировании. В текущем виде он уже используется, а программные наработки могут послужить составной частью будущих похожих устройств. Если народу оно будет интересно, можно переделать индикацию под более "народные" виды отображения информации, т.к. HCMS-2915 довольно дефицитен. Все записи по этой конструкции:
  4. Мое увлечение электроникой находится, если можно так сказать, в области аудиотехники - усилители, ЦАПы и т.п. Поэтому кроме типовых источников сигнала в виде ноутбука или смартфона имеются самодельные ЦАПы, а усиливается сигнал либо усилителем мощности, либо усилителем для наушников, либо вообще выводится в некоторых случаях на колонки монитора. Поэтому со временем мне поднадоело переключать межблочные кабели между устройствами, и я задумался о сборке коммутатора аудиосигналов. Техническое задание Требования к коммутатору я поставил следующие: 1. Должен уметь коммутировать стерео аудиосигнал с одного из четырех входов (минимум) на один из четырех выходов (минимум). 2. Должен вносить как можно меньшие искажения в коммутируемый сигнал. 3. Иметь высоту корпуса не выше 50 мм. 4. Иметь простое управление. Далее, чтобы определиться с конструкцией устройства, я стал продумывать дизайн передней панели и остановился на таком эскизе: Органами управления являются три кнопки - POWER для включения и выключения устройства, SELECT IN для выбора входа и SELECT OUT для выбора выхода. Отображать информацию я решил на полюбившемся мне индикаторе HCMS-2915. Он имеет восемь знаков, каждый из которых имеет 5х7 точек. Элементная база Коммутировать аналоговый сигнал можно различными способами, мой выбор пал на сигнальные реле. Это один из наиболее простых и качественных способов коммутации при условии применения хороших сигнальных реле с позолоченными контактами. Мною уже применялись реле IM03TS, поэтому в данный проект я заложил именно их (хотя реально я купил их аналог - HFD4/5). Управлять всем этим будет микроконтроллер AVR. 4 входа и 4 выхода в сумме подразумевают использование минимум 8 реле с двумя переключающими группами контактов. А восемь реле очень удобно складываются в один байт данных, необходимых для управления, и для экономии выводов МК удобно управлять ими через сдвиговый регистр. Одно реле потребляет около 30 мА тока, что в принципе укладывается в допустимый диапазон выходных токов стандартного сдвигового регистра модели 595, но для большей универсальности в плане применения реле я применил TPIC6B595 с мощными (до 150 мА) выходами, тем более они были в наличии. Загружаться данные в регистр будут по интерфейсу SPI. Конструкция Конструктивно все устройство я решил разделить на части. Одна плата является коммутационной и содержит в себе входные разъемы, реле и сдвиговый регистр. Вторая плата является платой управления и содержит в себе микроконтроллер ATtiny44 с обвязкой, индикатор для отображения информации и разъемы для подключения платок с кнопками, чем и является третий вид плат в коммутаторе. Коммутационная плата - релейный модуль Плата управления Плата кнопки Как можно заметить на рисунках, я решил не останавливаться на 8 входах, а сделать коммутационную плату расширяемой - к ней можно подключить точно такую же плату, и входов/выходов станет 16, а можно сделать и 32... Схемы каждой из плат довольно простые, ниже приведена схема основного модуля - релейного. Интерфейс При включении коммутатора в сеть он находится в дежурном режиме, что индицирует свечение светодиода POWER. Нажатие кнопки POWER переводит коммутатор в активный (рабочий) режим, при котором включается индикатор. Хоть он и имеет всего 8 символов, его вполне хватает для отображения всего, что требуется. Цифрами обозначаются выбранные вход и выход, и их циклическое изменение производится кнопками SELECT IN и SELECT OUT. Кроме этого имеются два дополнительных значка. Значок между цифрами входа/выхода в виде стрелки индицирует включение режима MUTE и может иметь два типа отображения (включен MUTE / отключен MUTE): При включении режима MUTE сигнал со входа не передается ни на один из выходов. Наличие или отсутствие стрелки интуитивно дает понять, что сигнал со входа проходит или не проходит на выход. Включается и выключается режим долгим нажатием (1 с) на кнопку SELECT OUT. Значок блокировки отображает включение режима, при котором кнопки SELECT IN и SELECT OUT не меняют вход. Сделано для защиты от случайной смены входа или выхода. Включается и выключается долгим нажатием (1 с) на кнопку SELECT IN. Как было сказано ранее, количество коммутационных плат может меняться по желанию пользователя, но как правило оно определяется при создании устройства и не меняется в нормальном режиме эксплуатации. Поэтому реализована настройка количества релейных модулей, и для ее включения необходимо в дежурном режиме нажать кнопку POWER с зажатой кнопкой SELECT OUT. Назовем это первоначальной конфигурацией коммутатора. Первым этапом настройки будет выбор количества релейных модулей. Их максимальное количество я ограничил 4 штуками, чего должно быть более чем достаточно для разумных применений. Изменение параметра осуществляется нажатием кнопок SELECT IN и SELECT OUT. В этом режиме нажатие кнопки POWER включает следующий режим настройки - настройку количества входов и выходов. Можно распределить входы и выходы между имеющимися 8 разъемами - доступны все варианты от 1/7 до 7/1. По умолчанию включено 4/4. Нажатие кнопки SELECT IN прибавляет количество входов, уменьшая при этом количество выходов, нажатие кнопки SELECT OUT прибавляет количество выходов, уменьшая количество входов. Следующее нажатие кнопки POWER включает настройку яркости индикатора: Доступны 16 градаций яркости, отображаемых в %, которые переключаются кнопками SELECT IN и SELECT OUT. Яркость индикатора при этом изменяется в соответствии с выбранным вариантом. Следующее нажатие кнопки POWER переводит устройство в активный режим работы. В процессе эксплуатации может потребоваться изменить настройки, но количество релейных модулей, как правило, остается постоянным. Поэтому реализован режим настройки, в котором доступна только настройка распределения входов/выходов и яркости индикатора. Переход в него осуществляется одновременным зажатием кнопок SELECT IN и SELECT OUT на 1 с. Выход из режима осуществляется точно также. Все настройки, выбранные вход и выход, а также информация о активности режимов сохраняется в энергонезависимой памяти микроконтроллера и считывается при включении коммутатора. Продолжение следует...
  5. Добрый день. Уже несколько лет пользуюсь коммутатором зажигания , который сделал сам. Несколько раз его дорабатывал. Как работает схема, зачем нужны те или иные элементы и как они работают мне понятно, но не пойму назначение диода в схеме. Он там единственный и специалисту не сложно будет пояснить. Пожалуйста сделайте это. Заранее благодарю.
×
×
  • Create New...