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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Conmutador de audio basado en microprocesador
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Audio Usando el interruptor, puede conectar fácilmente fuentes de sonido a varios dispositivos de reproducción de sonido en cualquier combinación. El número de equipos domésticos de reproducción de sonido aumenta cada año en nuestros apartamentos. Un nuevo centro de música, un sistema de cine en casa o un parlante para computadora genera un número cada vez mayor de interconexiones. En un momento determinado, a toda la variedad de equipos se agregan auriculares inalámbricos, exclusivamente para la convivencia pacífica del hogar en horas de la noche, cuando surge la pregunta: ¿qué es más importante para el desarrollo espiritual: la vigésima serie de un reality show o escuchar? a tu álbum favorito en CD. Para ver una película DivX en una PC, puede ser útil conectar un potente sistema de altavoces de cine en casa a su computadora. En un momento así, inevitablemente tienes que descifrar las complejidades de los cables en un espacio polvoriento y estrecho detrás de la parte trasera de un televisor o una computadora. La salida cardinal es la compra de un interruptor que, presionando ligeramente los botones, le permitiría conectar fuentes de sonido a uno u otro dispositivo de reproducción de sonido en cualquier combinación. El problema es que este tipo de interruptores se encuentran exclusivamente en equipos profesionales y son bastante caros. Para cambiar la salida de una tarjeta de sonido de computadora, se desarrolló un simple interruptor de señal de audio basado en un microprocesador. Resuelve tareas bastante específicas, a saber: conecta sistemas de altavoces 2.1 activos, auriculares inalámbricos o auriculares con micrófono para trabajar en el programa Skype a la computadora. El interruptor tiene una estructura 1-3, es decir cambia la señal de una entrada a una de las tres salidas. Dado que el elemento de conmutación es una tecla bidireccional pasiva, es posible utilizar el interruptor para la tarea opuesta: conectar una de las tres fuentes de señal a los altavoces activos. Por supuesto, este conmutador se puede utilizar con cualquier otro equipo de reproducción de sonido.
Diagrama esquemático de las señales de audio del interruptor del microprocesador El diagrama de circuito del interruptor se muestra en la figura. Un interruptor analógico en el chip CD4052 actúa como elemento de conmutación. Para cambiar las señales bipolares, se debe aplicar un voltaje negativo al pin Vee, no menor que la amplitud de la señal analógica aplicada a la entrada. El voltaje negativo se genera utilizando un microcircuito 561LA7, en el que se ensambla un generador de pulso rectangular y un rectificador de diodos de acuerdo con el circuito de multiplicación de voltaje. El consumo de corriente en la línea Vee es insignificante, por lo que el generador del 561LA7 consume solo 100 μA en la línea de alimentación. La frecuencia de operación de los generadores se selecciona en la región de 35 kHz, es decir fuera del rango de audio. Se ensambla un nodo de control en el microcontrolador PIC16F84, que sondea el botón de selección de dirección de conmutación S1, genera señales de control para el microcircuito CD4052 e indica el estado actual mediante el LED HL1. La frecuencia de reloj de 3,5 MHz no es crítica y se puede seleccionar dentro de cualquier rango de 3 a 4 MHz. Los archivos de firmware del microcontrolador están disponibles en el sitio web de la revista. Se ensambla un amplificador de auriculares estéreo de alta calidad en el chip TPA6110A2. La necesidad de un amplificador se debe al hecho de que la señal de salida de la tarjeta de sonido de la computadora no siempre puede proporcionar suficiente volumen en los auriculares pasivos. El amplificador opera con una ganancia de 1, sin embargo, si se desea, la ganancia puede incrementarse fácilmente reduciendo la resistencia de las resistencias R9 y R10. El amplificador está diseñado para funcionar con auriculares con una impedancia de salida de al menos 16 ohmios. El coeficiente de distorsión armónica del amplificador es inferior al 0,03 % a una frecuencia de 1 kHz. El amplificador IC TPA6110A2 (Texas Instruments) se puede reemplazar por el IC LM4881 (National Semiconductor). Al ensamblar el dispositivo, se debe prestar especial atención al cableado correcto de las líneas de alimentación y tierra. Cuando el dispositivo está encendido, siempre se activa la salida de audio 1. Pulsando sucesivamente el botón S1, puede conectar otras salidas de audio "en bucle": 12-3-1-2-.. . La conexión de la siguiente salida va acompañada de una sola indicación sonora, mientras que el número de señales sonoras proporcionadas corresponde al número de la salida. El LED indica constantemente el número de la salida conectada mediante el número correspondiente de parpadeos cortos con una pausa entre series. Para facilitar su uso, el botón S1 se puede mover fuera de la carcasa y colocar en un lugar conveniente, mientras que el interruptor en sí se puede colocar más cerca del lugar donde se concentran los conectores del equipo de audio conmutado. Un puerto USB libre en la computadora se utiliza como fuente de alimentación. La corriente total consumida por el circuito no supera los 10 mA. Este interruptor es fácil de actualizar, ampliando sus capacidades. La presencia de puertos libres del microcontrolador permite complicar el circuito de indicación, por ejemplo, colocando LED individuales para indicar la conexión de cada salida. Para aumentar el número de salidas conmutadas hasta 4, basta con agregar un conector y conectarlo a las líneas 11 y 4 del chip CD4052 (con el cambio correspondiente en el programa). El consumo de corriente se puede reducir significativamente eliminando la indicación LED y usando el modo de interrupción presionando el botón S1. Si abandona el amplificador en el chip D3 y optimiza el funcionamiento del generador (enciéndalo durante un período breve para cargar C7), entonces puede construir un interruptor alimentado por batería. En este caso, un juego de tres pilas alcalinas AA durará varios años de operación continua del interruptor. Otra forma de mejorar el rendimiento es reemplazar el botón S1 con control mediante un control remoto IR o mediante un canal de radio. Los recursos informáticos del microcontrolador serán suficientes para todas las mejoras anteriores. Cuarzo 3,5 MHz
firmware:
Autor: Oleg Pushkarev, Omsk; Publicación: cxem.net
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