38 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2018

PROJEKT Y

Cyfrowy regulator głośności z układem PT2257Niegdyś w urządzeniach audio królowały potencjometry ze ścieżką rezystancyjną. Zmiana głośno-ści, balansu, barwy tonu i innych parametrów wymagała fizycznej obecności użytkownika, który po prostu musiał podejść do urzą-dzenia i przekręcić gałkę. Takie rozwiązanie świetnie spełniało swoją funkcję, ale nie nadawało się do zdalnego sterowania. Dlatego w późniejszym okresie gałkę po-tencjometru połączono z silnikiem elektrycznym, a jeszcze później potencjometr analogowy zastąpio-no cyfrowym. W artykule opisano rozwiązanie regulatora siły głosu zbudowanego z użyciem ukła-du PT2257.

Rekomendacje: łatwy w budowie, tani cyfrowy regulator głośności za-wsze znajdzie zastosowanie w torze audio czy to w nowo opracowanym urządzeniu, czy jako zamiennik wyeksploatowanego potencjometru.

Przedstawiony moduł oparto o specjalizo-wany, elektroniczny układ regulatora gło-śności PT2257 firmy Princeton Technology. Zawiera on cztery regulowane tłumiki (układ stereo). Dwa z nich regulują głośność w za-kresie -70…0 dB z krokiem 10 dB, a dwa w za-kresie -9…0 dB z krokiem 1 dB, co zapewnia całkowitą regulację w zakresie -79…0 dB. Komunikacja z układem odbywa się za po-średnictwem interfejsu I2C. Rolę sterow-nika pełni układ ATMega328, zapewniający

Rysunek 1. Schemat płytki regulatora głośności

DODATKOWE MATERIAŁY DO POBRANIA ZE STRONY:

www.media.avt.plW ofercie AVT* AVT-5629Podstawowe informacje: yNapięcie zasilające: 2×6 V AC (maks. 0,1 A). yDwie dwustronne płytki drukowane (od-dzielnie obwody sterowania i regulatora). yUkład scalony regulatora PT2257 firmy Princeton Technology. yMikrokontroler ATmega328.

Projekty pokrewne na www.media.avt.pl:AVT-3222 Sterowany dowolnym pilotem

potencjometr audioz przekaźnikiem (EdW 5/2018)

AVT-1979 Korektor barwy dźwięku(EP 11/2017)

AVT-1971 Stereofoniczny regulatorbarwy tonu zasilany z baterii(EP 9/2017)

AVT-1959 3-pasmowy korektor barwyz indukcyjnością (EP 8/2017)

AVT-5542-1-2 Przedwzmacniacz audio(EP 6-7/2016)

AVT-5382 PRE4562 – przedwzmacniaczliniowy audio (EP 2/2013)

* Uwaga! Elektroniczne zestawy do samodzielnego montażu. Wymagana umiejętność lutowania!Podstawową wersją zestawu jest wersja [B] nazywana potocznie KITem (z ang. zestaw). Zestaw w wersji [B] zawiera elementy elektroniczne (w tym [UK] – je-śli występuje w projekcie), które należy samodzielnie wlutować w dołączoną płytkę drukowaną (PCB). Wykaz elementów znajduje się w dokumentacji, która jest podlinkowana w opisie kitu.Mając na uwadze różne potrzeby naszych klientów, oferujemy dodatkowe wersje: wersja [C] zmontowany, uruchomiony i przetestowany zestaw [B] (elementy

wlutowane w płytkę PCB) wersja [A] płytka drukowana bez elementów i dokumentacjaKity w których występuje układ scalony wymagający zaprogramowania, posiadają następujące dodatkowe wersje: wersja [A+] płytka drukowana [A] + zaprogramowany układ [UK]

i dokumentacja wersja [UK] zaprogramowany układNie każdy zestaw AVT występuje we wszystkich wersjach! Każda wersja ma załączony ten sam plik pdf! Podczas składania zamówienia upewnij się, którą wersję zamawiasz! http://sklep.avt.pl

SDASCL

VCC V90

VCC

RIN

LIN LOUT

ROUT 2

31

OUT

123

I2CA

123

I2C

LM78L05_SO81

VOUT2GND3GND4NC

5NC

6GND

7GND

8VIN

U2B10S

1DC+

2DC–

3AC2

4AC1

BR1

C20.1uF

+ CE6470uF

12

PWR

C30.1uF

+ CE547uF

PT2257S1

LIN2LOUT3VSS4SDA

5SCL

6VDD

7ROUT

8RIN

U1

C10.1uF

OUTA

+

CE310uF

+

CE410uF

+

CE110uF

INA

2

31

IN

+CE2

10uF

R247R

R147R

39ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2018

Cyfrowy regulator głośności z układem PT2257

obsługę przycisków „+VOL”, „–VOL”, deko-dowanie sygnałów podczerwieni RC5 oraz wyświetlenie aktualnego poziomu głośności na linijce punktowej LED.

Obwody sterowania i regulatora umiesz-czone są  na  oddzielnych płytkach dru-kowanych. Schemat ideowy regulatora

Rysunek 2. Schemat płytki sterującej

Wykaz elementów:Płytka regulatora

Rezystory:R1, R2: 47 V (SMD 1206)Kondensatory:C1…C3: 100 nF (SMD 0805)CE1…CE4: 10 mF (elektrolit. R=2,5 mm)CE5: 47 mF/16 V (elektrolit. R=2,5 mm)CE6: 470 mF/16 V (elektrolit. R=3,5 mm)Półprzewodniki:U1: PT2257S (SO8)U2: L78L05 (SO8)BR1: mostek prostowniczy B10SInne:I2C, I2CA: złącze SIP3IN, OUT: gniazdo cinch stereofoniczneINA, OUTA: złącze KK/SIP3 (opcja)PWR: złącze DG381-3.5-2 (3 pin, R=3,5 mm)

Płytka sterującaRezystory: (SMD 0805)R1, R9, R10: 22 kVR2, R5: 1 kVR3: 820 VR4: 680 VR6: 100 VR7, R8: 4,7 kVKondensatory: (SMD 0805)C1, C2: 22 pFC3…C6: 100 nFCE1: 470 mF/16 V (elektrolit. R=3,5 mm)CE2, CE3: 47 mF/16 V (elektrolit. R=2,5 mm)Półprzewodniki:BR1: mostek prostowniczy B10STSOP4836: TSOP4836 (odbiornik podczerwieni)LD1…LD11: dioda LED 3 mm (zielona – 8 szt., żółta – 2 szt., czerwona – 1 szt.)U1: ATmega328AU (TQFP32)U2: L78L05 (SO8)Inne:I2C: złącze SIP3+ 25 cm kabla SIP 3ISP: złącze IDC6PWR: złącze DG381-3.5-2 (3 pin, R=3,5 mm)SW1, SW2: przycisk chwilowyXTAL1: rezonator kwarcowy 16 MHz

LA

L5L6

L7

L2 L3

RST

VCC

L4

VCC

VCC

GN

D

GN

DG

ND

VCC

SCK

MIS

OM

OSI

L11

L10

VCC

VCC

SCL

SDA

L8 L9

L1

VUP

VDN

VCC

RST

MO

SISC

KM

ISO

LA

L1L2L3L4L5L6L7L8L9L10

L11

MO

SI

VCC

VCC

V90

SCL

SDA

CC

VC

CV

VDN

VUP

LM78

L05_

SO8

1VO

UT

2G

ND

3G

ND

4N

C5

NC

6G

ND

7G

ND

8VI

N

U2

B10S

1D

C+

2D

C-3

AC2

4A

C1

BR1

C40.

1uF

+

CE1

470u

F

1 2PWR

C50.

1uF+

CE3

47uF

C60.

1uF

3VC

C2

GN

D1

OU

TIRTS

OP4

836

LD9

LED

0

LD10

LED

0

LD11

LED

0

LD5

LED

0

LD6

LED

0

LD8

LED

0

LD7

LED

0

LD3

LED

0

LD4

LED

0

LD2

LED

0

LD1

LED

0

12

34

56

ISP

IDC6

1 2 3I2C

24

13

SW2

24

13

SW1

+CE2 47

uFC3

0.1u

F

XTA

L116

MH

z

C1 22pF

C222

pF

ATM

EGA

328-

AU

1PD

3(IN

T1/O

C2B)

2PD

4(XC

K/T0

)3

GN

D4

VCC

5G

ND

6VC

C7

PB6(

XT1/

TO1)

8PB

7(X2

/TO

2)

9PD5(T1/OC0B) 10PD6(AI0/OC0A) 11PD7(AIN1) 12PB0(ICP1) 13PB1(OC1A) 14PB2(!SS/OC1B) 15PB3(MOSI/OC2A) 16PB4(MISO)

17(S

CK)P

B5

18A

VCC

19A

DC6

20A

REF

21G

ND

22A

DC7

23(A

DC0

)PC0

24(A

DC1

)PC1

25 (ADC2)PC2

26 (ADC3)PC3

27 (SDA/ADC4)PC4

28 (SCL/ADC5)PC5

29 (!RESET)PC6

30 (RXD)PD0

31 (TXD)PD1

32 (INTO)PD2

U1

R10

22k

R9 22k

R8 4.7kR7 4.7k

R610

0R

R5 1k

R4 680RR3 820RR2 1k

R1 22k

głośności pokazano na rysunku 1. Układ PT2257 oprócz kondensatorów filtrujących zasilanie C1, CE5 i  sprzęgających CE1…CE4 nie wymaga elementów zewnętrznych. Stereofoniczny sygnał wejściowy jest do-prowadzony do złącza „IN” typu RCA. Re-gulowany sygnał wyjściowy jest dostępny na złączu „OUT” (RCA). Złącza te są zdu-blowane opcjonalnymi złączami SIP „INA”, „OUTA”, co umożliwia wybór sposobu włą-czenia regulatora w zależności od aplikacji docelowej. Zasilanie zapewnia typowy sta-bilizator liniowy +5 V. Napięcie wejściowe 6 V AC/2 VA jest doprowadzone do złącza „PWR”. Złącze „I2C/A” wyprowadza magi-stralę sterująca PT2257 do płytki sterującej, której schemat pokazano na rysunku 2.

Sercem układu sterowania jest procesor AT-mega328, taktowany generatorem o często-tliwości stabilizowanej za pomocą kwarcu 16  MHz. Jako odbiornik podczerwieni IR

zastosowano TSOP4838, z charakterystyczną soczewką (zdecydowanie łatwiej zamontować go na froncie obudowy – wystarczy wywiercić otwór o średnicy 5 mm). Przełączniki SW1, SW2 służą do zmiany poziomu głośności.

Głośność jest regulowana w 33 krokach. Aktualny poziom wskazuje linijka diod LD1…LD11 – każda z LED świeci przez trzy

Rysunek 3. Schemat montażowy regulatoraRysunek 4. Schemat montażowy płytki sterującej

40 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 6/2018

kroki regulacji. Dla szybkiego wyróżnienia poziomu tłumienia, LD11 sygnalizująca mi-nimalny jego poziom jest czerwona, LD10 i LD9 – żółte, a pozostałe – zielone. Sygnał sterujący PT2257 jest doprowadzony do złą-cza „I2C”. Rezystory R7, R8 zasilają linie in-terfejsu I2C.

Układ regulatora jest zasilany z typowego zasilacza napięcia +5 V opartego o stabili-zator LM78L05. Napięcie 6 V AC/2 VA jest doprowadzone do złącza „PWR”. Napięcia przemiennego dostarcza typowy transfor-mator 2×6 V AC/4 VA. Z jednego uzwojenia jest zasilany sterownik, z drugiego regulator. Płytka ma złącze ISP służące do programo-wania procesora w systemie.

Do obsługi modelu jest używany bardzo wygodny pilot uniwersalny standardu RC5.

Ze względu na odwieczne problemy z nie-zgodnością lub dostępnością odpowiedniego pilota lub problemami ze zmianą oprogra-mowania ze względu na brak kompilatora, oprogramowanie procesora napisano w śro-dowisku Arduino za pomocą bibliotek IRre-mote (http://bit.ly/2L8a9qc).

W razie konieczności zmiany pilota lub dopasowania niezgodnego z RC5, pomoc-nym szkicem jest IRtest z biblioteki IRre-mote. Z jego użyciem można łatwo określić standard nadawania oraz kody przypisane przyciskom pilota i odpowiednio zmodyfiko-wać szkic programu sterującego. W podobny sposób można zmieniać poziomy głośności w poszczególnych krokach regulacji.

Regulator zmontowano na  dwóch dwustronnych płytkach drukowanych.

Schematy montażowe płytek regulatora i sterującej pokazano na rysunkach 3 i 4.

Zmontowany ze sprawnych elementów, po  zaprogramowaniu procesora plikiem PT2257.hex, ustawieniu bitów konfigura-cyjnych mikrokontrolera na: FBE=0xFC; FBH=0xD7; FBL=0xF7, powinien dzia-łać już po  załączenia zasilania. Należy sprawdzić poprawność współpracy z pilo-tem, a następnie wyłączyć zasilanie w celu przetestowania poprawności zapisu nastaw do pamięci EEPROM. Po ponownym włą-czeniu zasilania mikrokontroler sterujący powinien je przywrócić. Po sprawdzeniu działania można zamontować regulator w aplikacji docelowej.

Adam Tatuś, EP

PROJEKT Y

R E K L A M A

https://goo.gl/TiDLmR

w prezencie na każdą okazję

przejrzysz i kupisz na www.ulubionykiosk.pl