TDA7313 Audio procesoriaus valdymas AVR mikrokontrolerio pagalba

Įvadas

Nors TDA7313 yra ganėtinai senstelėjusi mikroschema, tačiau vis dar sėkmingai naudojama. Audio procesorius pasižymi neblogu valdomų funkcijų rinkiniu, taip pat jai būdingi nedideli iškraipymai bei žemas triukšmo lygis. Audioprocesorius puikiai tinka automobilinėj garso aparatūroj, bei kitose HI-FI prietaisuose įskaitant ir mikšerius.

TDA7313 mikroschema turi programiniu būdu pasirenkamus 3 stereo įėjimus ir 4 išėjimus LF, LR, RF, RR. Kiekvieno įėjimo kanalo slopinimas gali būti reguliuojamas programiškai (įskaitant Loudness funkciją), atitinkamai kiekvieno išėjimo slopinimas taip pat gali būti paderinamas. Tokiu būdu galima suderinti sistema optimaliam skambėjimui. Čia taip pat numatytas garso lygio reguliavimas 1.25dB žingsniu, BASS ir Treble kontrolė. Visas audioprocesoriaus valdymas vyksta naudojant I2C (TWI) prievadą. AVR Atmega8 mikrokontroleris tam puikiai tinka.

Aprašymas

Pagrindinė šio projekto mintis buvo sukonstruoti paprasta, universalų su intuityviu valdymo audioprocesorių, kurį daug negalvojant būtų galima jungti prie bet kokios sistemos – ar tai būtų stiprintuvas, ar tai būtų aktyvios kompiuterio kolonėlės ar mikšerinis pultas. Svarbu kad audio procesorius veikia kaip atskiras prietaisas kuris priima signalą, jį apdoroja ir siunčia toliau. Valdymas atliekamas 5 mygtukų pagalba, o valdymo informacija pateikiama 2X16LCD displėjuje.

Labiausiai norėjosi padaryti prieinama visą audio procesoriaus funkcionalumą paprastu ir intuityviu valdymu.

Schema ir PCB plokštė

Schema buvo pasirinkta tokia pati kaip ir TDA7313 aprašyme. Gal būt precizinių elementų elementų pasirinkimas ir įtakotų kokybę, tačiau į tai dėmesys nebuvo kreiptas.

Schema

Kuriant PCB didžiausias dėmesys buvo kreipiamas į Analoginio ir skaitmeninio signalo takelių bei analoginio ir skaitmeninio GND atskyrimą. Būtent šis faktorius daugiausiai įneša triukšmo į naudingą signalą.

Pati plokštė suprojektuota viename sluoksnyje. Todėl ją nesunku pagaminti namų sąlygomis.

Realus plokštės vaizdas

Programos rašymas

Sunkesnė užduotis – programos rašymas. Pirmiausia buvo mintis LCD ekrane atvaizduoti decibelus skaitmeniškai, pvz, Volume -21dB. Tačiau galiausiai nusprendžiau panaudoti progress bar funkcija ir atvaizduoti parametro dydį grafiškai. Tai ne tik patraukliau atrodo, bet ir paprasčiau suprantama. Kaip minėjau pagrindinis tikslas visų galimų parametrų valdymas. Taigi parametrai ir jų ribos:

• Garsas(Volume) [-78.75dB to 0dB] + Mute;

• BASS [-14dB to 14dB];

• Treble [-14dB to 14dB];

• Įėjimai [Ch1, Ch2, Ch3];

• Įėjimo lygis [0dB to +11.25dB] +Loudness;

• LF išėjimo slopinimas [-38.75dB to 0dB];

• RF išėjimo slopinimas [-38.75dB to 0dB];

• LR išėjimo slopinimas [-38.75dB to 0dB];

• RR išėjimo slopinimas [-38.75dB to 0dB];

Parametrų valdymui puikiai tinka linijinis meniu kai viršutinėje LCD eilutėje vaizduojamas parametro pavadinimas, o apatinėje parametro lygio indikatorius. Meniu modelis:

Meniu valdymas atliekamas specialiai išdėstytais mygtukais:

Apie patį valdymą nėra daug ką ir rašyti, nes manau pakankamai intuityvu. [UP] ir [DOWN] mygtukai skirti vaikščioti po meniu, o [+] ir [-] skirti esamo parametro keitimui. Jeigu parametro keitimo mygtukas laikomas nuspaustas ilgesnį laiką tai parametras tolygiai keičiasi automatiškai.

[Mute] mygtukas atlieka dvejopą funkciją. Jeigu aktyvus meniu yra Volume, tai nuspaudus [Mute], garsas yra išjungiamas ir meniu lieka neaktyvus kol Mute nėra išjungiamas pakartotinai paspaudus [Mute]. Kai aktyvus meniu yra Input gain, tai mute paspaudimas įjungia Loudness funkciją aktyviam įėjimo kanalui. Mute ir Loudness nustatymai matomi Volume meniu kaip MT ir LD indikatoriai.

Jeigu norite išbandyti meniu veikimą, tai galite parsisiųsti Proteus simuliatoriaus failą kartu su hex byla (Meniu simulatoriaus bylos). Hex byla turi būti užkraunama į modelį. (išbandyta su Proteus 7.1 SP2)

Audioprocesorius išsisaugo paskutines parametrų reikšmes EEPROM atmintyje praėjus apie 10s po paskutinio parametro keitimo. Todėl kas kart įjungus audioprocesorių, bus atsimenamos paskutiniai nustatymai.

Išvados

Kiek išbandžiau viskas veiki. Bandydamas adioprocesorių į įėjimą padaviau garsą iš MP3 grotuvo o išėjimą pajungiau prie aktyviu kompiuterio garsiakalbių. Maitinimą ėmiau iš kompiuterio maitinimo blogo, tad apie kokybę nelabai ka ir pasakysi. Jeigu jungsite garsiakalbius prie audioprocesoriaus išėjimo be tarpinių stiprintuvų – tai garso negirdėsit, nes išėjimas tiri būti jungiamas prie didelės įėjimo varžos prietaiso, pvz., stiprintuvo.

Programos kodas nėra optimalus, nenustebčiau jeigu ir kokia klaida išlįstų, tačiau pirmieji bandymai parodė, kad visų funkcijų valdymas veikia. Jeigu kas norės pasigaminti šį prietaisą -komentarai, klaidų pastebėjimai visada laukiami.

Projekto bylos(Eagle projektas+WinAVR projektas+TDA7313.hex).