Фактически все устройства воспроизведения музыки имеют возможность регулировки уровня громкости. На телефоне есть кнопки + и -, на колонках переменный резистор, автомагнитола регулируется энкодером итд. Но вот с компьютером незадача - для регулировки громкости нужно двигать мышкой в трей за системной громкостью или громкостью плеера. И это неудобно. Для решения этой задачи собрал некоторое устройство…
Я решил, что проще и удобнее всего будет реализовать управление громкостью вращением рукоятки энкодера.
Что такое энкодер и принцип его работы
Энкодер - это датчик угла поворота. Их бывает два вида: абсолютные и относительные(инкрементные).
В случае инкрементного энкодера, который я использовал, при вращении рукоятки получаем информацию о направлении вращения: по часовой стрелке или против. Сильно упрощая, при вращении на некоторый градус приходит сигнал, и так каждые N градусов. В моём случае каждые 18 градусов(энкодер имеет 20 импульсов на 360 градусов).
Понятно и подробно про работу энкодера можно почитать .
Значение с энкодера будут передаваться на компьютер через arduino digispark - компактная вариация на тему ардуино, где программатором выступает сам микроконтроллер atiny85. Фишка дигиспарка в том, что его можно запрограммировать как hid-устройство: после подключения к компьютеру он будет определяться как клавиатура/мышь/итд и не нужно ставить на компьютер дополнительные программы.
Помните шутку, про то, что любую вашу задумку уже в совершенстве реализовал какой нибудь азиат? В поисках ответов, как заставить работать мой велосипед я нашёл 5 вариантов сборки подобных устройств. А 2 из них - на той же элементной базе, что использовал и я. В итоге я просто скопировал код у ребят из , переподключил энкодер так, как рекомендуют это они и всё заработало! Сразу. Без танцев с бубном.
Но обо всём по порядку.
Железо
Берем , и подключаем согласно или моей зарисовке:
2 верхних контакта энкодера - это кнопка(рукоятку можно не только крутить, но и нажать на неё). Один из них подключается к контакту P1, второй к 5V. Какой куда - без разницы.
3 нижних контакта - выход энкодера. Средний подключаем к GND, крайние к P0 и P2.
Так это выглядит у меня
Изночально я не планировал делать обзор, поэтому взял попавшийся под руки МГТФ....
Прошивка
Для начала с (разработчиков digispark) скачиваем Digistump.Drivers.zip из которого устанавливаем драйвера согласно разрядности вашей ОС(DPinst.exe или DPinst64.exe).Затем ставим и открываем его. Добавляем ссылку для менеджера плат, скачиваем в менеджере плат «Digistump AVR Boards» и выбираем плату. Как это сделать .
Теперь скачиваем библиотеку из которой копируем папку «TrinketHidCombo» в «C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries»(или куда было установлено arduino ide).
Открываем эту самую папку «TrinketHidCombo», открываем подпапку «examples/TrinketVolumeKnobPlus» и в ней открываем файл «TrinketVolumeKnobPlus.ino».
Нажимаем «загрузка»(стрелка вперед), ждем пока скетч скомпилируется и появится приглашение для подключения дигиспарка:
Только после этого подключаем наше устройство к компьютеру и ждем завершения загрузки. Секунд через 5 дигиспарк «отвалится»(раздастся звук отключения устройства) и переподключится уже как hid-устройство ввода.
Крутим рукоятку энкодера, удивляемся что всё работает. При вращении по часовой стрелке звук увеличивается, против часовой уменьшается. При нажатии звук глушится(«mute»).
Как это работает
Если повернуть рукоятку энкодера, п.о. интерпретирует это как сигнал добавить или уменьшить громкость. Для этого средством библиотеки эмулируется нажатие мультимедийных кнопок клавиатуры «увеличить громкость» и «уменьшить громкость». А так же «mute».Пара прыжков с бубном
Ибо до танцев не дотягивает.С первого раза получилось немного не так как хотелось и регулировка работала наоборот(при вращении по часовой стрелке звук уменьшался). Решение было простым и банальным:
я заменил
#define PIN_ENCODER_A 0
#define PIN_ENCODER_B 2
на #define PIN_ENCODER_A 2
#define PIN_ENCODER_B 0
то есть поменял местами входные пины.
Потом я решил, что изменение громкости на 24% при полном обороте рукоятки - это слишком медленно. И я просто дублировал код, эмулирующий нажатие кнопок увеличения и уменьшения громкости:
if (enc_action > 0) {
TrinketHidCombo.pressMultimediaKey(MMKEY_VOL_UP);
}
else if (enc_action < 0) {
TrinketHidCombo.pressMultimediaKey(MMKEY_VOL_DOWN);
}
было заменено на if (enc_action > 0) {
TrinketHidCombo.pressMultimediaKey(MMKEY_VOL_UP);
TrinketHidCombo.pressMultimediaKey(MMKEY_VOL_UP);
}
else if (enc_action < 0) {
TrinketHidCombo.pressMultimediaKey(MMKEY_VOL_DOWN);
TrinketHidCombo.pressMultimediaKey(MMKEY_VOL_DOWN);
}
А потом я подумал, что отдельная кнопка приглушения музыки музыки бесполезна - можно просто крутнуть регулировку влево. А вот возможность поставить музыку на паузу будет гораздо интереснее.
Для реализации этого, я заменил
TrinketHidCombo.pressMultimediaKey(MMKEY_MUTE);
на TrinketHidCombo.pressMultimediaKey(MMKEY_PLAYPAUSE);
Список возможных клавиш можно подсмотреть в файле «TrinketHidCombo/TrinketHidCombo.h».
Корпус
Под руки попалась вот такая железная коробочка, её и использовал.
Просверлил отверстие для штока энкодера, зажал его, подложив несколько шайб. Просверлил отверстие для провода usb. Набил внутренности поролоном, чтобы ничего не болталось и не звенело.Идеи для доработки
Есть мысль реализовать переключение треков. Дополнительные кнопки добавлять не хочется, а вот с имеющейся можно поиграть. Первый возможный вариант - это как на телефонной гарнитуре: двойное нажатие - следующий трек, тройное - предыдущий. Второй вариант - нажать на рукоятку и повернуть: поворот по часовой стрелке - следующий трек, против часовой - предыдущий. Или вообще комбинированный вариант, когда по двойному/тройному нажатию будет переключение, а поворот с нажатием будет работать как перемотка вперед/назад. Я пока не решил как мне больше нравится, поэтому еще не реализовал ни один из вариантов.Список покупок или элементная база
- 1. - $1.25
- 2. - $0.99
- 3. - $3.99
- 4. Немного проводов, паяльник, припой, usb-провод, какой нибудь корпус - условно бесплатно
- 5. Более-менее прямые руки - бесценно
Вывод
Самое главное - устройство работает. Работает без задержек, без сбоев. На любом компьютере, с любой О.С.
При этом есть мысли по улучшению корпуса и добавлению дополнительных действий.
И как оказалось - всё весьма просто. Главное это идея, а реализация - вопрос десятый. Так что дерзайте)
Добавить в избранное Понравилось +114 +172
Если вам надоело крутить ручку регулировки громкости, и хочется попробовать чего-нибудь «модернового», то можно регулировать громкость кнопками, для чего без проблем можно собрать предлагаемый регулятор.
Схема регулятора очень простая и не требует настройки, к тому же занимает места ненамного больше переменного резистора, да и плату можно разместить где угодно.
Таблица 1 Основные технические характеристики
Таблица 2 Ступени регулировки громкости
Схема регулятора:
Рисунок 1 - Принципиальная схема регулятора
Таблица 3 Перечень элементов
Элемент
Номинал
Количество
4,7мкФ × 50 В 22 мкФ ×25 В 100 мкФ × 25 В Любые кнопки без фиксации TC9153AP или KA2250
Микросхемы KA2250 и TC9153AP полностью взаимозаменяемы, их цоколевки и характеристики одинаковые. К выводу 8 микросхемы DA1 «индикация уровня громкости» через добавочный резистор сопротивлением 1 кОм (его следует подобрать по отклонению стрелки прибора на всю шкалу при установке регулятора на максимальную громкость) я подключил стрелочный индикатор от старого магнитофона. Вывод "-" индикатора соединяется с общим проводом данного устройства. Каждый шаг регулировки громкости увеличивает (уменьшает) показания индикатора примерно на 100 мкА. Фото собранного регулятора представлено на рисунке 2:
Рисунок 2
Плюсы применения такого регулятора: Синхронная регулировка обоих каналов. В отличие от обычного переменного резистора у данного регулятора отсутствуют шумы при регулировке. Он также не подвержен деградации, т.е. ухудшению качества регулировки вследствие износа проводящей поверхности и движка переменного резистора. Конечно, кнопки также являются механическим элементом, но они только управляют, в то время как через обычный переменный резистор в схемах УЗЧ часто непосредственно проходит электрический звуковой сигнал.
Минусы: Резко не крутанёшь громкость, да оно может и к лучшему, целее будет усилитель. Ещё: эти микросхемы не имеют памяти, при выключении питания микросхема сбрасывается на средний уровень громкости, что вообще-то скорее является положительной стороной - при включении не возникает «удара по ушам».
Внимание : Максимальное входное напряжение микросхем TC9153AP и KA2250 составляет 4 В амплитудного значения, т.е. примерно 2,8 В эффективного. Этот уровень, во избежание выхода микросхемы из строя, превышать нельзя!
Оптимально использовать так: Линейный выход звуковой карты компьютера, или DVD > блок тембров или эквалайзер > регулятор громкости > усилитель мощности > акустическая система.
Внимание : Не допускается использовать регулятор в силовых цепях, например: Усилитель мощности >регулятор громкости> акустическая система.
Своими лапами я собрал несколько штук таких регуляторов на микросхемах обоих типов, все заработали сразу. Маленькое практическое замечание: если при установке регулятора на минимальную громкость (-64 дБ) звук всё-таки будет слышен, то избавиться от этого можно увеличением ёмкости конденсатора C8 примерно до 1000 мкФ.
Чтобы регулятор не работал надо очень постараться. Причины неработоспособности могут быть разными, но основные из них: замыкания на плате, плохой монтаж, использование неисправных радиоэлементов. Бракованные микросхемы мне ни разу не попадались.
Copyright Лаборатория Ирбиcов - Мягкой поступью к вершинам знаний и мастерства Все права защищены.
В некоторых электронных устройствах переменные резисторы для регулировок (например громкости, тембра и т.д.) удобно заменить на кнопочный регулятор. Предлагаемое устройство позволяет в широких пределах управлять выходным напряжением (от 1 до 11 В, в зависимости от напряжения Uпитания) и изменять сопротивление аналога переменного резистора при помощи двух кнопок «больше» и «меньше» и затем запоминать установленное значение. По сравнению с обычными переменными резисторами в этом случае обеспечивается гораздо большая точность регулировки, отсутствие шумов и «тресков», выше надежность, так как отсутствуют механические контакты. Принципиальная схема устройства показана на рисунке.
Чтобы с его помощью можно было регулировать, например, громкость, нужно к выходу подключить электронную схему аналога переменного резистора, которую можно собрать на полевом транзисторе обычного типа. Как это сделать, показано на рисунке ниже.
Пунктирной линией здесь показана аналогия подключения переменного резистора. Полевой транзистор выполняет роль резистора, сопротивление которого зависит от напряжения между истоком и затвором. Глубина регулировки с таким каскадом достигает 30 дБ, что вполне достаточно для различной аудио и другой радиоаппаратуры.
В схемах применены недорогие распространенные элементы. Транзисторы КТ203 можно заменить на КТ361. Коэффициент усиления всех транзисторов должен быть порядка 100 или выше. Диоды могут быть типа Д220, Д223. S1 и S2 – любые малогабаритные кнопки без фиксации. В принципе, устройство не критично к используемым элементам и допускается отклонение от указанных номиналов до 15-20 %. Данные схемы рассчитывались для работы с аппаратурой, имеющей общий «плюс» (как видно из схем). Если же требуется поменять полярность питающего напряжения, то нужно просто заменить указанные транзисторы на транзисторы другой проводимости, то есть поменять местами КТ203 и КТ315, а также изменить полярность включения диодов и полярных конденсаторов на обратную.
Расположение элементов на печатных платах показано на рис.3. Размеры плат были обусловлены габаритами используемого корпуса (усилитель мощности в корпусе от автомагнитолы) и в принципе плату 1 можно значительно уменьшить, «сжать» ее в длину. Резисторы применены МЛТ-0,125, конденсаторы - любого типа с подходящими размерами.
Налаживание
Сначала желательно проверить работу генератора импульсов на транзисторах V1 и V2 (частота около 30кГц, U= Uпитания). Для этого нужно подключить осциллограф к резистору R5. Затем к выходу схемы подключается вольтметр постоянного тока, движки подстроечников R9, R14 устанавливают в среднее положение. Нажатием кнопки S2 устанавливают минимально возможное значение напряжения, то есть такое, при котором кнопкой еще можно выходным напряжением управлять (нижний порог). Резистором R14 устанавливают это напряжение в пределах 1 … 1,5 В. Аналогично, но уже при нажатой кнопке S1, подстроечником R9 устанавливают максимальное устойчивое напряжение на выходе (верхний порог) – 8,5… 11 В. Подбором резисторов R10 и R11 можно регулировать скорость регулировки, при нажатой соответствующей кнопке.
Питание на схемы (9 – 12 В) нужно подавать от стабилизированного источника. Схемы простых вариантов стабилизаторов показаны на рисунке ниже.
Напряжение стабилизации зависит от применяемого стабилитрона (в данном случае 11 … 12 В).
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1-я схема | |||||||
| V1, V3, V6, V7 | Биполярный транзистор | КТ203А | 4 | КТ361 | В блокнот | ||
| V2, V5 | Биполярный транзистор | КТ315А | 2 | В блокнот | |||
| V4, V8 | Диод | Д219А | 2 | Д220, Д223 | В блокнот | ||
| C1 | Конденсатор | 560 пФ | 1 | В блокнот | |||
| C2 | Конденсатор | 6800 пФ | 1 | В блокнот | |||
| C3 | Конденсатор | 0.22 мкФ | 1 | В блокнот | |||
| С4 | 200 мкФ 15В | 1 | В блокнот | ||||
| С5 | Конденсатор | 0.5 мкФ | 1 | В блокнот | |||
| С6 | Электролитический конденсатор | 10 мкФ 15В | 1 | В блокнот | |||
| R1 | Резистор | 100 кОм | 1 | В блокнот | |||
| R2 | Резистор | 8.2 кОм | 1 | В блокнот | |||
| R3, R4, R10 | Резистор | 100 Ом | 3 | В блокнот | |||
| R5, R6 | Резистор | 200 Ом | 2 | В блокнот | |||
| R7 | Резистор | 15 Ом | 1 | В блокнот | |||
| R8 | Резистор | 1 кОм | 1 | В блокнот | |||
| R9 | Подстроечный резистор | 1.3 кОм | 1 | В блокнот | |||
| R11 | Резистор | 10 кОм | 1 | В блокнот | |||
| R12 | Резистор | 1.5 кОм | 1 | В блокнот | |||
| R13 | Резистор | 240 Ом | 1 | В блокнот | |||
| R14 | Подстроечный резистор | 680 Ом | 1 | В блокнот | |||
| S1, S2 | Кнопка | Без фиксации | 2 | В блокнот | |||
| 2-я схема | |||||||
| V1 | Полевой транзистор | КП303Е | 1 | В блокнот | |||
| С1 | Конденсатор | 0.22 мкФ | 1 | В блокнот | |||
| С2 | Конденсатор | 1 мкФ | 1 | Керамический | В блокнот | ||
| R1 | Резистор | 360 кОм | 1 | В блокнот | |||
| R2 | Резистор | 220 кОм | 1 | В блокнот | |||
| R3 | Резистор | 56 кОм | 1 | В блокнот | |||
| R4 | Резистор | 30 кОм | 1 | В блокнот | |||
| 3-я схема | |||||||
| V1 | Диодный мост | КЦ405А | 1 | В блокнот | |||
| V2 | Биполярный транзистор | ||||||
В далёком царстве, заморском государстве - есть терем с надписью LSI Computer Systems. Делают там вещи дивные да детали хитромудрые. Одна из них - микросхема LS7311, которая служит для регулировки мощности электрических моторов, позволяя менять их скорость простым нажатием на кнопки. Наши славянские умельцы народные давно знакомы со схемами с крутящимися потенциометрами, но здесь всё интереснее - 10 кнопочек с десятью лампочками. Какую кнопку нажимаем - такая и мощность от сети переменного тока в мотор передаваться будет. Подробнее про сие чудо аглицкой инженерной мысли можете почитать в рукописи на LS7311 .
Схема регулятора для двигателя переменного тока
Микросхема сия специально разработана для изменения скорости вращения мотора в различной бытовой технике, такой как пылезасосы, обдуватели, сверлители и так далее. Переключатель на кнопочках позволяет сделать выбор и индикацию от 1 до 10 уровней мощности (скорости вращения). На какую кнопочку нажмёте - тот светодиод и засветится. Не обязательно ставить все кнопки - можно оставить только те, которые нужны будут. Например "слабо, средне, сильно".
Проект идеально подходит для ступенчатого регулирования скорости электродвигателя и вписывается в современный дизайн техники. Устраняет искрообразование как у механических контактов. В зависимости от управляемого элемента, симистора ВТ136, можно на выход подключать нагрузку хоть до двух лошадиных сил, конечно при наличии охладителя железного, ведь он выдерживает без радиатора в этой схеме только до 300 Вт мощности.
Итого: сей переключатель скорости отличает мгновенный запуск, возможность запитки от 230 В или 110 В, не требуется отдельного источника питания постоянного тока для низковольтной части. В общем всем хороша LS7311, да одна проблема - в наши края купцы её редко завозят из славного Нью-Йорк града:-)
Обсудить статью КНОПОЧНЫЙ РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ
Применение в радиоаппаратуре электронного регулятор громкости может изменить характеристики и эксплуатационные ее свойства к лучшему. Так к достоинствам электронных регуляторов можно отнести отсутствие помех и шумов возникающих при регулировке (скрипы, щелчки). Электронный регулятор может комплектно использован в радиоаппаратуре с устройствами дистанционного управления. Вместо кнопок регулировки, возможно установить реле, управляемые посредством ик - излучения или радиосигналом.
Характеристики стереорегулятора громкости на микросхеме КА2250
Диапазон пропускаемых частот 20-20000 Гц;
Напряжение питания от 6 до 16 вольт;
Максимальное входное напряжение не более 2,5 в;
Регулировка громкости от 0 до 64 дБ;
Шаг регулировки 2 дБ.
Принципиальная схема и плата для монтажа электронного регулятора громкости
Далее приведена схема и ее описание для сборки стереофонического электронного регулятора громкости. Стеререгулятор собран на базе микросхемы КА2250, управляется двумя кнопками без фиксации. К регулятору можно подключить стрелочный индикатор через резистор R7 (смотрите электрическую схему). Выключателем ВК1 через резистор R5 индикатор может быть заблокирован, отключен. Провода подающие звуковую частоту и снимающие ее с регулятора громкости, должны быть экранированы. Регулятор громкости при условии правильной сборки и использования исправных радиодеталей в настройке не нуждается.
Рис. 1 Принципиальная электрическая схема регулятора громкости на микросхеме КА2250 (Toshiba)
Рис.2 Размещение радиоэлементов на монтажной плате электронного стереорегулятора громкости
Рис. 3 Внешний вид платы (размер 40 мм ширина * 38 мм высота)
Радиоэлементы применяемые для сборки электронного стереорегулятора громкости на базе микросхемы КА2250
Резисторы:
R1 - 51 ом - 1 шт.;
R2 - 22 к - 1 шт.;
R3 - 22 к - 1 шт.;
R4 - 100 к - 1 шт.;
R5 - 1 к - 1 шт.;
R6 - 51 к - 1 шт.;
R7 - 1 к - 1 шт.;
R8 - 33 к - 1 шт.
Мощность резисторов - 0,25 Вт
Конденсаторы:
С1 - 22 мкФ/16 вольт - 1 шт.;
С2 - С8 - 4,7 мкФ/16 вольт - 7 шт.;
С9 - 47 мкФ/16 вольт - 1 шт.
Другие радиоэлементы используемые в схеме:
Диод D1, D3, D4 - RL522 - 3 шт.;
Стабилитрон D2 - Д814Д - 1 шт.;
Микросхема КА 2250
Электронный регулятор может быть успешно использован с усилителем НЧ, описанным в статье "
