27_30.PDF
(
318 KB
)
Pobierz
Programowane echo cyfrowe - AVT-5090
Programowane echo cyfrowe
P R O J E K T Y
Programowane echo
cyfrowe
AVT−5090
NiektÛrzy z†CzytelnikÛw EP
zapewne pamiÍtaj¹, jakim
wydarzeniem by³o
opublikowanie w†EP w†1994
roku opisu uk³adu
wytwarzaj¹cego echo
w†sposÛb cyfrowy - cyfrowego
echa. DziÍki postÍpowi, jaki
nast¹pi³ w†technologii
uk³adÛw cyfrowych, obecnie
moøna budowaÊ takie uk³ady
³atwiej i†o†lepszych
parametrach.
Rekomendacje
: uk³ad
polecamy mi³oúnikom efektÛw
audio, a†takøe uøytkownikom
taÒszych zestawÛw kina
domowego, w†ktÛrych
prezentowany uk³ad moøe
emulowaÊ efekt surround.
Jeszcze nie tak dawno wyko-
nanie uk³adu opÛüniaj¹cego do
generowania efektu echa by³o
w†warunkach amatorskich bardzo
trudne. Takie urz¹dzenia przybie-
ra³y ogromne rozmiary, a†uzyski-
wane czasy opÛünieÒ by³y nie-
wielkie.
Uk³ad scalony wykorzystany
w†prezentowanym uk³adzie cyfro-
wym echa (T62M0001A) jest pro-
dukowany przez tajwaÒsk¹ firmÍ
TMtech (Taiwan Memory Techno-
logy, Inc.), specjalizuj¹c¹ siÍ
w†produkcji rÛønego rodzaju pa-
miÍci. DziÍki tej specjalizacji,
w†uk³adzie oprÛcz toru audio
z†przetwornikami A/C i†C/A oraz
zestawu filtrÛw, zintegrowano tak-
øe pamiÍÊ SRAM o†pojemnoúci
64†kb, ktÛra spe³nia rolÍ cyfrowej
linii opÛüniaj¹cej.
Chociaø uk³ad T62M0001A wy-
konano w†technologii CMOS, to
wbudowany w†niego tor audio
spe³nia wymagania stawiane taÒ-
szym urz¹dzeniom profesjonal-
nym: zniekszta³cenia przy czÍstot-
liwoúci prÛbkowania 666†kHz nie
przekraczaj¹ 0,17%, a†poziom szu-
mÛw na wyjúciu nie przekracza
-90†dBV.
W†uk³adzie echa zastosowano
uk³ad scalony w†obudowie DIP24,
dla ktÛrej opis funkcji wyprowa-
dzeÒ zamieszczono w†
tab. 1
.
Czas opÛünienia wprowadzany
przez uk³ad T62M0001A jest usta-
wiany cyfrowo. Moøna tego do-
konaÊ na dwa sposoby:
- za pomoc¹ wpisu rÛwnoleg³ego,
- za pomoc¹ 3-liniowego interfej-
su szeregowego.
WybÛr sposobu sterowania od-
bywa siÍ poprzez ustawienie od-
powiedniego poziomu na wypro-
wadzeniu 9. uk³adu T62M0001A
(EASY/u-COM). Sterowanie rÛw-
noleg³e jest wybierane przez po-
danie wysokiego poziomu na wej-
úcie EASY/u-COM. Na wejúciach
danych D1...D4 ustawiamy odpo-
wiedni¹ kombinacjÍ stanÛw lo-
gicznych w†celu uzyskania zada-
nego opÛünienia sygna³u akus-
tycznego (efektu echa). Moøemy
tego dokonaÊ pod³¹czaj¹c uk³ad
do mikrokontrolera lub stosuj¹c
Rys. 1. Przebiegi charakterystyczne dla wprowadzania
danych do układu T62M0001A
Elektronika Praktyczna 12/2002
27
Programowane echo cyfrowe
Tab. 1. Funkcje wyprowadzeń układu T62M0001A
Symbol I/O Opis Numer
Vdd P Zasilanie części cyfrowej 1
XIN I Wejście oscylatora 2
XOUT O Wyjście oscylatora 3
D1/REQ I Wejście danych D1/dla interfejsu u−COM wejście żądania nadawania 4
D2/SCK I Wejście danych D2/dla interfejsu u−COM wejście zegarowe
5
Rys. 3. Ilustracja działania modułu
wyciszania po wyjściu ze stanu
sleep
D3/DATA I Wejście danych D3/dla interfejsu u−COM wejście danych
6
D4/IDSW I Wejście danych D4/dla interfejsu u−COM wejście kontrolne
7
TEST
I Wejście testowe L= normalna praca
8
EASY/
I Wejście wyboru sposobu sterowania układem
9
u−COM H = sterowanie równoległe
L = sterowanie u−COM szeregowe
SLEEP I Funkcja wyciszania układu
10
L = normalna praca
H = uśpienie układu
D−GND G Masa cyfrowa
11
Rys. 4. Ilustracja działania modułu
wyciszania po włączeniu zasilania
A−GND G Masa analogowa
12
LPF2−OUT O Wyjście filtru dolnoprzepustowego
13
ciszania jest w³¹czana szÛstym
bitem: poziom wysoki - w³¹czone
wyciszanie, poziom niski - w³¹czo-
ne wyciszanie automatyczne. Na
rys. 2
,
3
i†
4
przedstawiono prze-
biegi ilustruj¹ce dzia³anie funkcji
automatycznego wyciszania (odpo-
wiednio): po zmianie czasu opÛü-
nienia, po wyjúciu z†funkcji SLE-
EP, po w³¹czeniu zasilania.
Po w³¹czeniu funkcji SLEEP moc
pobierana przez uk³ad radykalnie
siÍ zmniejsza, co jest uzyskiwane
m.in. poprzez zatrzymanie wewnÍt-
rznego zegara i†wy³¹czenie zasilania
wbudowanej pamiÍci RAM.
Zerowanie uk³adu nastÍpuje
automatycznie po w³¹czeniu zasi-
lania i†trwa przez oko³o 120 ms.
Czas opÛünienia po zerowaniu
wynosi 147,5 ms.
LPF2−IN I Wejście filtru dolnoprzepustowego
14
OP2 OUT O Wyjście wzmacniacza
15
OP2 IN I Wejście wzmacniacza
16
CC2
− Wyprowadzenie kontrolne
17
CC1
− Wyprowadzenie kontrolne
18
REF
− Napięcie odniesienia = 1/2Vcc
19
OP1−IN
Wejście wzmacniacza
20
OP2−OUT
Wyjście wzmacniacza
21
LPF1 OUT O Wejście filtru dolnoprzepustowego
22
LPF1 IN I Wejście filtru dolnoprzepustowego
23
Vcc
P Zasilanie części analogowej
24
szesnastopozycyjny prze³¹cznik
kodu BCD.
W†
tab. 2
zestawiono stany na
wejúciach steruj¹cych oraz odpo-
wiadaj¹ce im czasy opÛünieÒ syg-
na³u akustycznego. Tabela ta ma
rÛwnieø zastosowanie przy stero-
waniu szeregowym.
Sterowanie szeregowe jest moø-
liwe przy niskim poziomie poda-
nym na wejúciu EASY/u-COM. Jest
ono stosowane najczÍúciej podczas
wspÛ³pracy uk³adu z†mikrokontro-
lerami. SposÛb wprowadzania da-
nych do uk³adu T62M0001A zosta³
pokazany na
rys. 1
.
Wpisywana ramka sk³ada siÍ
z†10 bitÛw. Pierwszy bit w³¹cza/
wy³¹cza funkcjÍ SLEEP (uúpienia
uk³adu), kolejne cztery nios¹ in-
formacjÍ o†czasie opÛünienia
(zgodnie z†tab. 1), szÛsty bit w³¹-
cza/wy³¹cza funkcjÍ wyciszania
MUTE (p³ynne wyciszenie sygna-
³u audio na wyjúciu). Ostatnie
cztery bity odpowiadaj¹ za iden-
tyfikacjÍ uk³adu: ID1=0, ID3=0,
ID2=1, ID4 - stan taki sam jak na
wejúciu IDSW (wyprowadzenie 7.).
Wyciszanie sygna³u wyjúciowe-
go w†trybie pracy rÛwnoleg³ej na-
stÍpuje przy kaødej zmianie czasu
opÛünienia lub po wyjúciu z†funk-
cji SLEEP, a†takøe zaraz po w³¹-
czeniu zasilania uk³adu. Przy ste-
rowaniu szeregowym funkcja wy-
Opis uk³adu
Schemat elektryczny uk³adu cy-
frowego echa pokazano na
rys. 5
.
Moøna w nim wyrÛøniÊ nastÍpu-
j¹ce bloki funkcjonalne:
- tor audio dla sygna³u echa
(elementy wokÛ³ T62M0001A),
- uk³ad sterowania sk³adaj¹cy siÍ
z†mikrokontrolera ST62T20C ob-
s³uguj¹cego dwa przyciski oraz
wyúwietlacza LCD,
- zasilacz stabilizowany zapewnia-
j¹cy na wyjúciu napiÍcie +5†V.
Uk³ad T62M0001A w³¹czono
w†typowej konfiguracji ze stero-
waniem rÛwnoleg³ym.
DziÍki zastosowaniu sterowania
rÛwnoleg³ego, uk³ad T62M0001A
moøe pracowaÊ autonomicznie, bez
koniecznoúci stosowania dodatko-
wego bloku sterowania. Ma to
podstawowe znaczenie przy jego
uruchamianiu i†testowaniu.
Rys. 2 Ilustracja działania modułu wyciszania po zmianie czasu
opóźnienia
28
Elektronika Praktyczna 12/2002
Programowane echo cyfrowe
Program dla mikrokontrolera
ST62 zosta³ napisany za pomoc¹
znanego Czytelnikom pakietu pro-
gramowego ST6 Realizer. Plik
ürÛd³owy programu znajduje siÍ
na p³ycie do³¹czonej do bieø¹cego
numeru EPo/oL. Jest takøe dostÍp-
ne na naszej stronie WWW.
Obs³uga uk³adu jest dosyÊ
³atwa: po w³¹czeniu zasilania na
wyúwietlaczu LCD pojawia siÍ
napis ìECHO 0î. Porty PB4...PB7
(steruj¹ce prac¹ T62M0001A) s¹
ustawione na poziomie niskim,
w†zwi¹zku z†czym opÛünienie syg-
na³u akustycznego wynosi 12,3
ms. Kaøde naciúniÍcie przyciskÛw
gÛra/dÛ³
powoduje zmianÍ stanÛw
na wyjúciach steruj¹cych proceso-
ra. Zmiana na wyúwietlaczu LCD
napisu w†zakresie od 0 do 8
nastÍpuje po co drugim naciúniÍ-
ciu przycisku. Sygna³ akustyczny
zostaje opÛüniony o†wartoúÊ czasu
zaleøn¹ od ustawienia stanÛw lo-
gicznych na wejúciach steruj¹cych
uk³adu T62M0001A (patrz tab. 2).
Jak wiemy, samo opÛünienie
sygna³u akustycznego na wyjúciu
uk³adu echa nie daje øadnych
efektÛw, dopÛki nie jest on zmik-
sowany z†sygna³em wejúciowym.
Aby efekt echa by³ odczuwalny
podczas ods³uchu, wejúcie uk³adu
zosta³o po³¹czone z†wyjúciem po-
przez prosty pasywny sumator
sygna³Ûw (sk³ada siÍ m.in. z†ele-
mentÛw: R4, R5, R8, R9 i†C9).
Tab. 2. Czasy opóźnień sygnału
analogowego w zależności od stanów
logicznych na wejściach D1...D4
D4 D3 D2 D1
Td [ms]
L L L L Fck/3
12,3
L L L H Fck/3
24,6
L L H L Fck/3
36,9
L L H H Fck/3
49,2
L H L L Fck/3
61,4
L H L H Fck/3
73,7
L H H L Fck/3
86,0
L H H H Fck/3
98,3
H L L L Fck/6
110,6
H L L H Fck/6
122,9
H L H L Fck/6
135,2
H L H H Fck/6
147,5
H H L L Fck/6
159,7
H H L H Fck/6
172,0
H H H L Fck/6
184,3
H H H H Fck/6
196,6
Rys. 5. Schemat elektryczny układu echa
fs − częstotliwość próbkowania,
Fck − częstotliwość wzorcowa − typowo
2 MHz,
Td − czas opóźnienia (w milisekundach)
Elektronika Praktyczna 12/2002
29
fs
Programowane echo cyfrowe
WYKAZ ELEMENTÓW
Rezystory
R1, R6: 10k
R3: 18 k
R5: 47 k
potencjometr
R7: 1 k
Ω
R10: 2,7 k
Ω
R11, R12: 3,9 k
potencjometr
Kondensatory
C1: 100
F/16V
C2, C8, C13, C20, C23: 100nF
C3, C6: 100pF
C4, C16: 4,7nF
C5, C9, C18, C22: 1
F/16V
F/16V
C11, C12: 330nF
C14, C17: 10nF
C19: 1000
F/25V
F/15V
C24, C25: 30pF
Półprzewodniki
US1: T62M0001A
US2: ST62T20C − zaprogramowany
US3: 7805
Różne
X1: 8MHz
P1...P3: przyciski do druku
Gniazdo Cinch do druku (2 szt.)
ARK2
Wyświetlacz LCD 1x16
Rys. 6. Rozmieszczenie elementów na płytkach drukowanych
Jego zadaniem jest zsumowanie
sygna³u akustycznego opÛünione-
go z†wejúciowym oraz ustalenie
odpowiedniego poziomu (regulo-
wanego R5).
Kaøda zmiana czasu opÛünie-
nia powoduje krÛtkotrwa³e wyci-
szenie opÛünionego sygna³u. W†ce-
lu uzyskania pods³uchu samego
sygna³u wejúciowego (bez sumo-
wania z†opÛünionym) naleøy na-
cisn¹Ê przycisk SLEEP na panelu
sterowania.
wania, nastÍpnie zasadnicz¹ czÍúÊ
uk³adu. W†bloku sterowania nale-
øy ustawiÊ potencjometrem POT2
odpowiedni kontrast wyúwietlacza
LCD. Po zaprogramowaniu mikro-
kontrolera, osadzeniu go w†pod-
stawce i†w³¹czeniu zasilania blok
zaczyna dzia³aÊ. Moøna dodatko-
wo sprawdziÊ miernikiem lub
prÛbnikiem stanÛw logicznych sta-
ny logiczne na wyjúciach steru-
j¹cych.
W kolejnym kroku uruchomia-
ny jest uk³ad echa. W†tym celu
naleøy na wejúcie podaÊ sygna³
akustyczny pochodz¹cy np. z†od-
twarzacza p³yt CD i†reguluj¹c po-
tencjometrem R5 ustawiÊ odpo-
wiedni poziom miksowanego syg-
na³u wejúciowego z†wyjúciowym.
TÍ czynnoúÊ wykonujemy na
s³uch. Naleøy przy tym pamiÍtaÊ,
øe sygna³ akustyczny na wejúciu
nie moøe byÊ zbyt duøy, ze
wzglÍdu na moøliwoúÊ wyst¹pie-
nia zniekszta³ceÒ.
Za pomoc¹ tego uk³adu moøna
opÛüniaÊ sygna³ monofoniczny.
Dla opÛünienia sygna³u stereofo-
nicznego potrzebne s¹ dwa uk³ady
T62M0001A. Aby otrzymaÊ sygna³
stereofonicznego echa, naleøy uøyÊ
dwÛch p³ytek drukowanych bloku
g³Ûwnego, ktÛrych wejúcia steru-
j¹ce naleøy po³¹czyÊ ze sob¹
i†do³¹czyÊ do wyjúÊ bloku steru-
j¹cego. Elementy zasilacza montu-
jemy tylko na jednej z†p³ytek
bloku g³Ûwnego, z†ktÛrej zasilane
s¹ pozosta³e czÍúci uk³adu.
Krzysztof Górski, AVT
Montaø i†uruchomienie
Uk³ad echa zosta³ zmontowany
na dwÛch p³ytkach drukowanych,
ktÛrych schematy montaøowe po-
kazano na
rys. 6
. Po zgromadze-
niu wszystkich niezbÍdnych ele-
mentÛw moøemy przyst¹piÊ do
montaøu, ktÛry nie powinien za-
j¹Ê duøo czasu. Naleøy zwrÛciÊ
szczegÛln¹ uwagÍ na prawid³owe
po³¹czenie ze sob¹ obydwu p³ytek
drukowanych.
Uruchomienie uk³adu naleøy
przeprowadziÊ dwuetapowo: naj-
pierw uruchamiamy panel stero-
Wzory p³ytek drukowanych w for-
macie PDF s¹ dostÍpne w Internecie
pod adresem:
http://www.ep.com.pl/
?pdf/grudzien02.htm
oraz na p³ycie
CD-EP12/2002B w katalogu
PCB
.
30
Elektronika Praktyczna 12/2002
Ω
R2, R4, R9: 20 k
R8: 3 k
R13: 10 k
C7, C15: 560pF
C10: 47
C21: 470
Plik z chomika:
KILER2000
Inne pliki z tego folderu:
46_50.PDF
(506 KB)
1.PDF
(274 KB)
14_19.PDF
(368 KB)
137_138.PDF
(244 KB)
103_104.PDF
(154 KB)
Inne foldery tego chomika:
01.02
02.02
03.02
04.02
05.02
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin