Рассмотрим эти блоки по очереди.

Блок контроллера

«Сердцем» схемы является восьмибитный микроконтроллер ATtiny2313 фирмы Atmel.

• TSOP1736 — интегральный приемник ИК сигнала. Последние две цифры в обозначении приемника обозначают частоту на которую он расчитан. В описании протокола RC-5 сказано что несущая частота равна 1/12 от частоты 432 kHz что равняется частоте 36 kHz. В различных источниках пишут что для приема сигнала RC-5 возможно применять TSOP1738 (на частоту 38 kHz) при этом понизится дальность и помехоустойчивость.
• ATtiny2313 — микроконтроллер в котором принятый приемником сигнал дешифруется и при поступлении нужной команды подает импульсы управления на шаговый двигатель через микросхему ULN2003 (драйвер состоящий из составных транзисторов).
• Цепь LED1, R1 — красный светодиод индицирующий нажатие кнопки «Громкость +».
• Цепь LED2, R2 — зеленый светодиод индицирующий нажатие кнопки «Громкость -«.
  С помощью светодиодов удобно контролировать работу утройства. Никакой другой функциональной нагрузки они не несут и их можно удалить из схемы. Возможно их использование в декоративных целях, например вмонтировать эти светодиоды в ручку регулятора громкости.
• Кнопка S1 — Reset. У меня вместо этой кнопки стоит переключатель. В исходном разомкнутом положении микроконтроллер находится в процессе выполнения «зашитой» в него программы. В положении когда S1 замкнута на «землю» микроконтроллер переходит в режим програмирования при этом часть схемы СОМ-интерфейса обведенная пунктиром может быть удалена.
• Кнопка S2 — Memorization (запоминание). При включении устройства и нажатии кнопки S2 устройство переходит в режим запоминания кнопок пульта дистанционного управления которыми Вы будете регулировать громкость. Алгоритм запоминания такой: Включить устройство, нажать и удерживать нажатой кнопку S2, направить Вашь пульт на ИК-приемник устройства и нажать кнопку «Громкость -» (будут поочередно мигать LED1, LED2),отпустить кнопку «Громкость -«, нажать на пульте кнопку «Громкость +» (будет мигать LED1), отпустить кнопку «Громкость +», отпустить кнопку S2. При этом коды кнопок запишутся в энергонезависимую память и будут там храниться до следующего «сеанса» запоминания кнопок.

Униполярный шаговый двигатель

В данном устройстве применен униполярный шаговый двигатель от старинного сканера Mustek 1200CP. Оттуда же взята микросхема драйвера ULN2003 и механизм редуктора который подвергся небольшой переделке.

СОМ-интерфейс

Для «заливки» в микроконтроллер программы я использовал программу PonyProg. Интерфейс для COM порта представлен на схеме. На современных компьютерах COM порт не выведен наружу. Но так как интерфейс этот довольно распространенный производители все же устанавливают его в материнские платы и если Вы посмотрите описание разьемов вашей материнской платы то наверняка найдете его там. Останется взять нужный разьем с проводами и подпаять к нему разьем DB9-male (9 контактов — «папа»). Я этот порт уже давно вывел на планку так как приходилось работать с различными устройствами. При работе с программой PonyProg я столкнулся с тем что никак не мог заставить программу читать и записывать данные в микроконтроллер. Решение было найдено простое: я защел в БИОС компьютера и на странице «Integrated Peripherals» в строке «Onboard serial Port 1» (адрес и прерывание COM порта на материнской плате) я изменил значение 3F8/IRQ4 на значение 2F8/IRQ3. Может у Вас заработает все сразу, если не заработает, то есть смысл «зайти» в БИОС.

Механика

Итак по порядку:
1. Снимаем все шестеренки со штоков.
2. С помошью молотка выбиваем шток «шестеренки — 1».
3. Рассверливаем отверстие под переменный резистор и закрепляем его там.

4. Надфилем увеличиваем отверстие под двигатель так чтобы шестерня двигателя входила в зацепление с «шестеренкой — 2». Высверливаем отверстие под крепление двигателя и закрепляем его.

5. Рассверливам отверстие в «шестерне — 1» чуть меньше диаметра штока переменного резистора.
6. Разогрев паяльником отверстие в «шестерне — 1», напресовываем ее на шток переменого резистора.

Программа

В прошивке микрокроконтроллера использовался код:

• прием и декодирование кода RC-5 для микрокроконтроллера из статьи «RC5 декодер на Tiny2313».
• опрос кнопки S2.
• запоминание данных в энергонезависимой памяти микроконтроллера.
• сравнение принятого и сохраненного в памяти кода
• управление шаговым двигателем

Файл прошивки — «AVR_IR_volume_control.hex» можно скачать ТУТ

Прошивка осуществляется программой PonyProg. В программе идем в меню «Command»->»Securityand Configuration Bits. » и выставляем галочки как на рисунке.

Заключение

Схема устройства была собрана на макетной плате. Разводка печатной платы не производилась.

В результате реализации данного проекта было решено как минимум три задачи. Во-первых теперь я имею дистанционное управление громкостью усилителя (правда он еще в процессе сборки), во-вторых провел хорошую разминку для мозгов и в-третьих не дал заржаветь паяльнику 🙂
Конечно это устройство не идеально. При его разработке пришлось идти на компромисс между простотой реализации и некоторыми «особенностями», как результат имеем:

Плюсы

• Доступная элементарная база
  ATtiny2313 является распространная микросхемой, как и ULN2003 применяемая в бытовой технике начиная от кофеварок и заканчивая кондиционерами.
• Минимальное количество элементов
  По сути вся схема состоит из интегрального ИК-приемника и двух микросхем. «Обвязки» на микросхемах кроме фильтров питания никакой нет.
• Универсальность
  Устройство программируется под любой пульт RC-5.
• Небольшие денежные затраты
  ATtiny2313 — цена 1.5 у.е.
  Остальное было взято из радиохлама.

Минусы

• Вращение двигателя происходит сериями по 4 шага
  Эта проблема не такая существенная за счет применения редуктора и маленькой паузой между сериями. Что бы сделать движение двигателя плавным нужно изменить программу (на что мне не хватило опыта) или применить отдельный драйвер или контроллер на который бы возлагалась задача вращения двигателя. Так как это привело бы к усложнению схемы я оставил этот пункт без изменений.
• За счет применения редуктора ручка громкости крутится с усилием
  Импортные переменные резисторы крутятся с усилием за счет вязкой смазки, с применением редуктора это усилие несколько увеличилось. Как решение можно использовать прямое (без редуктора) соединение двигателя и переменного резистора. Как вариант такое: в торце переменного резистора есть шестигранная пластмасовая втулка, вклеиваем туда сантиметровый отрезок отпиленный от шестигранного ключа, соосно этому отрезку устанавливаем шаговый двигатель, делаем втулку между шестигранным отрезком и валом двигателя (ПХВ или термоусадочная трубка). Шаговый двигатель в таком случае нужен с небольшим углом одного шага.
• Устройство не имеет датчиков крайнего положения ручки регулятора громкости
  Устройство разрабатывалось для применения в качестве регулятора громкости. Регулировать громкость можно «на слух», так же при установке в ручку регулятора светодиода положение регулятора можно оценить визуально. Как вариант применение различных датчиков на конечных точках вращения переменного резистора, что приведет к усложнению механической и электрической части.

Самое главное я получил массу удовольствия от реализации этого проекта. Надеюсь моя конструкция пригодится радиолюбителям в качестве готового устройства или как отправная точка к созданию более продвинутой конструкции.

© DiyAudio Team, 2010-2012
Все материалы ресурса защищены законом об авторском праве.
При публичном использовании, цитировании или копировании обязательна ссылка на наш ресурс
с указанием конкретного имени или ника автора материала.