Leoniv: E-004 IR

В магнитофоне "Электроника-004" предусмотрено проводное ДУ, для чего на плате блока управления установлен разъем, доступный с задней панели. Проводное ДУ не очень удобно, поэтому есть смысл заменить его на ИК ДУ.

Для этого достаточно добавить небольшую платку декодера сигналов ДУ, собранную на микроконтроллере.

Эта платка разведена таким образом, что своими контактами совпадает с отверстиями в плате управления, предназначенными для монтажа жгута штатного ДУ. Этот жгут удаляется, а в освободившиеся отверстия впаивается платка. Набор сигналов, выведенный на этот ряд отверстий, позволяет не делать больше никаких подключений - напряжение питания +5 В там есть. Микроконтроллер своими портами, сконфигурированными с открытым стоком, дублирует все кнопки управления, включая кнопку "Откат", которую штатный проводной пульт не дублировал.

Микросхема интегрального ИК-приемника подключается к плате через трехконтактный разъем и может быть установлена в любом удобном месте магнитофона (например, за стеклом индикатора уровня).

Используется система кодирования ИК-сигналов RC-5. Обычно я выбираю подходящий по дизайну пульт, затем заменяю его штатную микросхему микросхемой SAA3010T. Для этого изготавливаю небольшую печатную плату из тонкого стеклотекстолита. Обычно эта плата разводится так, чтобы ее можно было впаять в отверстия для выводов штатной микросхемы. В данном случае в пульте была SMD-микросхема, пришлось сверлить отверстия диаметром 0.6 мм прямо на ее площадках.

Номер системы RC-5 желательно выбрать такой, чтобы он не перекрывался с другой техникой, использующий данный протокол. Например, телевизор использует номер системы 0x00. Для пульта магнитофона выбрана система 0x13. Номер системы и коды всех кнопок управления можно свободно переназначать в файле codes.hpp. Коды кнопок можно менять даже без перекомпиляции программы, таблица кодов находится по адресам 0x0034..0x0073.

Этот проект делался на скорую руку, кое-что в нем можно улучшить. Микроконтроллер имеет много свободной памяти, на него можно возложить дополнительные функции. К примеру, генерировать опорную частоту для ведущего двигателя (но тогда придется перейти на тактирование от кварца). Или увеличить количество кнопок управления, например, добавить сброс электронного счетчика с ДУ, или добавить режим "Standby" с дежурным трансформатором. Три дополнительных сигнала можно задействовать через разъем программирования. При желании плату можно переразвести и задействовать еще больше портов микроконтроллера, установив разъем расширения. Можно реализовать переход микроконтроллера в "спящий" режим между ИК-посылками, правда, если дополнительные функции не будут требовать постоянной работы процессора.

Новый БУ на микроконтроллере изначально поддерживает ИК ДУ, дело за малым - привязать конкретный пульт. Пульт должен работать в кодировке RC-5, номер системы и коды кнопок можно назначить в файле remcodes.hpp. Коды кнопок можно менять без перекомпиляции программы, таблица кодов находится по адресам 0x009C..0x00DD. Первым идет номер системы, за ним идут коды команд для всех кнопок пульта в порядке возрастания их кода (0x00..0x3F). Назначение кодов команд можно посмотреть в файле keyboard.hpp.

Переделка пульта была описана выше, осталось назначить кнопки и сделать новую наклейку для пульта. Для наклейки была выбрана технология ее изготовления методом фотовывода. С обратной стороны прозрачные участки закрашиваются лаком или маркерами нужных цветов.

Для упрощения повторения устройства нужен доступный пульт, который можно переделать и использовать в этом проекте. В настоящее время большинство пультов имеют надписи прямо на кнопках, что делает невозможным их замену. Здесь требуется пульт, у которого все надписи не на кнопках, а на наклейке. Такой пульт был найден на Aliexpress: RM-E195

Этот пульт предназначен для управления CD-проигрывателем фирмы SONY и выполнен на микросхеме MT908. Чтобы команды пульта не перекрывались с аппаратурой SONY, кодировку надо поменять. Но существующая микросхема не позволяет этого сделать. Поэтому для пульта была разработана новая печатная плата на основе микросхемы SAA3010T (или INA3010D производства ПО "Интеграл").

Файлы PCAD 2006 для этой платы и гербер-файлы можно скачать внизу страницы. Так выглядит плата внутри корпуса пульта:

Для пульта была изготовлена новая этикетка методом печати на ПВХ-пленке с матовым ламинированием и плоттерной резкой отверстий. Печать выполнена на фирме, которая занимается наружной рекламой. Макет этикетки для магнитофона "Электроника-004" и "Олимп-003" можно скачать внизу страницы.

В качестве еще одного варианта на Aliexpress был найден пульт RC-63CD, для которого тоже разведена новая плата и изготовлены этикетки:

Приведенные выше пульты выбирались с прицелом на новый БУ на микроконтроллере, который будет иметь много функций. Именно для них выделено большинство кнопок. Например, полная цифровая клавиатура необходима для прямого ввода времени при поиске фрагмента. Если ДУ устанавливается на штатный БУ и замена БУ не планируется, пульт с большим количеством кнопок не нужен. Найти подходящий пульт с малым числом кнопок и с надписями на этикетке (а не прямо на кнопках) сейчас очень сложно. Одним из приемлемых вариантов является пульт RC15A, который широко продается на Aliexpress.

Пульт RC15A использует протокол NEC с несущей частотой 38 кГц. Чтобы использовать пульт без переделок, в программу декодера был добавлен протокол NEC. Прошивку декодера и файлы этикетки пульта можно скачать ниже.

При установке ДУ в магнитофон возникает вопрос размещения фотоприемника. Одним из вариантов является размещение его между кнопками "Пауза" и "Воспроизведение назад". В передней панели сверлится отверстие диаметром 10 мм. Для сверления лучше всего использовать ступенчатое сверло, тогда качество отверстия получается хорошим. В это отверстие вставляется кружок из затемненного оргстекла.

Вырезать такой кружок можно вручную с помощью напильника, предварительно нарисовав циркулем-измерителем на стекле окружность. Можно упростить этот процесс и вырезать кружок на сверлильном станке с помощью трубки от телескопической антенны, на торце которой надфилем надо вырезать зубья.

Фотоприемник можно просто прикрепить к планке кнопок, но можно сделать красивей - впаять его в плату. Для этого надо просверлить в плате 3 отверстия и вставить в них пустотелые заклепки. В эти заклепки впаиваются выводы интегрального фотоприемника (TSOP4838 или подобного).

Провода фотоприемника можно проложить с нижней стороны платы. Можно использовать тонкий одножильный изолированный провод, который приклеивается в нескольких точках к плате. Для подключения проводов к плате декодера можно использовать 3 крайних отверстия, которые не задействованы. На плате БУ снизу перерезаются дорожки, идущие к этим отверстиям, и подпаиваются провода.

На плате декодера трехконтактный разъем не устанавливается, а его выводы перемычками соединяются с площадками крайних отверстий. В новой версии платы декодера предусмотрены печатные перемычки, которые можно замкнуть капельками припоя. Еще на новой плате добавлен светодиод, который загорается при приеме ИК-посылки (любой, даже адресованной другому устройству).

Назначение контактных площадок печатной платы декодера ДУ приведено на рисунке ниже:

При установке декодера в магнитофоны "Электроника-003" и "Олимп-003" есть некоторые нюансы. Дело в том, что последовательность проводов разъема ДУ на плате блока управления у них другая. Хуже всего, что не совпадает расположение земли и питания. В таблице ниже приведено назначение контактных площадок печатной платы БУ для моделей 004 и 003.

Плату декодера можно подключить к модели 003 с помощью проводов, соблюдая соответствие контактов. Но можно подключить красивей, сделав пропуск одного отверстия. Такой вариант подключения декодера показан на рисунке ниже. Естественно, прошивка декодера в этом случае должна быть другая (иначе кнопки пульта будут перепутаны), ее тоже можно скачать ниже.

В новой версии прошивки (2.01) кроме поддержки протокола NEC есть еще ряд отличий. Поскольку пульт RC15A используется без изменений, нет возможности сделать включение режима "Запись" с помощью одновременного нажатия двух кнопок. Поэтому защита от случайного включения записи сделана по-другому: режим включается только после удержания кнопки "Запись" в течение 2 сек. При этом одновременно активизируются выходы декодера "Воспр. вперед" и "Запись".

Данный декодер ДУ можно установить и в другие магнитофоны при выполнении ряда условий. Надо обеспечить питание декодера +5 В, ток потребления платы не превышает 10 мА. Если в магнитофоне нет такого напряжения питания, придется добавить стабилизатор (например, 78L05). Еще условие - штатные кнопки управления магнитофона должны быть подключены одним выводом на землю, а коммутируемые уровни должны быть +5 В. Это обычно выполняется, когда блок управления реализован на TTL логике (серия SN74, К155, К555, К1533 и т.д.). Если используется CMOS логика (серия CD4000, К561 и т.д.), тогда могут использоваться более высокие уровни. Наример, в магнитофоне "Олимп-005" используются уровни +13 В. Для согласования уровней можно применить транзисторы n-p-n (BC847, BC547, КТ3102, КТ315 и т.д.). На каждый выход декодера нужен один транзистор. Базу надо через резистор порядка 10 кОм подключить к цепи +5 В, эмиттер - к выходу декодера, коллектор - к кнопке управления магнитофона.

Декодер ДУ содержит микроконтроллер ATmega88, который можно загрузить дополнительными функциями. Например, реализовать на нем функцию автореверса. Доработки для реализации авореверса неоднократно публиковались, но все они обладают недостатками. Построены они на жесткой логике, что сильно ограничивает функционал. В данном случае логика работы может быть сколь угодно сложной.

Реализованы 3 режима автореверса: выключен, одиночный цикл и бесконечный цикл. Эти режимы могут индицироваться измерителем уровня, там для этих целей предусмотрены 2 трафарета. Для переключения режимов задействована кнопка "Откат" (в режиме "Стоп" она была не задействована).

Плата декодера ДУ немного доработана, на ней добавлено несколько контактных площадок, на которые выведены порты микроконтроллера. Сюда надо подключить несколько сигналов с микросхем штатной логики. Два сигнала индикации подключаются к измерителю уровня (он должен быть версии не ниже 4 и иметь мультиплексор управления трафаретами). Подключение остальных сигналов показано на рисунке ниже:

При установке платы декодера с поддержкой автореверса в магнитофоны "Электроника-003", "Олимп-003" схема подключения будет чуть другой, так как БУ там отличаются. Прошивка тоже будет другой, надо использовать файл Decoder_004_003AR.hex.

Если в магнитофоне не установлен новый измеритель уровня с трафаретами для отображения режима автореверса, его режим можно индицировать двухцветным светодиодом (двухвыводным, где светодиоды включены встречно-параллельно). Светодиод подключается к двум крайним выводам платы (которые управляют трафаретами).

Остальная информация находится в архивах decoder_ar_pcad.zip и decoder_ar_source.zip, которые можно скачать по ссылкам ниже.