给小功率功放加装遥控装置

mapeng · 发表于 2024-2-8 08:46

本帖最后由 mapeng 于 2024-2-8 08:48 编辑

给小功率功放加装遥控装置

  在HIFIDIY-放大器DIY论坛学习已久，看到大家比较关注模拟电路制作，数字电路的讨论比较少，其实一台功放除了要音质好以外，最好还要有便捷的操作，这样才感觉功放成品更加完整一些。
  在这里，我计划制作一款适用于小功率功放（功率小于2x50W，功放机箱面板宽度小于24cm）加装的遥控装置，实现功放的开关机、音量调节、蓝牙音频接收、音源切换、静音控制等功能，并尽量按照PCB简洁、元器件通用、易于制作的原则进行。
  一、拟采用的主要元器件
  MCU：STC15W204S，SOP16封装，价格便宜，易用。
  音量控制IC：CS3310-KS，SOP16 (宽体)封装，256级控制，控制范围-95.5db~+31.5db，步长0.5db，可控制2个声道不同的衰减（增益）。与PGA2311-UA通用。拆机价格10元左右。
  红外线接收头：LF0038N0038K草帽红外线接收头，直径5.5mm。
  旋转编码器：EC11。
  蓝牙音频接收：杰理AC6955F，QSSOP24封装，支持AAC等格式，选择已写好程序的芯片。
  二、拟实现的功能
  （一）使用红外遥控器控制：开关机、调节音量、静音/取消静音、切换音源（可切换2路音源，1路为内置的蓝牙音频，1路为AUX输入）。
  （二）使用旋转编码器控制：开关机、调节音量。
  （三）首次开机（单片机写好程序后，第一次开机）时默认音量为-35db，音量适中，防止音量过大或过小。
  （四）关机时自动保存当前音量值、音源值，下次开机时自动加载当前音量和音源。
  （五）音量控制范围：-95.5db~0db，不使用0db~+31.5db范围。
  （六）音量淡入和淡出。开机和取消静音时，音量从0滑动到当前音量；关机和静音时，音量从当前音量滑动到0。
  （七）LED短暂闪烁，表示接收到有效的红外信号。（可选功能，要不要都不影响使用）
  （八）蓝牙音频接收。
  三、其他说明
  （一）本装置不带音量显示屏幕，对现有机箱面板改动较小。如果将PCB固定在功放面板内侧，仅需要在面板内侧钻4个M3丝孔（盲孔，不要钻透），钻1个直径5.5mm孔安装红外接收头，钻1个3mm孔安装led。
  本装置针对小型桌面功放加装改造，如果要加装大功率HIFI功放，后续我计划设计带2.23寸OLED屏幕显示（128x32点阵，可显示汉字）的控制板，功能将更加丰富。
  （二）本电路有待机功能，需要有AC220V-DC5V隔离模块提供待机电流，待机电流非常小，待机时模块耗电约为0.15W。正常工作时，AC-DC隔离模块给MCU、开关机继电器供电。
  （三）PCB制作过程中，我会把单片机程序同步完成，之后进行调试和测试，没有问题后，生成HEX文件进行分享，需要的朋友可以直接下载使用。如果需要改动程序部分功能，也可以联系我帮忙改动。

mapeng · 发表于 2024-2-8 08:53

本帖最后由 mapeng 于 2024-2-8 09:06 编辑

上原理图

图片压缩不清晰，请下载PDF文件。

zhaojunsong9986 · 发表于 2024-2-8 09:11

好！到时跟着玩。

mapeng · 发表于 2024-2-8 09:40

结构框图

mapeng · 发表于 2024-2-8 11:32

本帖最后由 mapeng 于 2024-2-8 11:34 编辑

MCU I/O口规划

管脚	名称	在本电路中的用途
1	P1.2	CS3310 SCLK时钟输入
2	P1.3	CS3310 /MUTE 静音控制，低电平IC静音，高电平解除静音
3	P1.4	功放主电源（环牛）开关继电器控制，低电平打开主电源，高电平关闭主电源。主控PCB和电源PCB分开，主控PCB安装于机箱面板，电源PCB安装于机箱背板。电源PCB上主要有AC220V-DC5V模块和主电源继电器。
4	P1.5	音频输出控制。其主要作用：功放开机后，由于蓝牙、音量控制电路加电稳定需要一定时长（数百毫秒），此时音频输出继电器暂不吸合。待开机1-2秒后，P1.5控制音频输出继电器吸合，正常输出音频，以防止开机后功放产生冲击声音。
5	P5.4	LED指示灯，接收到1个有效红外信号后，LED短闪1下。
6	VCC	MCU电源
7	P5.5	音源切换控制。高电平时音源为蓝牙音频，低电平时切换音源为外部线路输入AUX。
8	GND	MCU地
9	P3.0/RXD	UART串口通信，接收端，HEX文件通过本口写入MCU中。
10	P3.1/TXD	UART串口通信，发送端
11	P3.2/INT0	外部中断0，接红外遥控信号输入
12	P3.3/INT1	外部中断1，接EC11旋转编码器A脚
13	P3.6/INT2	外部中断2，接EC11的K脚，EC11按压时触发外部中断2，控制功放开关机。
14	P3.7/INT3	关闭外部中断3，本脚作为普通IO口使用。接EC11的B脚，当EC11的A脚电平下降时，触发外部中断0，此时查看B脚电平高低，判断EC11是顺时针旋转还是逆时针旋转，进而控制CS3310音量变大还是变小。
15	P1.0	CS3310片选，低电平有效
16	P1.1	CS3310数据输入