Универсальный микроконтроллерный модуль с графическим ЖКИ - Для радиолюбителя - Каталог схем

В нем установлен микроконтроллер PIC16F877A-20PU, работающий с тактовой частотой 20 МГц. Почти все его выводы соединены с контактами разъемов Х1—Х4, что позволяет подключать к ним различные внешние устройства, подающие сигналы на входы микроконтроллера или управляемые сигналами с его выходов.
Разъем Х4 может быть использован для подключения к нему, как показано на схеме, графического ЖКИ HG1 с разрешением 128x64 пкс и встроенным контроллером. Для экономии выводов микроконтроллер выдает информацию для отображения на ЖКИ последовательным кодом, который с помощью сдвигового регистра DD2 преобразуется в параллельный, подаваемый на шину данных индикатора. Регулировка контрастности изображения на ЖКИ производится резистором R15 Транзистор VT3 по сигналам микроконтроллера включает и выключает подсветку.
Если в ЖКИ нет необходимости, на те контакты разъема Х4, что соединены непосредственно с выводами микроконтроллера, можно подавать или снимать с них сигналы стандартных логических уровней. Это же относится к соединенным таким же образом контактам других разъемов модуля. Показанное на схеме функциональное назначение некоторых из них действительно только при работе микроконтроллера по программе управления УМЗЧ. о которой будет рассказано ниже.
При обычной работе модуля между контактами 1, 2 и 8, 9 разъема Х2 должны быть установлены показанные на схеме перемычки S1 и S2. Для внутрисхемного программирования микроконтроллера DD1 к этому разъему можно подключить программатор, его контакты в этом случае имеют следующее назначение:
1 — плюс напряжения питания программатора от модуля, перемычка S1 в этом случае должна оставаться установленной;
2 — плюс напряжения питания микроконтроллера DD1 от программатора, перемычка S1 в этом случае должна быть снята, а напряжение +5 В на модуль можно не подавать;
4 — общий провод;
6 — цепь CLK;
7 — цепь DAT;
9 — цепь VPP, перемычка S2 должна быть снята.
Для питания модуля на контакт 11 разъема Х1 подают от внешнего источника напряжение не менее +5 В. Максимальное значение этого напряжения ограничено возможностями транзистора VT2, который вместе с транзистором VT1 и микросхемой DA1 образуют стабилизатор, понижающий напряжение до 4,6 В, что несколько ниже номинала, но вполне достаточно для питания микросхем DD1, DD2 и ЖКИ HG1. Стабилизированное напряжение выведено
также на контакт 9 этого разъема, а его контакты 8, 12, 13 — на общий провод. Через цепь R1R2 часть поданного на модуль напряжения питания поступает на аналоговый вход микроконтроллера, что позволяет при необходимости измерить его с помощью встроенного АЦП. Все детали универсального модуля смонтированы на односторонней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита, чертеж которой показан на рис. 2.

Плата рассчитана на установку постоянных резисторов МЛТ, конденсаторов С1, С2, С4 — К10-17 или других керамических, С6 — пленочного К73-17, оксидных конденсаторов СЗ, С7 — К50-35 или импортных. Подстроечный резистор R15 — СП5-2. Для микросхем DD1, DD2 предусмотрены панели. Все разъемы Х1—ХЗ — штыревые колодки PLS-R (угловые) с соответствующим числом контактов. Установленная на плате модуля часть разъема Х4 — гнездовая колодка BLS-20. В ее гнезда входят штыри колодки PLS-20, впаянные в отверстия соответствующих контактных площадок платы ЖКИ. Таким образом, ЖКИ размещается над платой модуля, и они скрепляются вместе резьбовыми стойками.

Для демонстрации универсального модуля в действии предлагается программа управления УМЗЧ, предварительный усилитель и блок регулировок которого построен на микросхеме TDA7313, включенной по типовой схеме, приведенной в [2]. Эта микросхема преобразует входной стереосигнал в четырехканальный (для фронтальных и тыловых громкоговорителей).
Универсальный модуль соединяют с установленной в УМЗЧ микросхемой TDA7313 в соответствии со схемой рис. 4

Здесь же показан модуль ИК приемника В1, принимающий команды, подаваемые обычным ИК пультом дистанционного управления (ПДУ) стандарта RC-5. Далее эти команды обрабатывает микроконтроллер универсального модуля.
Все управление предварительным усилителем — выбор одного из трех стереовходов, регулировки громкости, баланса по четырем каналам (двум фронтальным и двум тыловым), тембра по верхним и нижним частотам — производится по интерфейсу I2C (линиям SCL и SDA). Кроме того, модуль формирует сигнал, подаваемый на блок питания УМЗЧ и переводящий его в экономичный дежурный или в рабочий режим. О переводе УМЗЧ в дежурный режим сигнализирует светодиод HL1
Коды из находящегося в приложении к статье фай-лаU_М.hex необходимо загрузить в микроконтроллер универсального модуля. Программа написана на языке С и отлажена в MPLAB IDE с плагином CCS-PIC. Она работает следующим образом. При включении питания модуля читаются сохраненные в EEPROM сведения о режиме работы УМЗЧ. При первом включении такой информации в EEPROM еще нет, поэтому автоматически устанавливается и записывается в EEPROM режим, заданный в программе по умолчанию. Далее производятся инициализация микросхемы TDA7313 и загрузка в нее параметров заданного режима.

В верхней части табло ЖКИ (рис. 5) выводится название регулируемого параметра и его значение в децибелах. В нижней части табло имеется псевдоаналоговая линейная шкала, на которой это значение отмечено маркером. Регулируемый параметр выбирают нажатиями на кнопки ПДУ "Канал +", "Канал -", а для его изменения нажимают на кнопки "Громкость +", "Громкость -". Сохранение всех установленных значений в EEPROM — кнопка ">", восстановление раннее сохраненных — кнопка "Р>Р". Приблизительно через 20 с после любой регулировки модуль автоматически переходит в режим регулирования уровня громкости. Кнопкой "Power" включают и выключают УМЗЧ. Кнопками "1", "2", "3" выбирают один из трех источников звукового сигнала. Кнопкой "<" включают и выключают подсветку ЖКИ. Она включается автоматически при приеме от ПДУ любой команды.
Файл печатной платы модуля в формате Sprint Layout 5 0 и программа управления УМЗЧ
Радио №3, 2010г.
ЛИТЕРАТУРА
1 Кичигин А. Малогабаритный двухлучевой осциллограф-мультиметр. — Радио. 2004. № 6, с. 24—26
2. TDA7313 Digital Controlled Stereo Audio Processor with Loudness. — http:// www.opatnet.cz. elektronika datasheet/T/ TDA7313.pdf.
От редакции. Файл печатной платы модуля в формате Sprint Layout 5 0 и программа управления УМЗЧ находятся на , нашем FTP-сервере в архиве по адресу . ftp://ftp.radio,ru/pub/2010/03/um.zip.
Редактор — А. Долгий, графика — А Долгий.
фото — автора