Схема и детали

Плата контроллера показана на рис.1. “Мозгом” является микроконтроллер AVR от Atmel ATmega8515 (AT90S8515) тактируемый кварцевым резонатором ZQ1. Узел сброса на мониторе питания (супервизор) DA1 КР1171СП42 (PST529D) или подобный, заменять его на RC-цепь нельзя, т.к. при этом могут происходить сбросы контроллера при вкл. и выкл. питания на CD-ROM. Разъем X1-ISP используется для программирования контроллера прямо на плате, если есть отдельный программатор то его можно не устанавливать. X2-RC5 для подключения приемника ДУ, показанного на рис.2. Сильноточные драйвера DD1,2 (300ма, 15в) используются для подключения шагового двигателя, посредством которого происходит вращение переменного резистора для регулировки громкости. Если такая регулировка не нужна тогда DD1,2, VD1-4, C3, разъем X3 а также +12В на выводе 1 X8 можно исключить. К разъему X4-Panel подключается индикатор с кнопками управления рис.3. Делители R8/R5 и R10/R9 нужны для согласования с индикатором, остальные R4,6,7 токоограничительные, т.к. из-за нехватки выводов контроллера чтобы задействовать 9 кнопок матрицей 3х3, на оставшиеся 5 выводов (KEY0-KEY4) пришлось задействовать общий провод. К X5-ATA(IDE) подключается CD-ROM привод, можно к этому разъему подключить 2 привода сконфигурированных как мастер и слейв. Для питания схемы задействованы 2 разъема: X6-Standby и X8-Power. Standby используется для постоянного питания контроллера в дежурном режиме при выключенных CD-приводах, через этот же разъем выведено управление реле. X8 подключен параллельно питанию CD-ROM, см. рис.4. X7 используется для индикации дежурного режима, к нему подключается светодиод анодом к +5SB (на схеме не показан).

Рис.1

Фотоприемник на рис.2 можно использовать любой, расчитаный на 36кГц (TSOP1736, SFP506, ILMS5360 и т.п.), R13C7 – фильтр по питанию, HL1 – индикатор приема команд с ДУ. Принимаемые сигналы поступают на вход PD2 контроллера, который используется как вход внешнего прерывания INT0. Описание RC-5 в [7], алгоритм работы подпрограммы приема и декодирования команд заимствован из [8].

Рис.2

На рис.3 схема подключения ЖКИ индикатора [2] и кнопок управления. Т.к. этот индикатор имеет встроенные часы, эта функция реализована. В дежурном режиме питание происходит от элемента GB1, VT2 закрыт, в этом режиме работают часы, коррекция кнопками SB1 и SB2. При включении CD-проигрывателя +5V поступает на вывод 1, GB1  работает в буферном режиме, с небольшой подзарядкой, VT2 открывается и замыкает вывод индикатора HK на общий провод, переключая на прием выводимой информации (DI, CLK) [6]. Индикатор можно использовать любой из этой серии с контроллером Holtek. Если часы не нужны тогда R15, R16, VT2, GB1, SB1 и SB2 можно исключить, вывод 10(HK) соединить с общим проводом. Кнопки подключены матрицей 3x3, и, как написано выше, используется только 5 входов контроллера KEY0-KEY4, шестым проводом используется 0V (GND) и программно реализована проверка этих кнопок. Все кнопки через диоды VD9,10 подключены к KEY0, вход PD3 DD3, используют прерывание INT1. Подобный алгоритм опроса кнопок описан в [8], но в данном варианте производится 3-х кратная проверка правильности нажатия, и задержки подавления дребезга контактов почти нет, примерно 1.5мсек. по сравнению с требуемым 150-300мсек.. Как с приемника ДУ, так и с кнопок происходит “просыпание” микроконтроллера из “спящего” режима. На рис.3а показано расположение кнопок на передней панели, почему расположение такое, а не для удобства разводки, потому-что так удобнее подсчитывать по порядку номер кнопки, и искать ему соответствие в настройках для присвоения выполняемой команды.

Рис.3

Рис.3а

На рис.4 показана схема используемого БП. Фильтр дифференциальных помех на конденсаторе C8, его желательно применитьтуказанного типа, или заменить на подобный. Трансформатор любой маломощный, с обмоткой 2x8вольт 50ма, можно использовать от других приемников ДУ с перемотанной вторичной обмоткой. Если есть выбор, желательно проверить ток х.х. и подобрать по наименьшему, у автора 3ма, по сравнению с аналогичными трансформаторами от ДУ 17-23ма. Возможно использование трансформатора только для 5вольт Standby, тогда вместо реле можно применить твердотельное. Диодный мост можно заменить на КЦ407А и т.п., или 4 диода. Схема БП для CD-ROM привода не приведена, можно использовать любую соответствующую по напряжению и току. Вместо указанного БП очень удобно применить компьютерный ИБП формата ATX. +5SB взять с вывода 9 +5V SB(сиреневый), вместо реле подать на вывод 14 PS-ON (серый) и любой общий провод (черный). Только внимательно проверьте выводы, цоколевка разъема питания ИБП ATX иная, не такая как у других разъемов и микросхем, по краям расположены выводы 1-11 и 10-20. Проверка с 2-мя CD-ROM приводами была произведена именно с ИБП ATX. При использовании 2-х приводов нужно сделать согласование по выходу, для этого достаточно собрать простейший сумматор левого и правого каналов без переключателей, т.к. воспроизведение 2-х приводов одновременно исключено программно.

Рис.4

Если к разъему X5 CD-приводы не подключены то после их программного поиска на индикаторе будут двигаться из центра к краям черточки, обозначающие что приводы не найдены, в этом режиме доступны только 2 кнопки 0 (выкл.) и 1 (вход в настройки CD-проигрывателя), ДУ не работает. Вход в настройки проигрывателя при однократном нажатии. Как производить сами изменения в настройках будет написано далее.
Если CD-привод (приводы) найдены и CD дисков нет, то на индикаторе: N-номер текущего привода, 0-количество треков, мигающие черточки на месте минут и секунд.

Номер активного привода при проигрывании не высвечивается и появляется на индикаторе только при отсутствии диска и переключении приводов. Если привод один то переключение заблокировано.
При установленом диске на индикаторе будет: р - режим работы, ТТ - номер текущего трека, ии - режим индикации, ММ - минуты, СС - секунды.

Режимы работы: [пусто] – воспроизведение диска от начала до конца по порядку, “P” – произвольное воспроизведение треков и “F” – обзор диска.

Режимы индикации:

В режиме “СТОП” будет показано общее количество треков и полное время звучания диска.
Если никакие изменения в исходное содержимое настроек микроконтроллера не вносились, функции кнопок №№1-8 блока управления проигрывателя соответствуют указанным в табл. 5 основной раскладке.
Кроме простых (однофункциональных) кнопок, к примеру: перемотка, громкость, выбор режимов и т.д., есть многофункциональные кнопки управления, к ним относятся “воспроизведение” и “стоп”.
В режиме “ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ” кнопка “воспроизведение” переведет привод в режим “ПАУЗА”, при этом на индикаторе минуты и секунды будут мигать, означая этот режим, при дальнейшем нажатии на кнопку “воспроизведение” будет продолжено воспроизведение с остановленного места.
При нажатии кнопки “стоп” в режиме “ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ” произойдет останов на указанном месте. Если сейчас нажать кнопку “воспроизведение”, будет проигрываться текущий трек от начала, а если нажать “стоп”, то контроллер перейдет в режим “СТОП”, с указанием количества треков на диске и общего времени их звучания. Если сейчас снова нажать кнопку “стоп”, то произойдет открытие лотка, при этом на индикаторе появятся двигающиеся черточки от краев к центру. Последующее нажатие этой кнопки приведет к закрытию лотка. Также лоток может закрыться по истечению времени. Если установлено автовоспроизведение, то контроллер сам включит эту команду при обнаружении диска.

Как показания таймера дойдет до нуля реле отпустит контакты и произведется отключение CD-ROM, контроллер перейдет в спящий режим а на индикаторе будет показание текущего времени встроенных в микросхему индикатора часов.

Выход из спящего режима и включение реле, а так же прервать работу таймера можно по любой кнопке на панели или ДУ.

Вход в режим изменение и корректировка настроек проигрывателя возможен только при отсутствии диска, при этом лоток должен быть задвинут. С кнопок на панели сначала нажать кнопку №5 (см. рис.3, 3а) а потом 2 раза нажать на кнопку №1. С ДУ однократно нажать кнопку “меню”, ей должна соответствовать внутренняя команда №17. На индикаторе высветится P, где НН - номер ячейки EEPROM, и в последних знакоместах: КККК - значение этой ячейки. Все значения в десятичном виде.

При нахождении ячейки которую нужно изменить надо выделить знакоместо кнопками №3 или №7, при его выделении это место на индикаторе мигает, кнопками №4 и №6 или цифровыми на ДУ изменяем его, после этого переходим на другое знакоместо, при нажатии на кнопку №5 “сохранить”, новое значение заносится в EEPROM, если не сохранив перейти на другую ячейку то набранное значение сбрасывается и изменения не происходит. Значения кнопок в этом режиме соответствуют таблице №1. Все что можно изменить в этом режиме находится в таблице №2.

Таблица №1:

* при управление с ДУ изменение значения в знакоместе также возможно с цифровых кнопок.

Таблица №2:

¹ эти установки берутся из EEPROM только при включении контроллера в сеть, если выключение происходило кнопкой №0 (выкл.) то эти установки сохранялись в RAM и использовались в дальнейшем.

² при использовании только программной громкости включение шагового мотора нужно оставить, он будет определять скорость изменения громкости. Если CD-привод программную громкость не поддерживает ее нужно обязательно отключить.

³ при сохранении происходит проверка наличия CD-приводов, она обязательно должна соответствовать списку (0-3), если это не так то проверьте правильность установки перемычек на CD-приводе. После сохранения произойдет тестирование (это займет несколько секунд) и на индикаторе дополнительно в 7 знакоместе появится количество обнаруженых приводов. Некоторые приводы (см. текст) в режиме мастер могут показать что поставлены оба привода, в этом случае не включайте режим 3, а только 1, или переведите привод в слейв, питание при этом отключать не надо. Затем снова нажмите кнопку 5, “сохранить”.

⁴ при установке частоты резонатора ячейки 33-38 устанавливаются автоматически, выведены для проверок и небольших корректировок, например: если индикатор очень сильно моргает (в нем нет буфера для вывода знаков) то можно увеличить ячейки 36-38.

* предельные значения отслеживаются программно, если установлены за пределами то при сохранении, соответственно, будут установлены максимальные (минимальные) параметры. В скобках указаны значения по умолчанию и для частоты 4МГц.

Входа в тест ДУ с кнопок на панели производится кнопкой №0 (выкл.), в режиме настроек проигрывателя выключиться невозможно. С ДУ - кнопкой меню, как и вход в настройки.

В режиме теста ДУ работают только кнопки №№0,5,8. На индикаторе: F, н - бит новой команды, аа - адрес системы ДУ, и кк - номер команды (кнопки) RC-5.

Тест не будет работать если ДУ отключено в EEPROM (ячейка №17). При нераспозновании команды будут выведены прочерки. В ячейке №19 надо подобрать оптимальное значение для устойчивой работы ДУ в тесте. При нажатии кнопки №5 происходит запись адреса ДУ в ячейку №18 настроек проигрывателя под конкретный пульт ДУ, поэтому знать его адрес и вводить в эту ячейку нет необходимости, при этом следует учесть что стандартный адрес выделенный в протоколе RC-5 для CD-аудио плейеров –20(14h).

Кнопка №8 – выход обратно в настройки проигрывателя.

Кнопка №0 – вход в настройки команд ДУ.

С ДУ из этого режима никуда выйти и ничего сохранить нельзя, т.к. при нажатии соответственных кнопок на ДУ будет выведен их код.

В этом режиме индикатор отображает также как в настройках проигрывателя, только вместо “P” будет “F”и где НН - номер команды (кнопки ДУ) RC-5, КККК – номер внутренней команды управления проигрывателя. Вход в этот режим, как написано выше, кнопкой №0. Этот режим отличается от режима настроек проигрывателя. При нажатии на кнопку ДУ сразу попадешь в ячейку соответствующей этой кнопке, это сделано для быстрого и легкого нахождения кнопок которые нужны для изменения. Так что остальные изменения надо производить только с кнопок на панели. Но зная номера команд RC-5, соответствующие данному пульту, а эти команды стандартизированы (хотя возможны отличия), можно настроить ДУ без самого пульта. Управление с кнопок панели такое же как и в настройках проигрывателя, таблица №1.

При настройке CD-проигрывателя под пульт ДУ надо различать два вида команд, одни команды соответствуют протоколу RC-5 и передаются с пульта, другие – так называемые “внутренние” команды проигрывателя, именно эти команды выполняет программа для управления проигрывателем. Список внутренних команд в таблице №3. Эти команды одинаковые, для управления с панели кнопками (ячейки 1-8 и 9-16) или с ДУ.

Таблица №3:

В таблице №4 показано расположение используемых команд в пульте ДУ при использовании универсального пульта RC-5. В самом протоколе RC-5 64(0-63) команды, соответстенно ячеек EEPROM для настройки ДУ столько же. Неиспользуемые ячейки лучше обнулить, чтобы случайный пульт их не использовал. Если будет применен чисто телевизионный пульт без команд RC-5 воспроизведение, стоп и т.п. можно настроить эти команды под любую кнопку на ДУ. Для этого выбрать желаемую кнопку на пульте ДУ, нажать ее, сразу попадем в ячейку принадлежащую этой кнопке, ввести с панели номер внутренней команды которая должна принадлежать этой кнопке. И сохранить ее кнопкой №5.

Таблица №4:

После ознакомления с внутренними командами можно по таблице №5 определить как произведены настройки кнопок управления на передней панели. Эти значения находятся в ячейках 1-16 настроек проигрывателя, таблица №2.

Таблица №5:

Плата не разрабатывалась, собрано все на макетке. Индикатор с кнопками на отдельной плате прикрепленной к передней панели, соединен с основной платой плоским шлейфом, заканчивающимся розеткой IDC-10. Также на отдельной плате размещены фотоприемник с фильтром и светодиодом, соединенный экранированным проводом и розеткой BLS-04.

Перед включением нужно внимательно проверить правильность монтажа и нет ли замыканий. Такие схемы в настройке не нуждаются, если все собрано правильно, без ошибок и ляпов, а также программа “прошита” правильно, то все работает сразу. Сначала нужно проверить, правильность установки перемычек мастер и слейв при использовании двух приводов. Одно замечание, некоторые приводы при установке в мастер могут показать что установлены оба привода, т.к. используется упрощенная проверка, в этом случае его нужно установить на слейв или в настройках сделать установку только мастер, при использовании 2-х приводов работе контроллера это не мешает. Также при проверке нужно отключить программную громкость, после того как будут произведены все настройки и убедитесь в полной работоспособности можно включить ее, если после этого при регулировке громкости начнутся “зависания” тогда программную громкость нужно обязательно отключить. Шаговый двигатель применен от старого советского 5-дюймового дисковода, можно использовать и другие, лишь бы подходили по размеру, электрическим параметрам, имели 4 фазовые обмотки и соответствующий шаг. Ось ШД выведена на переднюю панель, с другой стороны поставлен переменный резистор. Ограничители не использовались, чтобы ШД не сломал резистор в экземпляре автора у ШД был немного сточен ротор, и усилия на резистор были небольшие, вместо этого возможно использовать любой фрикцион, к примеру фетровый, или резистором ограничить ток по питанию двигателя.

Программа написана для контроллера AT90S8515, при программировании ATmega8515 нужно установить только один конфигурационный бит – S8515C, для совместимости с младшей моделью, остальные не устанавливать. Работоспособность проверена с обоими контроллерами. Программирование производилось программой PonyProg2000.

При переделке схемы А. Торреса [2] нужно учесть что перенесен на контроллере не только сигнал сброса /RST на CD-ROM, но также поменяны местами /RD и /WR.

Тестирование контроллера проверено с CD-ROM Compaq CRD-8402B, LG GCR-8522B, BTC BCD-F562B, NEC CDR-3001B, CD-RW Teac CD-W540E, DVD-RW NEC ND-1300A, Pioneer DVR-109 . Не работает CD-ROM от Samsung SCR-831 и SCR-2431. Вторая версия прошивки работает со всеми перечисленными приводами.

Программа не обрабатывает ошибки при чтении плохого диска, или если у CD-привода подсажен лазер. На сегодняшний день это не актуально, плохой диск лучше восстановить, к примеру программой EAC (Exact Audio Copy), а CD-привод заменить. Иначе кому понравится слушать музыку с заиканиями, а с плохим лазером даже диск плохо распознается.

• Роману Иващенко за исходный текст своей программы [1]
  http://www.geocities.com/digital_res/acd_v121.zip,
• Константину Норватову за статью «Информация к размышлению ATAPI(IDE) CD» http://www.geocities.com/digital_res/atapi_cd.zip,
• Мешкову Владимиру за книгу «Программирование CD/DVD-приводов в LINUX». http://www.opennet.ru/soft/cd_book/cd.pdf.
  

Лузянин Виктор Алексеевич

Загрузить прошивку и схему для печати

Литература:

1. Роман Иващенко, Внешний контроллер для CD-ROM, Радиохобби 3-1999г. стр. 53-54.
   
2. Александр Торрес, Универсальный контроллер CD-ROM-магнитофон с дистанционным управлением, Радиохобби 2-2000г. стр. 55-57, 3-2000г. стр. 62-63.
   
3. Eвгений Гиль, Проигрыватель компакт-дисков на базе дисковода CD-ROM,
   http://telesys.ru/projects/proj002/index.shtml
   
4. ATA Packet Interface for CD-ROMs SFF-8020i,
   http://www.stanford.edu/~csapuntz/specs/INF-8020.PDF
   
5. Крис Касперский, Способы взаимодействия с диском на секторном уровне,
   http://www.insidepro.com/kk/020/020r.shtml
   
6. Леонид Ридико, Применение 7-сегментных ЖКИ-модулей, Схемотехника 2-2002г. стр. 46-52.
   
7. Леонид Ридико, Применение кода RC-5, Схемотехника 1-2001г. стр. 48-50.
   
8. • AVR410: RC5 IR Remote Control Receiver
     
   • AVR240: 4x4 Keypad - Wake-up on Keypress
     
   • AVR204: BCD Arithmetics
     
   • AVR200: Multiply and Divide Routines
     
   • AVR202: 16-bit Arithmetics
   http://www.atmel.com
   http://nomacon.gaw.ru/html.cgi/txt/app/micros/avr/index.htm

На предыдущую страницу Главная страница