Регулятор громкости и тембра на LC75341 (Arduino)

ИМС LC75341 представляет собой аудиопроцессор специально разработанный для регулирования параметров аудиосигнала с минимальными искажениями. Аудиопроцессор включает в себя регулятор громкости, тембра, коммутатор входов и предусилители входов.

Более подробно об аудиопроцессоре можно узнать из статьи —  Аудиопроцессор LC75341 (Arduino)

Регулятор громкости и тембра построен на базе Arduino Nano.

Основные параметры регулятора громкости и тембра на LC75341:

  • Регулировка громкости от -79 до 0 дБ (шаг 1 дБ)
  • Независимая регулировка громкости (баланс)
  • Входной предварительный усилитель входа от 0 до +30 дБ (шаг 2 дБ)
  • 4-х канальный коммутатор входов
  • Регулировка тембра BASS от 0 до +20 дБ (шаг 2 дБ)
  • Регулировка тембра TREBLE от -10 до +10 дБ (шаг 2 дБ)
  • Напряжение питания от 5 до 10 В
  • Управление цифровое 3-Wire (CL, DI, CE) (макс. тактовая частота до 500 кГц)
  • Входное сопротивление 50 кОм
  • Коэффициент нелинейных искажений 0,01% (макс.)

Регулятор громкости содержит два основных блока, первый блок микроконтроллерный (Arduino Nano) с органами управления и индикации, второй блок плата аудиопроцессора.

Регулировка громкости возможна в пределах от -79 до -4 дБ, недостающие 4 дБ отданы регулятору баланса.

Основное управление параметрами аудиопроцессора будет осуществляться при помощи энкодера (KY-040) и 2-х кнопок, так же будет применен ИК пульт который будет дублировать энкодер и кнопки управления. Вся информация будет выводится на дисплей LCD1602 + I2C (I2C модуль на базе микросхем PCF8574 позволяют подключить символьный дисплей 1602 к плате Arduino всего по двум проводам SDA и SCL (А4 и А5), что дает возможность не использовать цифровые выходы Arduino при подключении дисплея.)

Регулятор тембра имеет одно меню, которое содержит регуляторы громкости, тембра (TRABLE, BASS) и баланса. Дополнительно при нажатии кнопки INPUT помимо переключения входа будет доступно меню предусилителя входа. (независимое для каждого входа).

Схема регулятора громкости и тембра

#define IR2 0x33B820DF // button encoder
#define IR3 0x33B8946B // mute
#define IR4 0x33B810EF // >>>
#define IR5 0x33B8E01F // <<<
#define IR6 0x33B844BB // INPUT
 
#include <LC75341.h>            // http://rcl-radio.ru/wp-content/uploads/2022/01/lc75341.zip
#include <Wire.h> 
#include <LiquidCrystal_I2C.h> // http://forum.rcl-radio.ru/misc.php?action=pan_download&item=45&download=1
#include <Encoder.h>           // http://rcl-radio.ru/wp-content/uploads/2019/05/Encoder.zip       
#include <EEPROM.h>
#include <MsTimer2.h>          // http://rcl-radio.ru/wp-content/uploads/2018/11/MsTimer2.zip 
#include <boarddefs.h>         // входит в состав библиотеки IRremote
#include <IRremote.h>          // http://rcl-radio.ru/wp-content/uploads/2019/06/IRremote.zip
 
LC75341 lc(3,4,2);   // CE,DI,CL 
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);  // Устанавливаем дисплей
Encoder myEnc(9, 8);// DT, CLK
IRrecv irrecv(12); // указываем вывод модуля IR приемника
decode_results ir; 
 
byte v1[8] = {0b00111,0b00111,0b00111,0b00111,0b00111,0b00111,0b00111,0b00111};
byte v2[8] = {0b00111,0b00111,0b00000,0b00000,0b00000,0b00000,0b00000,0b00000};      
byte v3[8] = {0b00000,0b00000,0b00000,0b00000,0b00000,0b00000,0b11111,0b11111};
byte v4[8] = {0b11111,0b11111,0b00000,0b00000,0b00000,0b00000,0b11111,0b11111};
byte v5[8] = {0b11100,0b11100,0b00000,0b00000,0b00000,0b00000,0b11100,0b11100};
byte v6[8] = {0b11100,0b11100,0b11100,0b11100,0b11100,0b11100,0b11100,0b11100};
byte v7[8] = {0b00000,0b00000,0b00000,0b00000,0b00000,0b00000,0b00111,0b00111};
byte v8[8] = {0b11111,0b11111,0b00000,0b00000,0b00000,0b00000,0b00000,0b00000}; 
unsigned long times,oldPosition  = -999,newPosition;
byte a[6],d1,d2,d3,d4,d5,d6,e1,e2,e3,w,w2,x,gr1,gr2,www;
int menu,vol_reg,in_reg,mute_reg,treb_reg,menu0=100,treb_print,bass_reg,bass_print,gain0_print;
int chl,chr,i,gain0,gain1,gain2,gain3,gain4,gain5,ball,fun,vol_old;
 
 
 
void setup(){
  irrecv.enableIRIn();lcd.init();lcd.backlight();Wire.begin();
  MsTimer2::set(1, to_Timer);MsTimer2::start();
  lcd.createChar(1, v1);lcd.createChar(2, v2);lcd.createChar(3, v3);lcd.createChar(4, v4);
  lcd.createChar(5, v5);lcd.createChar(6, v6);lcd.createChar(7, v7);lcd.createChar(8, v8);
  if(EEPROM.read(100)!=0){for(int i=0;i<101;i++){EEPROM.update(i,0);}}// очистка памяти при первом включении  
  pinMode(10,INPUT);        // encoder SW
  pinMode(11,INPUT_PULLUP); // input button
  pinMode(7,INPUT_PULLUP);  // mute button
  delay(100);
  vol_reg = EEPROM.read(0);treb_reg = EEPROM.read(1)-5;bass_reg = EEPROM.read(2);gain1 = EEPROM.read(4);
  gain2 = EEPROM.read(5);gain3 = EEPROM.read(6);gain4 = EEPROM.read(7);gain5 = EEPROM.read(8);
  in_reg = EEPROM.read(9);ball = EEPROM.read(10)-4;
  switch(in_reg){
     case 0: gain0 = gain1;break;
     case 1: gain0 = gain2;break;
     case 2: gain0 = gain3;break;
     case 3: gain0 = gain4;break;
     }
  audio_L();
  audio_R();
  }
 
void loop(){
/// IR ////////////////////////////////////////
   if ( irrecv.decode( &ir )) {Serial.print("0x");Serial.println( ir.value,HEX);irrecv.resume();times=millis();w=1;w2=1;}// IR приемник - чтение, в мониторе порта отображаются коды кнопок
   if(ir.value==0){gr1=0;gr2=0;}// запрет нажатий не активных кнопок пульта  
/// BUTTON ///////////////////////////////////
   if(mute_reg==0){   
     if(digitalRead(10)==LOW||ir.value==IR2){menu++;gr1=0;gr2=0;cl();times=millis();w=1;w2=1;if(menu>3){menu=0;}}
     if((digitalRead(11)==LOW||ir.value==IR6)){in_reg++;menu=4;cl();times=millis();w=1;w2=1;www=1;if(in_reg>3){in_reg=0;}}
     }
     if((digitalRead(7)==LOW||ir.value==IR3)&&mute_reg==0){mute_reg=1;menu=100;cl();vol_old=vol_reg;vol_reg=79;audio_R();audio_L();lcd.setCursor(6,0);lcd.print("MUTE");}
     if((digitalRead(7)==LOW||ir.value==IR3)&&mute_reg==1){mute_reg=0;menu=0;cl();vol_reg=vol_old;audio_R();audio_L();}
 
////////////// VOLUME ///////////////////////////////////////////////////////////////////
 if(menu==0){
   if(ir.value==IR5){vol_reg++;gr1=1;gr2=0;cl1();times=millis();w=1;w2=1;vol_func();audio_R();audio_L();}// кнопка > 
   if(ir.value==0xFFFFFFFF and gr1==1){vol_reg++;gr2=0;cl1();times=millis();w=1;w2=1;vol_func();audio_R();audio_L();}// кнопка >>>>>>
   if(ir.value==IR4){vol_reg--;gr1=0;gr2=1;cl1();times=millis();w=1;w2=1;vol_func();audio_R();audio_L();}// кнопка <
   if(ir.value==0xFFFFFFFF and gr2==1){vol_reg--;gr1=0;cl1();times=millis();w=1;w2=1;vol_func();audio_R();audio_L();}// кнопка <<<<<<
 
   if (newPosition != oldPosition){oldPosition = newPosition;vol_reg=vol_reg+newPosition;myEnc.write(0);newPosition=0;times=millis();w=1;w2=1;vol_func();audio_R();audio_L();}
   a[0]= (79-vol_reg)/10;a[1]=(79-vol_reg)%10;
   for(x=0;x<2;x++){switch(x){case 0: e1=10,e2=11,e3=12;break;case 1: e1=13,e2=14,e3=15;break;}digit();}
   if(mute_reg==0){lcd.setCursor(0,0);lcd.print("VOLUME");}else{lcd.setCursor(0,0);lcd.print("MUTE");}
   lcd.setCursor(0,1);lcd.print("INPUT ");lcd.print(in_reg+1);
  }
////////////// TREBLE ///////////////////////////////////////////////////////////////////
 if(menu==1){
   if(ir.value==IR4){treb_reg++;gr1=1;gr2=0;cl1();delay(200);times=millis();w=1;w2=1;treb_func();audio_R();audio_L();}// кнопка > 
   if(ir.value==0xFFFFFFFF and gr1==1){treb_reg++;gr2=0;cl1();delay(200);times=millis();w=1;w2=1;treb_func();audio_R();audio_L();}// кнопка >>>>>>
   if(ir.value==IR5){treb_reg--;gr1=0;gr2=1;cl1();delay(200);times=millis();w=1;w2=1;treb_func();audio_R();audio_L();}// кнопка <
   if(ir.value==0xFFFFFFFF and gr2==1){treb_reg--;gr1=0;cl1();delay(200);times=millis();w=1;w2=1;treb_func();audio_R();audio_L();}// кнопка <<<<<<
 
   if (newPosition != oldPosition){oldPosition = newPosition;treb_reg=treb_reg-newPosition;myEnc.write(0);newPosition=0;times=millis();w=1;w2=1;treb_func();
   audio_R();audio_L();}
   if(treb_reg<0){treb_print = abs(treb_reg)*2;lcd.setCursor(7,0);lcd.write((uint8_t)3);}else{treb_print = treb_reg*2;lcd.setCursor(7,0);lcd.print(" ");}
   a[0]= treb_print/10;a[1]=treb_print%10;
   for(x=0;x<2;x++){switch(x){case 0: e1=8,e2=9,e3=10;break;case 1: e1=11,e2=12,e3=13;break;}digit();}
   lcd.setCursor(0,0);lcd.print("TREBLE");lcd.setCursor(0,1);lcd.print("CONTROL");lcd.setCursor(14,0);lcd.print("dB");
   } 
////////////// BASS ///////////////////////////////////////////////////////////////////
 if(menu==2){
   if(ir.value==IR4){bass_reg++;gr1=1;gr2=0;cl1();delay(200);times=millis();w=1;w2=1;bass_func();audio_R();audio_L();}// кнопка > 
   if(ir.value==0xFFFFFFFF and gr1==1){bass_reg++;gr2=0;cl1();delay(200);times=millis();w=1;w2=1;bass_func();audio_R();audio_L();}// кнопка >>>>>>
   if(ir.value==IR5){bass_reg--;gr1=0;gr2=1;cl1();delay(200);times=millis();w=1;w2=1;bass_func();audio_R();audio_L();}// кнопка <
   if(ir.value==0xFFFFFFFF and gr2==1){bass_reg--;gr1=0;cl1();delay(200);times=millis();w=1;w2=1;bass_func();audio_R();audio_L();}// кнопка <<<<<<
 
   if (newPosition != oldPosition){oldPosition = newPosition;bass_reg=bass_reg-newPosition;myEnc.write(0);newPosition=0;times=millis();w=1;w2=1;bass_func();
   audio_R();audio_L();}
   bass_print = abs(bass_reg)*2;
   a[0]= bass_print/10;a[1]=bass_print%10;
   for(x=0;x<2;x++){switch(x){case 0: e1=8,e2=9,e3=10;break;case 1: e1=11,e2=12,e3=13;break;}digit();}
   lcd.setCursor(0,0);lcd.print("BASS");lcd.setCursor(0,1);lcd.print("CONTROL");lcd.setCursor(14,0);lcd.print("dB");
   }    
 
//////// BALANCE /////////////////////////////////////////////////////////////// 
 if(menu==3){ 
   if(ir.value==IR4){ball++;gr1=1;gr2=0;cl1();times=millis();w=1;w2=1;ball_fun();audio_R();audio_L();}// кнопка > 
   if(ir.value==IR5){ball--;gr1=0;gr2=1;cl1();times=millis();w=1;w2=1;ball_fun();audio_R();audio_L();}// кнопка <
 
   if (newPosition != oldPosition){oldPosition = newPosition;
   ball=ball-newPosition;myEnc.write(0);newPosition=0;times=millis();w=1;w2=1;ball_fun();audio_R();audio_L();}
   lcd.setCursor(4,0);lcd.print(F("   <>   "));lcd.setCursor(4,1);lcd.print(F("CHL  CHR"));
   chl=(4+ball)-4;chr=(4-ball)-4;
   if(chl<0){lcd.setCursor(12,0);chl=abs(chl);lcd.write((uint8_t)3);}else{lcd.setCursor(12,0);lcd.print(" ");}
   if(chr<0){lcd.setCursor(0,0);chr=abs(chr);lcd.write((uint8_t)3);}else{lcd.setCursor(0,0);lcd.print(" ");}
   if(w2==1){w2=0;a[0]=chl;a[1]=chr;
   for(i=0;i<2;i++){
      switch(i){
        case 0: e1=1,e2=2,e3=3;break;
        case 1: e1=13,e2=14,e3=15;break;
        }
      switch(a[i]){
        case 0: d1=1,d2=8,d3=6,d4=1,d5=3,d6=6;break;
        case 1: d1=32,d2=2,d3=6,d4=32,d5=32,d6=6;break;
        case 2: d1=2,d2=8,d3=6,d4=1,d5=4,d6=5;break;
        case 3: d1=2,d2=4,d3=6,d4=7,d5=3,d6=6;break;
        case 4: d1=1,d2=3,d3=6,d4=32,d5=32,d6=6;break;
        case 5: d1=1,d2=4,d3=5,d4=7,d5=3,d6=6;break;
        case 6: d1=1,d2=4,d3=5,d4=1,d5=3,d6=6;break;
        case 7: d1=1,d2=8,d3=6,d4=32,d5=32,d6=6;break;
        case 8: d1=1,d2=4,d3=6,d4=1,d5=3,d6=6;break;
        case 9: d1=1,d2=4,d3=6,d4=7,d5=3,d6=6;break;
    }
      lcd.setCursor(e1,0);lcd.write((uint8_t)d1);lcd.setCursor(e2,0);lcd.write((uint8_t)d2);lcd.setCursor(e3,0);lcd.write((uint8_t)d3);
      lcd.setCursor(e1,1);lcd.write((uint8_t)d4);lcd.setCursor(e2,1);lcd.write((uint8_t)d5);lcd.setCursor(e3,1);lcd.write((uint8_t)d6);
 }}}  
 ////////////// INPUT GAIN ///////////////////////////////////////////////////////////////////
 if(menu==4){
  switch(in_reg){
     case 0: gain0 = gain1;break;
     case 1: gain0 = gain2;break;
     case 2: gain0 = gain3;break;
     case 3: gain0 = gain4;break;
     }
   if(ir.value==IR4){gain0++;gr1=1;gr2=0;cl1();times=millis();w=1;w2=1;gain_func();audio_R();audio_L();}// кнопка > 
   if(ir.value==0xFFFFFFFF and gr1==1){gain0++;gr2=0;cl1();times=millis();w=1;w2=1;gain_func();audio_R();audio_L();}// кнопка >>>>>>
   if(ir.value==IR5){gain0--;gr1=0;gr2=1;cl1();times=millis();w=1;w2=1;gain_func();audio_R();audio_L();}// кнопка <
   if(ir.value==0xFFFFFFFF and gr2==1){gain0--;gr1=0;cl1();times=millis();w=1;w2=1;gain_func();audio_R();audio_L();}// кнопка <<<<<<
 
  if (newPosition != oldPosition){oldPosition = newPosition;gain0=gain0-newPosition;myEnc.write(0);newPosition=0;times=millis();www=1;w=1;w2=1;gain_func();}
  switch(in_reg){
     case 0: gain1 = gain0;break;
     case 1: gain2 = gain0;break;
     case 2: gain3 = gain0;break;
     case 3: gain4 = gain0;break;
     }  
   gain0_print = gain0*2;
   a[0]= gain0_print/10;a[1]=gain0_print%10;
   for(x=0;x<2;x++){switch(x){case 0: e1=8,e2=9,e3=10;break;case 1: e1=11,e2=12,e3=13;break;}digit();}
   if(www==1){audio_R();audio_L();www=0;}
   lcd.setCursor(0,0);lcd.print("IN GAIN");lcd.setCursor(14,0);lcd.print("dB");
   lcd.setCursor(0,1);lcd.print("INPUT ");lcd.print(in_reg+1);}    
 
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////   
////////////////// EEPROM //////////////////////////////////////////////////////////////
 if(millis()-times>10000 && w==1 && mute_reg==0){
     EEPROM.update(0,vol_reg);EEPROM.update(1,treb_reg+5);EEPROM.update(2,bass_reg);EEPROM.update(4,gain1);
     EEPROM.update(5,gain2);EEPROM.update(6,gain3);EEPROM.update(7,gain4);EEPROM.update(8,gain5);
     EEPROM.update(9,in_reg);EEPROM.update(10,ball+4);
     if(menu!=0){lcd.clear();menu=0;}w=0;}        
} // loop end
 
 
void gain_func(){{if(gain0<0){gain0=0;}if(gain0>15){gain0=15;}}}
void ball_fun(){if(ball>4){ball=4;}if(ball<-4){ball=-4;}}
void bass_func(){if(bass_reg<0){bass_reg=0;}if(bass_reg>10){bass_reg=10;}}
void cl(){ir.value=0;delay(300);lcd.clear();}
void cl1(){ir.value=0;delay(300);}
void treb_func(){if(treb_reg<-5){treb_reg=-5;}if(treb_reg>5){treb_reg=5;}}
void vol_func(){if(vol_reg<4){vol_reg=4;}if(vol_reg>79){vol_reg=79;}}
void to_Timer(){newPosition = myEnc.read()/4;} 
 
void audio_L(){
  lc.addr();
  lc.set_input(in_reg);   // input 1...4 = byte 0...3 (byte 4...7 = All switches off)
  lc.set_gain(gain0);    // gain 0...30 dB step 2 dB = byte 0...15
  lc.set_volume(vol_reg-ball);  // volume 0...-79 dB = byte 0...79
  lc.set_treble(treb_reg);  // treble -10...10 dB step 2 dB = int -5...5 
  lc.set_bass(bass_reg);    // bass 0...20 dB step 2 dB = int 0...10
  lc.set_ch(1);      // Channel Selection RCH = byte 2, LCH = byte 1, Left and right together = byte 3 
  lc.test();
  }
 
void audio_R(){
  lc.addr();
  lc.set_input(in_reg);   // input 1...4 = byte 0...3 (byte 4...7 = All switches off)
  lc.set_gain(gain0);    // gain 0...30 dB step 2 dB = byte 0...15
  lc.set_volume(vol_reg+ball);  // volume 0...-79 dB = byte 0...79
  lc.set_treble(treb_reg);  // treble -10...10 dB step 2 dB = int -5...5 
  lc.set_bass(bass_reg);    // bass 0...20 dB step 2 dB = int 0...10
  lc.set_ch(2);      // Channel Selection RCH = byte 2, LCH = byte 1, Left and right together = byte 3 
  lc.test();
  }  
 
void digit(){switch(a[x]){
case 0: d1=1,d2=8,d3=6,d4=1,d5=3,d6=6;break;case 1: d1=32,d2=2,d3=6,d4=32,d5=32,d6=6;break;
case 2: d1=2,d2=8,d3=6,d4=1,d5=4,d6=5;break;case 3: d1=2,d2=4,d3=6,d4=7,d5=3,d6=6;break;
case 4: d1=1,d2=3,d3=6,d4=32,d5=32,d6=6;break;case 5: d1=1,d2=4,d3=5,d4=7,d5=3,d6=6;break;
case 6: d1=1,d2=4,d3=5,d4=1,d5=3,d6=6;break;case 7: d1=1,d2=8,d3=6,d4=32,d5=32,d6=6;break;
case 8: d1=1,d2=4,d3=6,d4=1,d5=3,d6=6;break;case 9: d1=1,d2=4,d3=6,d4=7,d5=3,d6=6;break;}
lcd.setCursor(e1,0);lcd.write((uint8_t)d1);lcd.setCursor(e2,0);lcd.write((uint8_t)d2);lcd.setCursor(e3,0);lcd.write((uint8_t)d3);
lcd.setCursor(e1,1);lcd.write((uint8_t)d4);lcd.setCursor(e2,1);lcd.write((uint8_t)d5);lcd.setCursor(e3,1);lcd.write((uint8_t)d6);}

ИК пульт дублирует работу энкодера и кнопок. Для управления регулятором подойдет практически любой пульт ИК, для поддержки Вашего пульта необходимо прописать коды кнопок в скетч:

#define IR2 0x33B820DF // button encoder
#define IR3 0x33B8946B // mute
#define IR4 0x33B810EF // >>>
#define IR5 0x33B8E01F // <<<
#define IR6 0x33B844BB // INPUT

Для получения кодов кнопок Вашего пульта загрузите скетч и откройте монитор порта, при нажатии кнопки пульта его код будет отображен в мониторе порта.

Форум — http://forum.rcl-radio.ru/viewtopic.php?id=447


Доработка

  • Добавлена функция STANDBY, при нажатии на кнопку POWER активируется функция STANDBY, выход D13 служит для управления работой усилителя (активация режима STANDBY).
  • В режиме STANDBY на экран выводится текущее время, для отсчета времени используются часы реального времени DS3231.

Коррекция времени часов: в режиме STANDBY нажать и удерживать кнопку энкодера, далее нажать кнопки INPUT,  MUTE для изменения времени часов, минут.

Так же предусмотрено изменение яркости дисплея в режиме STANDBY: выход D6 Arduino подключить к пину управления подсветки:

Подсветка — убрать перемычку с модуля I2C PCF8574 и подключить вывод модуля к цифровому выходу Arduino D6. Перед подключением замерить ток подсветки который не должен превышать 20 мА (у моего модуля ток не более 15 мА, замер производить между контактами перемычки).

Максимальный выходной ток одного выхода Arduino Nano не должен превышать 40 мА.

Яркость подсветки можно настроить через скетч:

#define BRIG_L 50
#define BRIG_H 250
  • BRIG_L — яркость в режиме STANDBY (0-250)
  • BRIG_H — яркость в рабочем режиме (0-250)

Схема

Скетч — http://forum.rcl-radio.ru/viewtopic.php?pid=5230#p5230

Добавить комментарий

Войти с помощью: