DAC CS8416 + CS4354 + PGA2311 (Arduino)

Arduino Звукотехника (разное)

Внешний звуковой ЦАП состоит из нескольких недорогих компонентов, управление осуществляется при помощи Arduino (Nano). Ресивер на ИМС CS8416 имеет 8 коммутируемых входов S/PDIF (Toslink), выходной цифровой сигнал ресивера формата I2S 24-бит с частотой дискредитации 192 кГц, аналогичные параметры имеет ЦАП на CS4354. Для регулировки громкости и баланса используется электронный регулятор громкости PGA2311. Вся информация о настройках выводится на LCD1602 (с модулем I2C), управление осуществляется при помощи энкодера (KY-040).

Основные характеристики CS4398:

  • напряжение питания:
    • +3.3 V Analog Supply (VA)
    • +3.3 V Digital Supply (VD)
    • +3.3 V or +5.0 V Digital Interface Supply (VL)
  • отношение сигнал/шум 120 дБ
  • динамический диапазон 120 дБ
  • уровень гармонических искажений -107 дБ
  • взаимное проникновение каналов 120 дБ
  • выходной формат данных: I2S, RJ, LJ от 16 бит 32 кГц до 24 бит 192 кГц (программно настроен на I2S 24 бит 192 кГц)
  • 8 входов

Основные характеристики CS4354:

  • напряжение питания:
    • +5-V analog supply
    • +1.8-V to +5-V power supplies
  • входной формат данных 24-bit I2S
  • разрядность 24 бит
  • частота дискредитации до 192 кГц
  • динамический диапазон 101 дБ
  • уровень нелинейных искажений не более –86 дБ

Основные характеристики PGA2311:

  • напряжение питания:
    • ±5-V Analog
    • +5-V Digital
  • диапазон регулировки громкости от -95,5 дБ до +31.5 дБ с шагом 0,5 дБ (255 ступеней)
  • динамический диапазон 120 дБ
  • коэффициент нелинейных искажений не более 0.0002%
  • меж канальные перекрестные помехи не более -130 дБ
  • входное напряжение 2.5 Vrms
  • режим MUTE

Управление ресивером CS8416 осуществляется при помощи шины I2C, управление регулятора громкости PGA2311 происходит с помощью шины 3-wire (SPI). ЦАП может работать только в аппаратном режиме.

Внешний ЦАП имеет очень простое управление, в основном (в первом) меню находится регулировка громкости — 100 шагов от 0 до 99 значения, шаг 0,5 дБ, во втором меню регулировка баланса ±10 дБ с шагом 0,5 дБ, в третьем меню коммутатор входов, в четвертом фильтр De-emphasis. Изменения настроек происходит при помощи энкодера, режим MUTE активируется отдельной кнопкой. Все настройки сохраняются в энергонезависимой памяти.

Дополнительно в основном меню помимо громкости отображается номер выбранного входа и режим работы VOLUME / MUTE / NO SOUND / ERROR (основной режим, ошибок нет / активен режим MUTE / коаксиальный кабель подключен, но нет звука / коаксиальный кабель не подключен).

Для питания внешнего ЦАПа рекомендуется использовать три независимых источника питания, который состоит из одного трансформатора с тремя независимыми вторичными обмотками,  одна из которых имеет отвод от середины для двух полярного источника питания. Каждый источник питания имеет свой диодный мост. Дополнительно как можно ближе к микросхемам по цепи питания устанавливаются фильтрующие конденсаторы 0,1 и 10…22 мкФ.

Схема ресивера

Схема ЦАП

Схема регулятора громкости

Схема источника питания (стабилизаторов)

Схема управления (Arduino)

 
#include <Wire.h> 
#include <EEPROM.h>
#include <CS3310.h>
#include <Encoder.h>  // http://rcl-radio.ru/wp-content/uploads/2019/05/Encoder.zip
#include <MsTimer2.h> // http://rcl-radio.ru/wp-content/uploads/2018/11/MsTimer2.zip
#include <LiquidCrystal_I2C.h> //Библиотека -  http://forum.rcl-radio.ru/misc.php?action=pan_download&item=45&download=1
 LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);  // Устанавливаем дисплей 
 Encoder myEnc(9, 8);//CLK, DT
 CS3310 pga(2,3,4);//CS,SCLK,SDATAI
      byte v1[8] = {0x07,0x07,0x07,0x07,0x07,0x07,0x07,0x07};
      byte v2[8] = {0x07,0x07,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};      
      byte v3[8] = {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x1F,0x1F};
      byte v4[8] = {0x1F,0x1F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x1F,0x1F};
      byte v5[8] = {0x1C,0x1C,0x00,0x00,0x00,0x00,0x1C,0x1C};
      byte v6[8] = {0x1C,0x1C,0x1C,0x1C,0x1C,0x1C,0x1C,0x1C};
      byte v7[8] = {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x07,0x07};
      byte v8[8] = {0x1F,0x1F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00}; 
 unsigned long times,times1,oldPosition  = -999,newPosition;
 byte err,err_old,www,mute,z,z1,z0;
 int in,menu,w,w1,dem_res,dem,vol,vol_d,balanc=0;
 byte i,d1,d2,d3,d4,d5,d6,e1,e2,e3;
 int a[3];
 
void setup(){
   Wire.begin();Serial.begin(9600);lcd.init();lcd.backlight();
   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);
   MsTimer2::set(3, to_Timer);MsTimer2::start(); 
   pinMode(10,INPUT);// SW 
   pinMode(5,OUTPUT);      //выход управления MUTE
   pinMode(6,INPUT_PULLUP);// кнопка MUTE
   digitalWrite(5,LOW);   // MUTE ON
   lcd.setCursor(0,0);lcd.print(" CS8416  CS4354 ");
   lcd.setCursor(0,1);lcd.print(" I2S 24bit 192k ");
   delay(1000);
   lcd.setCursor(0,0);lcd.print("     PGA2311    ");
   lcd.setCursor(0,1);lcd.print(" Volume Control ");delay(1000);
   in = EEPROM.read(1);dem_res = EEPROM.read(3);vol = EEPROM.read(0);balanc = EEPROM.read(2)-20;
   set8416();delay(100);lcd.clear();
   digitalWrite(5,HIGH);   // MUTE OFF
   audio();
  }
 
void loop(){
//// MENU ///////////////////////// 
  if(digitalRead(10)==LOW){menu++;if(menu>3){menu=0;};delay(200);lcd.clear();times=millis();www=1;w1=1;} 
/// MUTE ///////////////////////////////////////
   if(digitalRead(6)==LOW&&mute==0){mute=1;digitalWrite(5,LOW);menu=0;w=1;www=1;delay(300);}
   if(digitalRead(6)==LOW&&mute==1){mute=0;digitalWrite(5,HIGH);menu=0;w=1;www=1;delay(300);}
 
 /// VOLUME ////////////////////////////
  if(menu==0){
  if (newPosition != oldPosition){oldPosition = newPosition;www=0;
     vol=vol-newPosition;myEnc.write(0);newPosition=0;times=millis();w=1;w1=1;vol_func();audio();
  }
  if(www==1||w==1){www=0;w=0;
      if(mute==1){         lcd.setCursor(0,0);lcd.print("MUTE    ");}
      if(err==0&&mute==0){ lcd.setCursor(0,0);lcd.print("VOLUME  ");}
      if(err>=22&&mute==0){lcd.setCursor(0,0);lcd.print("ERROR   ");}
      if(err==8&&mute==0){ lcd.setCursor(0,0);lcd.print("NO SOUND");}
 
      lcd.setCursor(0,1);lcd.print("COAX ");lcd.print(in);
     vol_d=vol-101;a[0]=vol_d/10;a[1]=vol_d%10;
      for(i=0;i<2;i++){
      switch(i){
        case 0: e1=9,e2=10,e3=11;break;
        case 1: e1=12,e2=13,e3=14;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);
 }}}
 
 
/// BALANCE ////////////////////////////
   if(menu==1&&mute==0){
  if (newPosition != oldPosition){oldPosition = newPosition;www=0;
     balanc=balanc-newPosition;myEnc.write(0);newPosition=0;times=millis();w=1;w1=1;
     if(balanc<-20){balanc=-20;}if(balanc>20){balanc=20;}vol_func();audio();}
  if(www==1||w==1){www=0;w=0;
      if(balanc<0){lcd.setCursor(8,1);lcd.write((uint8_t)0);
                 lcd.setCursor(0,1);lcd.print("L > R");}                
      if(balanc>0){lcd.setCursor(8,1);lcd.print(" ");
                 lcd.setCursor(0,1);lcd.print("L < R");}
     if(balanc==0){lcd.setCursor(8,1);lcd.print(" ");
                 lcd.setCursor(0,1);lcd.print("L = R");}
      lcd.setCursor(0,0);lcd.print("BALANCE ");
 
      a[0]=abs(balanc)/10;a[1]=abs(balanc)%10;
      for(i=0;i<2;i++){
      switch(i){
        case 0: e1=9,e2=10,e3=11;break;
        case 1: e1=12,e2=13,e3=14;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 ////////////////////////////////////  
  if(menu==2&&mute==0){
    if(newPosition != oldPosition){oldPosition = newPosition;in=in-newPosition;myEnc.write(0);newPosition=0;times=millis();w=1;w1=1;
    if(in<0){in=0;}if(in>7){in=7;}set8416();}
  delay(10);if(www==1||w==1){www=0;w=0;
  lcd.setCursor(0,0);lcd.print("INPUT SELECTOR");lcd.setCursor(0,1);lcd.print("COAXIAL "); lcd.print(in);lcd.print(" ");}}
 
/////// DE-EMPHASIS //////////////////////////////////
  if(menu==3&&mute==0){
    if(newPosition != oldPosition){oldPosition = newPosition;dem=dem-newPosition;myEnc.write(0);newPosition=0;times=millis();w=1;w1=1;
    if(dem<0){dem=4;}if(dem>4){dem=0;}}
  delay(10);if(www==1||w==1){www=0;w=0;
  lcd.setCursor(0,0);lcd.print("DE-EMPHASIS SEL");  
  lcd.setCursor(0,1);
  switch(dem){
  case 0: lcd.print("No De-emphasis");dem_res=0;break;
  case 1: lcd.print("44.1 kHz      ");dem_res=2;break;
  case 2: lcd.print("48.0 kHz      ");dem_res=3;break;
  case 3: lcd.print("32.0 kHz      ");dem_res=1;break;
  case 4: lcd.print("AUTO          ");dem_res=4;break;}
  set8416();}} 
/////// EEPROM ////////////////////////////////////////////////
  if(millis()-times>10000 && w1==1){w1=0;
  EEPROM.update(1,in);EEPROM.update(3,dem_res);
  EEPROM.update(0,vol);EEPROM.update(2,balanc+20);
  menu=0;www=1;lcd.clear();}
/////// ERROR /////////////////////////////////////////////////
  if(millis()-times1>1000){times1=millis();err = wireRead(0x10,0x0C);delay(10);Serial.println(err);}
  if(err!=err_old){err_old = err;www=1;}
  delay(100);} // END LOOP 
 
byte wireRead(int addr, int reg){
  Wire.beginTransmission(addr);
  Wire.write (reg);
  Wire.endTransmission();
  delay(10);
  Wire.requestFrom(addr,1);
  while(Wire.available()<1);
  byte value = Wire.read();
  return value;
  }  
 
void set8416(){
  Wire.beginTransmission(0x10);
  Wire.write (0x00);
  Wire.write (0b00000000);
  Wire.write (0b10000000);// 256Fs
  Wire.write (0b00000000 + (dem_res << 4));// De-emphasis
  Wire.write (0b00000000);
  Wire.write (0b10000000 + (in << 3));// input
  Wire.write (0b10000101);// I2S
  Wire.write (0xFF);
  Wire.write (0x00);
  Wire.write (0x00);
  Wire.write (0x00);
  Wire.endTransmission();
  }  
 
void audio(){pga.setVol(vol+balanc,vol-balanc);/* byte 1...255 === -95.5...+31.5 dB (step 0.5 dB)*/}  
void vol_func(){if(vol<0){vol=0;}if(vol>200){vol=200;}}
void balanc_func(){if(balanc<-20){balanc=-20;}if(balanc>20){balanc=20;}}
void to_Timer(){newPosition = myEnc.read()/4;}

Библиотеки:

Даташиты:

Обновлено: 08.01.2022 в 15:34 | Просмотров: 3 165
5,00 (4)
Загрузка...
Похожие статьи
LCD0802 (Arduino)
LCD0802 дисплей работает на контроллере HD44780 и полностью совместим с библиотекой LiquidCrystal которая интегрирована в Arduino IDE. Дисплей имеет две строки по 8 символов. Размеры платы дисплея 58х32 мм. Схема подключения Распиновка Настройка контрастности производится путем установки резистора 2...2,7 К между выводами Vo и GND. Тестовый скетч: #include <LiquidCrystal.h> // подключаем встроенную в Arduino IDE библиотеку для дисплея LCD 16x2   LiquidCrystal lcd(12, 11,...

Осциллограф на Arduino (LCD TFT 2.4")
На базе Arduino UNO или NANO можно сделать простой осциллограф с минимальными функциями. В осциллографе применен дисплей LCD TFT 2,4 (SPFD5408). Максимальная частота сигнала которую можно фиксировать осциллографом 20000 Гц. Длительной развертки осциллографа можно менять от 0,1 до 20 мс. Максимальное напряжение подаваемое на вход осциллографа 5 В. Разрешение дисплея 320х240 точек. Осциллограф имеет четыре режима работы: Основной режим (доступен после включения осциллографа) - в основном...

Дисплей 2X16 VFD (Arduino)
Дисплей VDF1602 (16T202DA1E) выполнен на базе вакуумно-люминесцентного индикатора, который может отображать ASCII символы в 2 строки (16 знаков в 1 строке) каждый символ в виде матрицы 5х7 пикселей. Дисплей 16T202DA1E программно полностью совместим с дисплеем LCD1602 контроллере HD44780, поэтому использует стандартную библиотеку LiquidCrystal которая интегрирована в Arduino IDE. Для правильной работы базе вакуумно-люминесцентного индикатора требуется два...

Терморегулятор MAX6675 (Arduino)
На ИМС MAX6675 довольно простой, но вполне точный терморегулятор. Микросхема MAX6675 предназначена для работы с термопарами типа К(ХА) в диапазоне температур от 0 до 1000ºС, регулировка температуры осуществляется в этом же диапазоне, дополнительно добавлена возможность регулировки гистерезиса. Значения регулировки температуры и гистерезиса хранятся в энергонезависимой памяти.При нажатии кнопки "К"  происходит переход в режим регулировки, далее в режим регулировки гистерезиса, при третьем...

Внешний ЦАП WM8805 + PCM1753 (Arduino)
ЦАП — цифро-аналоговый преобразователь — это устройство, которое преобразует информацию из цифрового вида  в аналоговые сигналы, при этом максимально точно и без искажений. Собрать внешний ЦАП на компонентах предложных в статье не сложно, он содержит несколько недорогих компонентов и в настройке практически не нуждается. Входной цифровой сигнал имеет формат S/PDIF (цифровой аудио интерфейс разработанный фирмами SONY/PHILIPS, предназначен для передачи цифрового сигнала между аудио...

Добавить комментарий

Войти с помощью: