leoniv (leoniv) wrote,
leoniv
leoniv

Categories:
  • Music:

Доработка G-2021 (часть 5)



Тему по доработке проигрывателя виниловых дисков решил открыть на профильном форуме vegalab. В данный момент он «лежит», да и вообще, впечатления получил противоречивые. Но об этом в другой раз.

Для экспериментов с двигателем проигрывателя нужен какой-то контроль скорости. Это можно сделать с помощью стробоскопа, так как на диск нанесены риски. Стробоскоп должен работать на стабильной частоте, желательно, с кварцевой стабилизацией.

Тут надо сделать небольшое отступление. Если какое-то электронное устройство делается в рамках какого-то проекта на коммерческой фирме, самое первое для него - это коммерческая целесообразность. Но когда что-то проектируется для себя, затраты не играют никакой роли. На первое место выходит интерес. А поскольку потребностей что-то делать в наше время крайне мало (все проще купить готовое), приходится цепляться за каждую возможность. Любую самоделку, которая хоть чем-то может быть полезна, нужно делать. Любую самоделку, если уж делать, надо делать как можно более сложно, чтобы получить максимальное удовольствие. Поиск сложностей не так уж прост, как может показаться, ему посвящается основное время разработки.

(дополнил про скорость 78 rpm)



Иногда высказываются опасения по поводу помех, источником которых может стать стробоскоп. Действительно, в цепи лампы или светодиодов протекает импульсный ток, и если провода питания стробоскопа длинные и проходят возле сигнальных проводов, возможны наводки. А если лампа стробоскопа газоразрядная, то она может генерировать шум в широкой полосе частот (со светодиодами в этом плане проще). В некоторых проигрывателях даже предусматривают возможность отключения стробоскопа. Для устранения данной проблемы решил сделать плату стробоскопа, которая будет иметь постоянный ток потребления. Тогда провода больше не будут источником помех. Для этого на входе установил генератор тока, который заряжает конденсаторы, от которых питаются светодиоды. Если напряжение на конденсаторах превысит некоторый порог (около 4 В), включается параллельный стабилизатор на TL431 для получения постоянного тока потребления. Для питания платы можно использовать напряжение 5 В, но для универсальности поставил стабилизатор, что позволяет использовать для питания любое напряжение в пределах 7...18 В. Если имеется готовое напряжение 5 В, стабилизатор можно выкинуть.



На графике симуляции видно, что при суммарном импульсном токе светодиодов около 60 мА, общее потребление составляет около 16 мА, и оно постоянно. Светодиоды работают со скважностью 4, более короткие вспышки дают более четкую картинку стробоскопических меток.



За основу стробоскопа взял один из самых маленьких микроконтроллеров ATtiny12L. Можно было просто задействовать таймер и получить выходную частоту с достаточной точностью. Но если вспомнить начало этого поста, так делать нельзя. Надо найти максимально сложное решение, но которое еще не ухудшит характеристик устройства. Для формирования частоты вспышек светодиодов был выбран программно реализованный NCO (Numeric Controlled Oscillator), который обычно является одной из составных частей DDS. Шаг сетки получился около 0.001 Гц. С любым кварцем можно задать любую частоту в пределах этой точности, что является преимуществом перед простым делителем. В стробоскопе сделал поддержку 4-х разных частот, которые выбираются с помощью входов SEL0 и SEL1. Задание каждой из частот производится в исходнике программы. В качестве начальных данных надо ввести желаемую частоту вращения с точностью 0.001 rpm и количество рисок стробоскопа.

.equ RPM33 = 33333 ;33 1/3 rpm (x1000)
.equ RPM45 = 45000 ;45 rpm (x1000)
.equ N33_50 = 180 ;stripes number 33 1/3 rpm @ 50 Hz
.equ N45_50 = 133 ;stripes number 45 rpm @ 50 Hz
.equ N33_60 = 216 ;stripes number 33 1/3 rpm @ 60 Hz
.equ N45_60 = 160 ;stripes number 45 rpm @ 60 Hz

.equ F_CLK = 4000000 ;Fclk, Hz


Например, у проигрывателей для сети 50 Гц на диске обычно 180 рисок для скорости 33 1/3 rpm и 133 риски для скорости 45 rpm. По этим данным на этапе компиляции рассчитываются коды частоты. Для частоты вращения 33 rpm и количества рисок 180 будет установлена частота светодиодов 100 Гц. А для частоты вращения 45 rpm и количества рисок 133 будет установлена частота 99.750 Гц, что даст скорость точно 45.000 rpm.

Но обычно у 50-герцовых проигрывателей устанавливается скорость 45.11 rpm. Иногда можно встретить вопрос, а какой должна быть скорость: 45 rpm ровно, или 45.11 rpm? В стандартах NAB 1964 и RIAA 1978, тексты которых у меня есть, фигурирует скорость ровно 45 rpm. Другого нигде не встречал. Поэтому можно сделать вывод, что скорость 45.11 rpm появилась только по той причине, что невозможно сделать более точный стробоскоп при частоте сети 50 Гц. А вот версии проигрывателей для 60 Гц имеют 216 рисок стробоскопа для 33 1/3 оборотов и 160 рисок для 45 оборотов. Каждая скорость получается правильной при засветке частотой ровно 120 Гц.

Для скорости 78 rpm ситуация хуже, она может быть получена только приблизительно. Для проигрывателей для частоты сети 50 Гц она составляет 77.92 rpm, для 60 Гц - 78.26 rpm.



Печатная плата получилась размером 30 мм х 40 мм. Плата односторонняя.



Чтобы не сверлить вообще никаких отверстий, все детали припаяны на манер SMD. Даже обычные электролитические конденсаторы припаяны укороченными и чуть загнутыми выводами прямо на площадки. Штырьки для программирования запаиваются следующим образом: вначале пластмасса сдвигается вверх, штырьки припаиваются к площадкам, затем пластмасса снова сдвигается вниз.



В очередной раз подтвердилась истина: каким бы простым ни был проект, косяки все равно будут. На этот раз произошел косяк с сигналом RESET. При разводке печатных плат нередко бывает такая картина: вся плата разводится довольно быстро, а в конце работы обнаруживается, что осталось провести одну дорожку. И над этой дорожкой можно сидеть часами, дольше, чем над всей остальной платой. Так здесь и случилось: всё развелось, кроме сигнала RESET. Чтобы упростить задачу, я выбросил все элементы, которые должны быть подключены к этой цепи. По крайней мере, для старшей модели ATtiny25 такое проходит: у нее есть встроенный детектор напряжения питания (BOD), есть внутренняя подтяжка на VCC для ножки RESET. Но тут это не прошло. Оказывается, у ATtiny12 внутренней подтяжки нет. Можно было, конечно, почитать datasheet, но если бы они все читались от корки до корки, то на конструирование просто не осталось бы времени. Пришлось навесным монтажом добавлять резистор, а вместе с ним и конденсатор для более надежного запуска микроконтроллера при включении питания. Плату править не стал, вряд ли она кому-то понадобится в таком виде.



Пока до настройки собственного проигрывателя дело не дошло, стробоскоп просто валялся. Но как-то принесли на починку проигрыватель Beogram 2000. А у него на диске только одна шкала стробоскопа, которая содержит 180 рисок. И нет никакой встроенной подсветки. Для скорости 33 1/3 оборота еще более-менее просто, можно взять какую-нибудь неонку, запитанную от сети. Но как проверить 45 оборотов? Добавил для этой цели в стробоскоп частоту 135 Гц. Риски на диске Beogram нанесены просто идеально, поэтому смог проверить, как влияет скважность импульсов светодиодов. При скважности 4 риски довольно размыты. При скважности 8 становится лучше, при скважности 16 - вообще идеально. Внес изменения в прошивку, сделал скважность 16. Для получения прежней яркости уменьшил резисторы последовательно со светодиодами до 22 Ом.



Tags: electronics, vinyl
Subscribe

  • Измеритель уровня V0.1

    Сделал первую версию прошивки нового измерителя уровня для магнитофона "Электроника-004". Все еще очень-очень сырое, но уже полоски как-то…

  • Sharp GF-777

    Попал тут ко мне Sharp GF-777. Без преувеличения можно сказать, что это легенда. Обладать таким аппаратом могли лишь избранные. Стоил он когда-то…

  • JVC TD-V662

    Когда просят посмотреть кассетную деку, говорят удивительные вещи. Что не могут найти мастера, который за это бы взялся. Но ведь аналоговая…

  • Post a new comment

    Error

    default userpic
    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 14 comments

  • Измеритель уровня V0.1

    Сделал первую версию прошивки нового измерителя уровня для магнитофона "Электроника-004". Все еще очень-очень сырое, но уже полоски как-то…

  • Sharp GF-777

    Попал тут ко мне Sharp GF-777. Без преувеличения можно сказать, что это легенда. Обладать таким аппаратом могли лишь избранные. Стоил он когда-то…

  • JVC TD-V662

    Когда просят посмотреть кассетную деку, говорят удивительные вещи. Что не могут найти мастера, который за это бы взялся. Но ведь аналоговая…