HDMI превключвател, контролиран от Arduino: 3 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Тази инструкция ще ви покаже как да контролирате множество HDMI емисии към вашия телевизор с помощта на микроконтролер като Arduino, за да активирате и деактивирате предаването с една контролна линия.

Крайната ми цел е да имам стабилни, но гъвкави средства за ограничаване на времето, което децата могат да прекарват пред телевизора, без да влизат в спорове по време на изключване. Ограничаващи времето приложения съществуват за персонални компютри, но по времето на писането на практика нямаше нищо за телевизорите във Великобритания. В САЩ е възможно да се купят неща, предназначени за тази работа, но доколкото знам, те отговарят само на американски щепсели и напрежения или контролират само композитно видео и т.н.

Имах предвид да създам контролер, базиран на Arduino, с часовник в реално време, който да осигури функционалността на таймера. Трудното беше как да включите и изключите телевизора здраво, но безопасно. Затова се заех да обмисля опциите:

1) контролиране на захранването на телевизора - много ефективно, но се притеснявам от негативното въздействие върху телевизора в дългосрочен план и включва използването на мрежови релета и т.н.

2) управление с помощта на IR дистанционни протоколи - добра идея, но според мен захранването почти винаги е превключвател и няма начин отдалечено устройство да знае състоянието на телевизора, така че на практика не мисля, че това би работило.

3) управление чрез превключване на HDMI каналите от различните входни устройства (вече не използваме директен RF вход към телевизора) - това може да работи, но HDMI е бърз сигнал, който трябва да бъде насочен и превключен внимателно - не можете просто използвайте няколко транзистора на протоборд!

Смятах, че варианти 1 и 2 не са начинаещи. Вариант 3 изглеждаше като най -добрият начин, с изключение на проблема как да се извърши превключването. Въведете автоматичния HDMI комбиниращ и превключвател, който може да бъде закупен за по -малко от £ 5 от много търговци (например чрез Ebay).

Бързо реших как да променя това много просто, така че 0-5 V TTL сигнал да контролира дали предава или блокира HDMI сигнали. Промяната не нарушава ръчния или автоматичния избор на канал в устройството.

Модификацията е много проста, при условие че се чувствате удобно с интерфейса Arduino и основното запояване. Това изисква следното:

Евтин 3-към-1 автоматичен HDMI превключвател от типа, показан по-горе (лесно може да се получи например чрез Ebay). Възможно е да се използват други, при условие че те функционират по същия начин. АКТУАЛИЗАЦИЯ - вижте другите ми инструкции за алтернативен HDMI превключвател, който работи по същия начин и който открих, че работи по -добре с някои от моите AV източници.

Основни инструменти за електроника

Поялник

1K резистор

2N2907 PNP транзистор

Пистолет за топене на лепило

Тел за свързване (напр. 7/0,2)

Ще опиша само модификацията на HDMI превключвателя на следващите страници. Наистина е просто. Предполагам, че хората, предприемащи тази модификация, имат „нормални умения в областта“и следователно не са включили електрически схеми или снимки на всеки отделен етап в процеса. Частта от контролера Arduino оставям на читателя засега, тъй като е вероятно да бъде съобразена с техните индивидуални нужди. Моят план е, че потенциалните зрители ще имат RFID пропуски, които да им позволят да „влязат“, за да получат достъп до своите телевизионни минути, които се показват на седемсегментен дисплей. АКТУАЛИЗИРАНЕ - тази работа вече е публикувана в друга моя инструкция.

Отказ от отговорност: тази промяна работи при мен и не изглежда да навреди на нито един от свързания AV хардуер, но не мога да гарантирам неговата годност за приложението, така че очевидно, ако го изпълните, това е на ваш собствен риск.

Стъпка 1: Премахнете захранващите диоди от платката на превключвателя

Отстранете четирите винта от долната страна на превключвателя.

Разделете двете половини на кутията и отстранете платката.

Посочете трите диода за повърхностно монтиране D1 до D3, чиито места са маркирани с червено на фигурата. Тези диоди насочват захранване +5 VDC от входящи HDMI проводници към захранващата секция на платката; дъската черпи силата си от тези изводи.

Извадете диодите (единият е показан в зелено) с помощта на поялник, за да ги издърпате от платката. Това ефективно деактивира платката, тъй като превключвателят IC не може да получи външно захранване. Обърнете внимание, че снимката за тази стъпка е направена СЛЕД като диодите са били отстранени.

Модифицираната платка вече може да бъде активирана външно чрез осигуряване на външно +5 VDC захранване към секцията за захранване на платката. +5 VDC трябва да отиде към катодната подложка на D3, а захранващото заземяване трябва да отиде до заземяващата подложка близо до изходния HDMI проводник (маркиран GND на дъската, ако гледате достатъчно здраво). Те са маркирани в синьо на фигурата.

Това е същността на този хак - контролирайте захранването на платката и вие контролирате дали HDMI се предава или не. Ръчното / автоматично превключване на отделни входове се запазва след тази модификация.

Стъпка 2: Инсталирайте транзисторен превключвател на платката за превключване

Arduino не може да генерира достатъчно ток от един щифт, за да задвижва платката за превключване на HDMI. Неговата захранваща шина от 5 VDC обаче може да генерира приблизително 400 mA. Така че следващата стъпка е да инсталирате транзисторен превключвател от висока страна, за да позволите на Arduino да контролира платката от собственото си захранване чрез цифров изход.

Използвах 2N2907 PNP транзистор. Това беше монтирано в стил "dead-bug" върху платката на превключвателя с помощта на горещо лепило. На фигурата заоблената страна на транзистора е обърната към външния ръб на платката. Важно е всички допълнителни компоненти / проводници да се държат ниско на дъската, така че капакът на кутията да се монтира отново след това.

Черен проводник беше използван за свързване на земята Arduino към заземяващата подложка на таблото за превключване.

Червен проводник беше използван за свързване на излъчвателя на PNP към 5 VDC щифта на Arduino.

Оранжев проводник беше използван за свързване на цифров изход на Arduino към основата на PNP, чрез резистор от 1 kOhm. Използвах щифт 13, тъй като той е свързан към светодиода и мигането прави добра тестова скица. Този оранжев проводник е контролната линия за превключвателя от високата страна.

Колекторът на PNP е свързан към катодната подложка D3 на таблото за превключване.

Лепилото за топене се използва обилно, за да се гарантира, че всички проводници и компоненти са сигурни и че не могат да възникнат къси съединения между резистора, транзистора и платката за превключване.

Подадох някои малки канали отстрани на корпуса, за да позволя на проводниците да преминават. При условие, че инсталирането на мъртва грешка е извършено внимателно, капакът на кутията трябва да се монтира отново без никакви проблеми.

Стъпка 3: Заключение

Добре - това е почти всичко. Тъй като това е PNP превключвател от висока страна, HDMI предаването се потвърждава чрез задаване на контролната линия LOW (0 V). Настройката на контролната линия HIGH (+5 V) деактивира превключвателя и по този начин предотвратява показването на HDMI сигнали. Не се притеснявайте обаче - ако вашите находчиви таралежи изключат захранването на Arduino, те ще загубят най -важната 400 mA 5 V шина, която напълно ще попречи на предаването на HDMI.

Очевидно, за да използвате този превключвател като средство за контрол на достъпа до телевизор, трябва да го поставите в трудна за отваряне кутия, която обхваща контролера, превключвателя и щепселите на всички HDMI входни проводници, с отвори за входните кабели достатъчно малки, за да не могат да бъдат извадени и включени директно в телевизора. Възнамерявам да монтирам всичко (превключвател, контролер, дисплей и т.н.) в един атрактивен корпус, който може да мине до телевизора.

От само себе си се разбира, че това ще бъде ефективно само ако телевизорът ви се използва като HDMI монитор. Ако оставите RF кабел включен в телевизора, той все още ще бъде наличен. Във Великобритания изглежда все по -често да се използва PVR, за да се вземе RF вход и да се осигури телевизионният сигнал през HDMI, така че всичко, което трябва да направите, е да премахнете RF входния кабел от телевизора и да го скриете или алтернативно да премахнете целия канал настройка, за да предотвратите децата ви да заобикалят вашите контроли.

Надявам се някой да намери тази информация за полезна. Успех с изграждането на контролера - когато завърша моя, ще актуализирам този пост.