Переключатель HDMI, управляемый Arduino: 3 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Это руководство покажет вам, как управлять несколькими каналами HDMI на ваш телевизор с помощью микроконтроллера, такого как Arduino, для включения и отключения передачи с помощью одной линии управления.

Моя конечная цель - иметь надежные, но гибкие средства, позволяющие ограничить количество времени, которое дети могут проводить перед телевизором, не вступая в споры во время выключения. Существуют приложения с ограничением времени для ПК, но на момент написания статьи для телевизоров в Великобритании практически ничего не существовало. В США можно купить вещи, предназначенные именно для этой работы, но, насколько я знаю, они подходят только для вилок и напряжений в США или управляют только композитным видео и т. Д.

Я имел в виду создать контроллер на базе Arduino с модулем часов реального времени, чтобы обеспечить функциональность таймера. Самым сложным было то, как надежно, но безопасно включать и выключать телевизор. Итак, я приступил к рассмотрению вариантов:

1) контролировать сетевое питание телевизора - очень эффективно, но я беспокоюсь о том, что это может негативно повлиять на телевизор в долгосрочной перспективе, и это связано с использованием сетевых реле и т. Д.

2) управление с использованием удаленных протоколов ИК - хорошая идея, но я думаю, что питание почти всегда переключается, и удаленное устройство не может узнать состояние телевизора, поэтому на практике я не думаю, что это сработает.

3) управление путем переключения каналов HDMI с различных устройств ввода (мы больше не используем прямой радиочастотный ввод на телевизор) - это может работать, но HDMI - это быстрый сигнал, который необходимо маршрутизировать и осторожно переключать - вы не можете просто используйте несколько транзисторов на макетной плате!

Варианты 1 и 2 я считал неудачными. Вариант 3 казался лучшим вариантом, за исключением проблемы, как осуществить переключение. Воспользуйтесь автоматическим объединителем HDMI и переключателем, который можно купить менее чем за 5 фунтов стерлингов у многочисленных трейдеров (например, через Ebay).

Я быстро решил, как это очень просто изменить, чтобы сигнал 0-5 В TTL контролировал, передает ли он или блокирует сигналы HDMI. Модификация не влияет на ручной или автоматический выбор канала в устройстве.

Модификация очень проста, если вам удобно использовать интерфейс Arduino и базовую пайку. Для этого требуется следующее:

Дешевый автоматический переключатель HDMI 3-в-1 указанного выше типа (его можно легко получить, например, через Ebay). Возможно использование других при условии, что они работают таким же образом. ОБНОВЛЕНИЕ - см. Другие мои инструкции по альтернативному переключателю HDMI, который работает таким же образом и который, как я обнаружил, лучше работает с некоторыми из моих источников AV.

Основные инструменты электроники

Паяльник

Резистор 1 кОм

Транзистор 2N2907 PNP

Пистолет для термоклея

Монтажный провод (например, 7 / 0,2)

На следующих страницах я опишу только модификацию переключателя HDMI. Это действительно просто. Я предположил, что люди, выполняющие эту модификацию, обладают «обычными навыками в данной области техники» и поэтому не включили принципиальные схемы или фотографии каждого этапа процесса. Часть контроллера Arduino я пока оставляю читателю, так как она, вероятно, будет адаптирована к их индивидуальным потребностям. Мой план состоит в том, чтобы у потенциальных зрителей были пропуска RFID, которые позволили бы им «войти в систему» и получить доступ к своим телевизионным минутам, которые отображаются галочкой на семисегментном дисплее. ОБНОВЛЕНИЕ - эта работа теперь опубликована в другом из моих инструкций.

Отказ от ответственности: эта модификация сработала для меня и, похоже, не причинила вреда какому-либо подключенному AV-оборудованию, но я не могу гарантировать ее пригодность для приложения, поэтому очевидно, что если вы выполняете ее, то это на ваш страх и риск.

Шаг 1. Снимите диоды источника питания с печатной платы коммутатора

Выкрутите четыре винта с нижней стороны корпуса коммутатора.

Раздвиньте две половинки корпуса и снимите печатную плату.

Найдите три диода для поверхностного монтажа с D1 по D3, расположение которых отмечено красным на рисунке. Эти диоды направляют питание +5 В постоянного тока от входящих выводов HDMI на блок питания платы; плата получает питание от этих выводов.

Снимите диоды (один показан зеленым) с помощью паяльника, чтобы поддеть их на плате. Это фактически отключает плату, поскольку микросхема коммутатора не может получать внешнее питание. Обратите внимание, что фотография для этого шага была сделана ПОСЛЕ того, как диоды были удалены.

Модифицированная печатная плата теперь может быть активирована извне путем подачи внешнего питания +5 В постоянного тока на блок питания на плате. +5 В постоянного тока должно идти на катодную площадку D3, а заземление питания должно идти на площадку заземления рядом с выходным выводом HDMI (помечено GND на плате, если вы внимательно присмотритесь). Они отмечены на рисунке синим цветом.

В этом суть этого хака - управляйте питанием платы, и вы контролируете, будет ли передаваться HDMI или нет. Ручное / автоматическое переключение отдельных входов сохраняется после этого изменения.

Шаг 2. Установите транзисторный переключатель на печатную плату коммутатора

Arduino не может подавать ток с одного контакта, достаточный для управления платой переключателя HDMI. Однако его шина питания 5 В постоянного тока может выдавать приблизительно 400 мА. Таким образом, следующим шагом является установка транзисторного переключателя PNP высокого уровня, чтобы позволить Arduino управлять платой от собственного источника питания через цифровой выход.

Я использовал транзистор 2N2907 PNP. Он был установлен на печатной плате коммутатора с помощью термоклея. На рисунке закругленная сторона транзистора обращена к внешнему краю платы. Важно, чтобы все дополнительные компоненты / провода располагались низко на плате, чтобы впоследствии крышка корпуса могла снова встать на место.

Черный провод использовался для подключения заземления Arduino к заземляющей площадке на плате коммутатора.

Красный провод использовался для подключения эмиттера PNP к выводу 5 В постоянного тока Arduino.

Оранжевый провод использовался для подключения цифрового выхода Arduino к базе PNP через резистор 1 кОм. Я использовал контакт 13, так как он подключен к светодиоду, и моргание дает хороший тестовый скетч. Этот оранжевый провод является линией управления для переключателя высокого давления.

Коллектор ПНП был подключен к катодной площадке D3 на плате переключателя.

Для обеспечения надежности всех выводов и компонентов и предотвращения короткого замыкания между резистором, транзистором и платой переключателя широко использовался термоклей.

Я сделал несколько небольших бороздок на боковой стороне корпуса, чтобы пропустить провода. При условии, что установка «мертвого жучка» была произведена аккуратно, крышка корпуса должна без проблем встать на место.

Шаг 3: Заключение

Ладно, это почти все. Поскольку это переключатель верхнего уровня PNP, передача HDMI подтверждается установкой линии управления LOW (0 В). Установка линии управления HIGH (+5 В) отключает коммутатор и, таким образом, предотвращает отображение любых сигналов HDMI. Не волнуйтесь - если ваши находчивые ежи отключат источник питания от Arduino, они потеряют важнейшую шину 400 мА 5 В, которая полностью заблокирует передачу HDMI.

Очевидно, что для использования этого коммутатора в качестве средства управления доступом к телевизору вам необходимо поместить его в труднодоступную коробку, в которой находятся контроллер, коммутатор и разъемы всех входных проводов HDMI с отверстиями для входных проводов. достаточно малы, чтобы их нельзя было вытащить и подключить непосредственно к телевизору. Я собираюсь смонтировать все (переключатель, контроллер, дисплей и т. Д.) В один привлекательный корпус, который можно разместить рядом с телевизором.

Само собой разумеется, что это будет эффективно только в том случае, если ваш телевизор используется в качестве монитора HDMI. Если вы оставите ВЧ-провод подключенным к телевизору, он все равно будет доступен. В Великобритании становится все более распространенным использование PVR для приема РЧ-входа и передачи ТВ-сигнала через HDMI, поэтому все, что вам нужно сделать, это отсоединить входной РЧ-кабель от телевизора и скрыть его или, в качестве альтернативы, удалить все каналы. тюнинг, чтобы дети не обходили ваш контроль.

Надеюсь, кому-то эта информация окажется полезной. Удачи в сборке контроллера - когда я закончу, я обновлю этот пост.