ZonenverstĂ€rker fĂŒr Warnungen in einem Smart Home

In der Phase des Aufbaus des „Smart Home“ -Systems bestand der Wunsch, fĂŒr einige Veranstaltungen eine Sprachbenachrichtigung zu organisieren. Nach einer kurzen Google-Suche fand ich in Bezug auf FunktionalitĂ€t und Preis nichts Passendes und beschloss, mein GerĂ€t wieder herzustellen. Diesmal ist es ein ZonenverstĂ€rker fĂŒr eine Warnleuchte.

Das Aussehen des fertigen VerstÀrkers
Das Aussehen des fertigen VerstÀrkers

Bei der Entwicklung eines VerstÀrkers wurde die folgende Logik des VerstÀrkers angenommen:

- Ton nur in den RĂ€umen, in denen sich gerade Personen befinden.
- Die Möglichkeit, den LautstĂ€rkepegel fĂŒr jeden Raum unabhĂ€ngig von den anderen und vorzugsweise ĂŒber eine Webschnittstelle anzupassen, anstatt eine Abstimmung oder einen variablen Widerstand anzupassen.
- FĂŒr die Dauer der Stille mĂŒssen die VerstĂ€rker in den Mute-Modus geschaltet werden, um unnötiges Rauschen der Lautsprecher zu vermeiden.
- Formfaktor fĂŒr den Einbau in einen auf einer DIN-Schiene montierten Niedrigstromschrank.

Als Ergebnis von Suchen, Lesen von DatenblÀttern und Vergleichen vorhandener VLF-Chips (NiederfrequenzverstÀrker) wurde ein VerstÀrker ausgewÀhlt, der auf dem PAM8610-Chip basiert. Diese Mikroschaltung ist ein StereoverstÀrker der Klasse D, der einen hohen Wirkungsgrad impliziert, was im Vergleich zu anderen VerstÀrkerklassen eine geringere ErwÀrmung und einen geringen Verbrauch bedeutet.

Eigenschaften des PAM8610-Chips:
Leistung: 2 x 10 W
Versorgungsspannung min, (V): 7,0
Versorgungsspannung max, (V): 13,5
Wirkungsgrad: mehr als 90% (keine KĂŒhler erforderlich)

Ein weiteres bedeutendes Plus war der Preis, da 5 Stereo-Gain-Zonen angenommen wurden. Die Kosten fĂŒr das fertige VerstĂ€rkermodul bei Ali betragen ca. 1 US-Dollar. Wenn Sie nur Mikrochips kaufen, stellt sich heraus, dass dies teurer ist. Ich kaufte fertige Platinen, entfernte Mikroschaltungen, teilweise das Bodykit (WiderstĂ€nde, Kondensatoren) und löte sie auf meine Platinen.

Dies sind die Module, die ich zur Demontage gekauft habe.


Der VerstÀrker ist wie folgt zusammengebaut:
VerstÀrkerschaltung auf einem PAM8610-Chip

3D-Modelle von Leiterplatten



Das Gehirn des VerstĂ€rkers ist ein ATmega328-Mikrocontroller mit einem "Arduino" -Bootloader. Der Code ist in einer Arduino-Umgebung geschrieben. Die VerstĂ€rkersteuerung wird ĂŒber Ethernet unter Verwendung des MQTT-Protokolls organisiert. Ethernet ist auf einem W5100-Chip montiert.

VerstĂ€rkerkarten in China bestellt. Dies war die erste Erfahrung bei der Bestellung von Leiterplatten in China, und wir haben ungefĂ€hr einen Monat gebraucht, um sie herzustellen und zu liefern. Ich bin ziemlich zufrieden mit der QualitĂ€t, die sich praktisch nicht von der in Russland hergestellten unterscheidet. Der einzige Moment ist eine Schutzmaske. Sie schien mir nicht so stark zu sein wie auf Brettern aus Russland. Dieser geringfĂŒgige und nicht betroffene Fehler kann jedoch insgesamt ignoriert werden.

VerstÀrker-Basisplatine.


VerstÀrkerplatine


Noch ein paar Fotos aus verschiedenen Blickwinkeln




Ein wenig ĂŒber die Funktionen des VerstĂ€rkers. Der VerstĂ€rker verfĂŒgt ĂŒber einen Audioeingang, der ĂŒber die Kondensatoren mit 5 VerstĂ€rkern parallelisiert ist. Die Shutdown-Leitung aller VerstĂ€rker ist in einem Stromkreis zusammengefasst und dient zum Ausschalten aller VerstĂ€rker. Wenn Sie beispielsweise das Skript einschalten, ist niemand zu Hause. Der Mute-Eingang wird verwendet, um den Klang jedes VerstĂ€rkers unabhĂ€ngig voneinander ein- und auszuschalten. Der LautstĂ€rkeregler jedes VerstĂ€rkers verfĂŒgt ĂŒber 32 Einstellstufen (von -75 dB bis + 33 dB) und wird verwendet, um den gleichen LautstĂ€rkepegel in verschiedenen Zonen einzustellen und Werte fĂŒr den nichtflĂŒchtigen Speicher des Mikrocontrollers zu speichern. Es gibt auch einen gemeinsamen Fade-Eingang fĂŒr alle VerstĂ€rker, eine sanfte Klangsteigerung, wenn der Shutdown-Modus ausgeschaltet ist.

FĂŒr die Benachrichtigungslogik und die Bestimmung der Einschaltzonen des VerstĂ€rkers ist der auf IoBroker basierende Serverteil verantwortlich. Die Bestimmung der Anwesenheit von Personen im Raum wird ĂŒber Bewegungssensoren organisiert.

In Bezug auf die KlangqualitĂ€t ist der PAM8610-Chip sicherlich nicht sehr gut, es gibt einen kleinen Hochfrequenzhintergrund, der höchstwahrscheinlich von der eingebauten PWM herrĂŒhrt. Im Stummschaltungsmodus fehlt das Rauschen vollstĂ€ndig. Der Chip zieht mit niedrigem Preis, Ausgangsleistung, geringem Verbrauch und geringer Verlustleistung an.

Der VerstĂ€rker arbeitet seit mehreren Monaten und ist recht zufrieden, fĂŒr das "WarngerĂ€t" ist mehr nicht erforderlich. Wenn Sie die KlangqualitĂ€t verbessern mĂŒssen, können Sie ohne Änderung der Hauptplatine eine VerstĂ€rkerplatine auf einem besseren Chip einsetzen.

» Der erste Teil - Smart Home, der Anfang.
» Teil Zwei - BesucherzÀhler im Badezimmer
» Teil Drei - Haier-Klimaanlagensteuerung basierend auf ESP8266

Source: https://habr.com/ru/post/de397539/


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