Arduino-kontrollert HDMI-bryter: 3 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

Denne instruksjonen viser deg hvordan du kan kontrollere flere HDMI -feeder til TV -en din ved hjelp av en mikrokontroller som en Arduino for å aktivere og deaktivere overføring med en enkelt kontrollinje.

Mitt endelige mål er å ha et robust, men fleksibelt middel for å begrense tiden barna kan bruke foran TV-en, uten å komme i krangler ved avstengningstid. Tidsbegrensende programmer finnes for PC-er, men i skrivende stund var det praktisk talt ingenting der ute for TV-er i Storbritannia. I USA er det mulig å kjøpe ting som er beregnet for akkurat denne jobben, men så vidt jeg vet passer disse bare amerikanske plugger og spenninger, eller de styrer bare komposittvideo etc.

Jeg hadde det i tankene å bygge en Arduino-basert kontroller med en sanntids klokkemodul for å gi timerfunksjonaliteten. Den vanskelige biten var hvordan du slår på og av TVen robust, men trygt. Så jeg begynte å vurdere alternativene:

1) Kontroller strømmen til TV -en - veldig effektiv, men jeg er bekymret for at TV -apparatet vil påvirke TV -apparatet på lang sikt, og det innebærer bruk av strømreléer osv.

2) kontroll ved hjelp av IR -fjernprotokoller - fin idé, men strøm er nesten alltid et bytte tror jeg, og det er ingen måte for en ekstern enhet å vite tilstanden til TV -en, så i praksis tror jeg ikke at dette ville fungere.

3) kontroll ved å bytte HDMI -feeder fra de forskjellige inngangsenhetene (vi bruker ikke direkte RF -inngang til TV -en lenger) - dette kan fungere, men HDMI er et raskt signal som må dirigeres og byttes forsiktig - du kan ikke bare bruk noen få transistorer på et protoboard!

Jeg vurderte alternativ 1 og 2 som ikke-startere. Alternativ 3 virket som den beste måten å gå, bortsett fra problemet med hvordan bytte skal utføres. Skriv inn den automatiske HDMI -kombinatoren og bryteren som kan kjøpes for mindre enn £ 5 fra mange forhandlere (for eksempel via Ebay).

Jeg bestemte meg raskt for hvordan jeg skulle endre dette veldig enkelt, slik at et 0-5 V TTL-signal ville kontrollere om det overførte eller blokkerte HDMI-signaler. Endringen forringer ikke det manuelle eller automatiske kanalvalget i enheten.

Modifikasjonen er veldig enkel, forutsatt at du er komfortabel med Arduino -grensesnitt og grunnleggende lodding. Det krever følgende:

Billig 3-til-1 automatisk HDMI-switcher av typen vist ovenfor (kan lett fås for eksempel via Ebay). Det kan være mulig å bruke andre forutsatt at de fungerer på samme måte. OPPDATERING - se min andre instruksjonsboks for en alternativ HDMI -switcher som fungerer på samme måte, og som jeg syntes fungerer bedre med noen av mine AV -kilder.

Grunnleggende elektronikkverktøy

Loddejern

1K motstand

2N2907 PNP transistor

Smeltelimspistol

Tilkoblingskabel (f.eks. 7/0,2)

Jeg vil bare beskrive endringen av HDMI -switcher på de følgende sidene. Det er veldig enkelt. Jeg har antatt at folk som foretar denne modifikasjonen har 'normal ferdighet' og derfor ikke har inkludert kretsdiagrammer eller bilder av hvert trinn i prosessen. Arduino -kontrollerdelen overlater jeg til leseren foreløpig, siden den sannsynligvis vil være skreddersydd for deres individuelle behov. Planen min er at blivende seere vil ha RFID-pass for å la dem logge inn for å få tilgang til TV-minuttene sine, som vises ved å krysse av på et syv segment. OPPDATERING - dette verket er nå publisert i en annen av mine instrukser.

Ansvarsfraskrivelse: denne endringen fungerte for meg og syntes ikke å skade noen av de vedlagte AV -maskinvarene, men jeg kan ikke garantere at den er egnet for applikasjonen, så åpenbart at hvis du utfører den, er det på egen risiko.

Trinn 1: Fjern strømforsyningsdiodene fra switcher -kretskortet

Fjern de fire skruene fra undersiden av bryteren.

Lirk de to halvdelene av saken fra hverandre og fjern kretskortet.

Identifiser de tre overflatemonteringsdiodene D1 til D3, hvis plasseringer er markert med rødt på figuren. Disse dioder sender en +5 VDC -forsyning fra innkommende HDMI -ledninger til strømforsyningsseksjonen på kortet; styret henter sin makt fra disse lederne.

Fjern dioder (den ene er markert med grønt) ved hjelp av et loddejern for å lirke dem av brettet. Dette deaktiverer effektivt kortet da bryteren IC ikke kan skaffe ekstern strøm. Vær oppmerksom på at bildet for dette trinnet ble tatt ETTER at dioder var fjernet.

Det modifiserte kretskortet kan nå aktiveres eksternt ved å levere en ekstern +5 VDC forsyning til strømforsyningsdelen på kortet. +5 VDC skal gå til katodeputen til D3 og tilførselsjordet skal gå til bakken i nærheten av HDMI -utgangen (merket GND på brettet hvis du ser hardt nok ut). Disse er markert med blått på figuren.

Dette er essensen i denne hacken - kontroller strømmen til brettet, og du kontrollerer om HDMI overføres eller ikke. Den manuelle / automatiske vekslingen av individuelle innganger beholdes etter denne endringen.

Trinn 2: Installer en transistorbryter på switcher -kretskortet

Arduinoen kan ikke skaffe nok strøm fra en enkelt pinne til å drive HDMI -bryteren. Dens 5 VDC forsyningsskinne kan imidlertid levere cirka 400 mA. Så det neste trinnet er å installere en høysidig PNP-transistorbryter for å la Arduino styre kortet fra sin egen strømforsyning via en digital utgang.

Jeg brukte en 2N2907 PNP transistor. Dette ble montert dead-bug-stil på kretskortet ved bruk av smeltelim. I figuren vender den avrundede siden av transistoren mot den ytre kanten av brettet. Det er viktig å holde alle tilleggskomponenter / ledninger lavt nede på brettet, slik at dekselet til kabinettet får plass igjen etterpå.

En svart bly ble brukt for å koble Arduino -bakken til bakken på bryteren.

En rød ledning ble brukt til å koble PNPs sender til Arduino's 5 VDC pin.

En oransje ledning ble brukt til å koble en digital utgang på Arduino til foten av PNP, via en 1 kOhm motstand. Jeg brukte pin 13 da den er koblet til LED -en og blink gjør en god testskisse. Denne oransje ledningen er kontrollinjen for høysidebryteren.

PNP -samleren ble koblet til D3 -katodeputen på bryteren.

Smeltelim ble brukt rikelig for å sikre at alle ledninger og komponenter var sikre og at det ikke kunne oppstå kortslutninger mellom motstanden, transistoren og bryterbordet.

Jeg lagde noen små riller i siden av kabinettet for å la ledningene passere. Forutsatt at dead-bug-installasjonen er utført nøye, bør kabinettdekselet passe på igjen uten problemer.

Trinn 3: Konklusjon

Ok - det er stort sett det. Siden det er en PNP-høysidebryter, hevdes HDMI-overføring ved å sette kontrollinjen LAV (0 V). Innstilling av kontrollinjen HIGH (+5 V) deaktiverer switcher og forhindrer dermed visning av HDMI -signaler. Ikke bekymre deg - hvis dine ressurssterke kråkeboller kobler fra strømforsyningen til Arduino, mister de den viktige 400 mA 5 V -skinnen som helt vil hemme HDMI -overføring.

Åpenbart for å bruke denne bryteren som et middel for å kontrollere tilgangen til en TV, må du legge den i en boks som er vanskelig å åpne som omslutter kontrolleren, switcheren og pluggene til alle HDMI-inngangsledningene, med hull for inngangsledningene liten nok til å forhindre at de trekkes ut og kobles direkte til TV -en. Jeg har tenkt å montere alt (switcher, controller, display etc.) i et enkelt attraktivt kabinett som kan gå ved siden av TV -en.

Det sier seg selv at dette bare vil være effektivt hvis TV -en din brukes som en HDMI -skjerm. Hvis du lar en RF -ledning være koblet til TV -en, vil den fortsatt være tilgjengelig. I Storbritannia ser det ut til å bli stadig mer vanlig å bruke en PVR for å ta RF -inngangen og levere TV -signalet over HDMI, så alt du trenger å gjøre er å fjerne RF -inngangskabelen fra TVen og skjule den eller alternativt fjerne all kanalen tuning, for å forhindre at barna omgår kontrollene dine.

Jeg håper noen finner denne informasjonen nyttig. Lykke til med å bygge kontrolleren - når jeg er ferdig med min, skal jeg oppdatere dette innlegget.