Zařízení pro adresovatelné přehrávání zvukových záznamů

Zařízení bylo vyvinuto jako přehrávač zvukových zpráv pro v podstatě libovolná zařízení, která mají možnost ovládat externí jednotky přes sběrnici RS232. Zařízení se skládá z klasické mechaniky CD ROM, komunikačního / ovládacího rozhraní a spínaného zdroje. Hlavní výhoda proti kompaktním elektronickým modulům je kvalita výstupního signálu, cena, velmi snadné ovládání nadřízeným systémem, jednoduché a jednoznačné adresování jednotlivých zpráv, v podstatě libovolná délka každé jedné zprávy (až do naplnění média). Zařízení vždy přehraje jeden adresovaný track (skladbu) a po dokončení se přehrávání zastaví.

Náhled na konstrukci - ke zvětšení obrázku klikněte na náhled

	Napájení : 12 V stejnosměrných
	Proudový odběr : cca 1,8 A – špičkový, nárazový odběr
	Přehrávaná média : CD DA (digital audio), lisovaná CD, vypalovaná CD-R a CD RW
	Maximální počet stop (tracků) : 80
	Ovládání : sériová linka (UART) 5V RS232, 9600Bd / 8 bit / bez parity / 1 stop bit nebo modul klávesnice
	Výstup : NF zvukový signál signál z konektoru CD ROM mechaniky

Popis Zařízení bylo vyvinuto jako přehrávač zvukových zpráv pro v podstatě libovolná zařízení, která mají možnost ovládat externí jednotky přes sběrnici RS232. Zařízení se skládá z klasické mechaniky CD ROM, komunikačního / ovládacího rozhraní a spínaného zdroje. Hlavní výhoda proti kompaktním elektronickým modulům je kvalita výstupního signálu, cena, velmi snadné ovládání nadřízeným systémem, jednoduché a jednoznačné adresování jednotlivých zpráv, v podstatě libovolná délka každé jedné zprávy (až do naplnění média).
Za hlavní výhodu lze považovat velice jednoduchou možnost změny, popř. úpravy přehrávaných vzkazů, spočívající pouze ve výměně CD. Je nutno pouze zachovat počet zpráv na CD (kvůli adresování) a jejich následnost - délka zprávy nesouvisí s číslem zprávy na CD, zprávy mohou být kratší, delší, pouze musí být zachováno číslo zprávy. Další velkou výhodou, vyplývající z uvedené skutečnosti je možnost velmi rychlých jazykových mutací zpráv, spočívající pouze ve výměně CD. Nevýhodou mohou být rozměry a poněkud hlučnější provoz. Ovládání Zařízení je ovládané externě pomocí sériové linky (UART) RS232 5V a kromě tlačítka pro možnost vysunutí CD z mechaniky nemá žádné ovládací prvky. Pro připojení přímo k PC je potřeba komunikaci napěťově konvertovat přes převodník úrovní (třeba MAX232, více informací můžete nalézt např. i na jiné stránce tohoto webu). Formát komunikace je 9600 Bd / 8 bit / bez parity / 1 stop bit. Ovládání a adresování je velmi jednoduché. Komunikuje se pomocí čísel v hexadecimální soustavě (pozor – ne ASCII).

Odeslané číslo	Funkce	Popis
00H	STOP	Zastaví přehrávání
01H – 51H	PLAY	Spustí přehrávání tracku dle čísla
65H	EJECT	Zastaví přehrávání a vysune CD

Komunikace zaslouží bližší popis. Jde o obousměrnou komunikaci, kdy komunikací směrem do tohoto zařízení provádíme jeho ovládání a čtením odcházejících zpráv ze zařízení jsme schopni sledovat jeho funkci. Samozřejmě že pro plnou funkčnost zařízení stačí pouze linka TxD, tedy ovládací směrem do zařízení. Funkce se ovládají odesíláním čísel do komunikačního / řídícího modulu zařízení. Při příjmu znaku se nejprve otestuje, zda stopu s požadovaným číslem CD vůbec obsahuje. Náhled na konstrukci vlastního modulu

Pokud ne, zařízení nereaguje. Pokud stopu obsahuje, začne ji ihned přehrávat. Po ukončení přehrání navolené stopy se přehrávání ukončí. Jestliže odešleme znak 00H, mechanika provede funkci STOP – tedy zastaví okamžitě přehrávání. Při odeslání čísla v rozsahu 01H až 51H dojde ke spuštění přehrávání stopy (tracku) podle zaslaného čísla.
Například po odeslání čísla 05H se začne přehrávat stopa číslo 5. Po odeslání 0CH se začne přehrávat stopa číslo 12. Jak bylo zmíněno výše, po dohrání stopy se přehrávání ukončí. Jestliže během přehrávání stopy zašleme do modulu požadavek na přehrávání stopy s jiným číslem, ukončí se okamžitě aktuální přehrávání a přehrává se nová stopa. Pokud zašleme stejné číslo, jako je číslo přehrávané stopy, stopa se začne přehrávat od začátku. O přehrávání modul informuje jednak odesláním zprávy „PLAY“ pomocí sériové linky zpět do nadřazeného systému (možno změnit), pokud tuto komunikaci nepoužíváme, je možné pro signalizaci přehrávání použít buď výstup s LED z pinu č. 13 (P3.3) nebo výstup z pinu č.12 (P3.2), kdy logická úroveň H na tomto pinu odpovídá probíhajícímu přehrávání, úroveň L odpovídá zastavenému přehrávání.
Jestliže do modulu zašleme číslo 65H (možno na požadavek v programu změnit), dojde okamžitě k ukončení přehrávání a po zastavení CD k vysunutí dvířek mechaniky. V případě, že byla dvířka otevřena, dojde po odeslání čísla 65H k jejich uzavření. O této činnosti opět můžeme (pokud používáme) obdržet informaci na sériové lince – při otevření je odeslána zpráva „EJECT“. Stejného efektu (tedy otevření / uzavření dvířek) dosáhneme také stisknutím tlačítka připojeného na pin procesoru č.17 (P3.7) Všechny ostatní hodnoty mimo uvedený rozsah 0 – 51H a mimo hodnotu 65H jsou ignorovány.
Náhled na konstrukci zdroje

      Napájení spínaným zdrojem zajišťuje správné napájecí hodnoty jak mechaniky CD ROM, tak komunikačního / řídícího modulu zařízení a odstraňuje případné špičky a výkyvy v napájecím řetězci.

Konstrukce      Vlastní komunikační / řídící modul zařízení je osazen na jednostranné desce plošných spojů. Kompletní programovou obsluhu všech funkcí zařízení a komunikaci s nadřízeným systémem zajišťuje jednočipový mikroprocesor AT89C51 v pouzdru DIP 40. Tato konstrukce vychází z konstrukce Audiopanelu, uveřejněné na tomto webu, proto se zde o vlastních podrobnostech komunikace nebudu více rozepisovat, více naleznete právě na uvedené stránce.
     Také spínaný zdroj je stejné konstrukce, jako u Audiopanelu, více je možno opět nalézt na tomto webu na adrese Audiopanelu.

Náhled na schéma - ke zvětšení obrázku klikněte na náhled

Software Softwarové vybavení vychází z konstrukce Audiopanelu pro CD ROM mechaniku uveřejněného na výše uvedené stránce. Protože je tato konstrukce jednak komerční a také si myslím, že pro obyčejného člověka relativně nezajímavá, uvádím jen obrázky plošného spoje modulu. Pokud by měl přesto někdo zájem o naprogramovaný procesor, je možno se na mne obrátit emailem a dohodneme se.

Rozpiska součástek

	C1,C2	33pF keramický kondenzátor
	C3	6u8 elektrolytický kondenzátor
	C4	10uF elektrolytický kondenzátor
	C5	100nF keramický kondenzátor
	D1	LED dioda
	IC1	naprogramovaný procesor AT89C51 - pouzdro DIL 40
	R1	8k2 rezistor miniaturní
	R2, R3	10k rezistorové pole (9 vývodů - 8 rezistorů)
	R4	5k6 rezistor miniaturní
	R5	220R rezistor miniaturní
	TL1	tlačítko P-DT6
	X1	krystal miniaturní 11,0592 MHz
		Patice precizní DIL 40

Tato konstrukce byla navržena na zakázku jako alternativa pro přehrávání zvukových záznamů například pro muzea, velkoplošné modely, informační tabule a podobně. Na rozdíl od řečových modulů a procesorů maximálně zjednodušuje obsluhu, jazykovou mutaci zpráv do libovolného jazyka při minimálních nákladech (cena media) a snadnou změnu jazyka (výměna CD disku). Také adresování jednotlivých zpráv je jednodušší než u řečových procesorů, kvalita podstatně vyšší a délka zpráv je omezena v podstatě jen místem na CD disku.

Jako jednoduché ovládání této jednotky bez použití PC (nebo jiného nadřazeného systému) je možné použít modul klávesnice, který se připojí na sériovou linku přehrávače. Modul této klávesnice vysílá ovládací kódy do modulu přehrávače. Je možné číselně volit přehrávání stopy (tracku) číslo 1 až 80 (volby čísel do desítky se provádí jako 01, 02 atd.). Jako další ovládací klávesy jsou použity klávesy, které má většina klávesnic, s označením * a #. Klávesa s označením * vysílá při stisknutí příkaz STOP (zastaví okamžitě přehrávání). Klávesa s označením # vysílá při stisknutí příkaz EJECT (vysunutí/zasunutí dvířek mechaniky) - má v podstatě stejný význam jako tlačítko EJECT na plošném spoji přehrávače.

Schéma zapojení modulu klávesnice

Plošný spoj modulu klávesnice neuvádím, protože jde o zapojení velmi jednoduché, řešitelné např. na univerzálním plošném spoji. Dávám k dispozici kompletní (i zdrojový) kód modulu klávesnice, neboť si myslím, že může posloužit jako příklad pro některá Vaše řešení. Klávesnice vysílá kódy stisknutých tlačítek v hexadecimálním kódu, kdy při každé stisknuté kombinaci kláves odešle kompletní kód. Např. při stisknutí klávesy 0 čeká na druhou klávesu, po stisknutí např. 5 odešle přes sériovou linku hexadecimálně hodnotu 05 (jeden hexa znak - pozor, ne ASCII !). Pro funkci EJECT odesílá kombinaci 65(H). Stisknutá desítková kombinace kláves (např. požadavek přehrát track číslo 30) se převádí do hexadecimálního tvaru (v tomto případě tedy 1E) a odesílá sériovou linkou. Více o komunikaci naleznete v popisu ovládání tohoto přehrávače, více o rutině maticové klávesnice a principu funkce na jiné stránce tohoto webu.

Ke stažení jsou tyto soubory:

		Plošné spoje a schémata ve formátu *.jpg a EAGLE 4.01


		Schéma ve formátu .jpg, přeložený a zdrojový kód klávesnice (.hex a *.asm)