Control de volumen digital (reemplazo de un SoundWell)


Autor: Pablo Canello

A muchos técnicos les habrá pasado tener que reemplazar el potenciómetro motorizado de un equipo de audio. Esos componentes (predecesores de los controles digitales por soft actuales) no eran mas que potenciómetros convencionales que además de tener un eje para ser operados tenían una caja de engranajes y un pequeño motor de continua. Una verdadera joya de relojería. Empresas como Grundig o JVC utilizaban estos componentes en sus equipos de sonido de alta gama permitiendo operar el control de volumen por medio de la perilla o por medio de un mando a distancia. El mando lo que hacía era accionar el motor en un sentido o en el inverso para subir o bajar el nivel del sonido. Y esto lo lograba administrando tensión en una u otra polaridad al motor.

Si bien inicialmente reemplace el potenciómetro motorizado por otro sin motor, la idea de perder el mando a distancia para el control del volumen no me hace muy feliz, por lo que decidí emprender el diseño de este proyecto.

La idea es poder manejar el volumen como se venía haciendo hasta ahora con el control situado en el equipo y con el mando a distancia. Entonces lo mejor es emplear potenciómetros digitales, los cuales son circuitos integrados en cuyo interior está todo lo necesario para seleccionar una de 100 resistencias y memorizar ese estado incluso ante ausencia de tensión de fuente. Con dos circuitos integrados (uno para cada canal) queda resuelto el tema de los potenciómetros, pero ahora hay que manejarlos. La solución está en usar un PIC de la línea 12C ya que éstos incluyen la circuitería del reloj en su interior y nos dan seis pines de E/S.

Las entradas de los optoacopladores están dispuestas en paralelo inverso, quedando el ánodo de uno con el cátodo del otro e inversa. De esta forma cuando la corriente de entrada tenga una polaridad determinada se accionará uno de los optoacopladores, pero cuando tenga la polaridad inversa se accionará el otro. Esto permite determinar hacia donde mover los potenciómetros. Hasta aquí resuelto el tema del mando a distancia. Para controlar el volumen desde el equipo la cosa es mas fácil. Con un pulsador de giro de dos sentidos se emplea un pulsador para indicar que el volumen suba y el otro para bajarlo.

Una función extra (que antes no estaba) es la de poder seleccionar la velocidad con la que el potenciómetro se desplazará. Esto será posible gracias al interruptor (situado junto a los pulsadores en el diagrama) el cual determinará el tiempo de espera entre cada avance del cursor del potenciómetro o dicho en otras palabras la demora existente entre cada repetición.

La resistencia situada a la entrada de los optos limita la corriente que circulará por sus leds, mientras que las situadas en las líneas de E/S del pic sirven para fijar el sistema en alto o pull-up.

El soft del pic se encargará de leer el estado de las entradas correspondientes a subir o bajar el volumen y actuar en consecuencia.

La forma de controlar los potenciómetros implica un protocolo y timming especial el cual será ejecutado por el software cargado en el micro.

Los potes digitales tienen tres terminales dedicadas al control las cuales son:

CS: Selección del chip
U/D: Selección del sentido de desplazamiento del cursor del pote
Inc: Desplazar el cursor del pote una unidad en el sentido establecido por U/D

La secuencia a seguir para desplazar el cursor es la siguiente:

  1. Colocar en la línea U/D un estado alto para acercar el cursor del pote hacia el extremo alto o un estado bajo para acercarlo al extremo bajo.

  2. Colocar la línea CS en estado bajo.

  3. Sobre la línea INC, generar tantas transiciones de estado alto a bajo como posiciones se desee desplazar el cursor del potenciómetro. Recordar dejar esta línea en estado alto al terminar de desplazar el cursor.

  4. Colocar en estado alto la línea CS.

Al ejecutar el paso 4 el circuito de control del potenciómetro digital almacenará la posición del cursor en una memoria EEPROM interna la cual servirá para que cuando quite la alimentación del sistema no se pierda la posición. Esto sucede sin la intervención por parte del usuario o del soft del micro.

Un tema importante es que los potenciómetros estén alineados, para que el volumen sea el mismo en ambos canales. Esto se logra haciendo bajar el volumen hasta que ambos canales se silencien por completo. De esta forma los potenciómetros quedarán perfectamente alineados.

Próximos Pasos:


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