Switch HDMI controllato da Arduino: 3 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Questa istruzione ti mostrerà come controllare più feed HDMI sulla tua TV utilizzando un microcontrollore come un Arduino per abilitare e disabilitare la trasmissione con una singola linea di controllo.

Il mio obiettivo finale è avere un mezzo robusto ma flessibile per limitare la quantità di tempo che i bambini possono trascorrere davanti alla TV, senza entrare in discussioni al momento dello spegnimento. Esistono applicazioni con limiti di tempo per i PC, ma al momento in cui scriviamo non esisteva praticamente nulla per i televisori nel Regno Unito. Negli Stati Uniti è possibile acquistare oggetti destinati a questo stesso lavoro, ma per quanto ne so questi si adattano solo a spine e voltaggi statunitensi o controllano solo video composito ecc.

Avevo in mente di costruire un controller basato su Arduino con un modulo orologio in tempo reale per fornire la funzionalità del timer. La parte difficile è stata come accendere e spegnere la TV in modo robusto ma sicuro. Quindi ho iniziato a considerare le opzioni:

1) controllare l'alimentazione di rete alla TV - molto efficace ma mi preoccupo di influire negativamente sulla TV a lungo termine e comporta l'utilizzo di relè di rete ecc.

2) controllo utilizzando protocolli remoti IR - bella idea ma l'alimentazione è quasi sempre un interruttore, credo, e non c'è modo per un dispositivo remoto di conoscere lo stato della TV, quindi in pratica non credo che funzionerebbe.

3) controllo commutando i feed HDMI dai vari dispositivi di input (non usiamo più l'ingresso RF diretto alla TV) - questo potrebbe funzionare ma HDMI è un segnale veloce che deve essere instradato e commutato con attenzione - non puoi basta usare alcuni transistor su una scheda prototipi!

Ho considerato le opzioni 1 e 2 come non principianti. L'opzione 3 sembrava la soluzione migliore, tranne per il problema di come eseguire il passaggio. Inserisci il combinatore e lo switch HDMI automatici che possono essere acquistati per meno di £ 5 da numerosi commercianti (tramite Ebay, ad esempio).

Ho rapidamente determinato come modificarlo in modo molto semplice in modo che un segnale TTL da 0-5 V controllasse se trasmetteva o bloccava i segnali HDMI. La modifica non pregiudica la selezione manuale o automatica del canale all'interno del dispositivo.

La modifica è molto semplice a condizione che tu abbia dimestichezza con l'interfacciamento di Arduino e la saldatura di base. Richiede quanto segue:

Switcher HDMI automatico 3-a-1 economico del tipo mostrato sopra (può essere facilmente ottenuto tramite Ebay, ad esempio). Potrebbe essere possibile utilizzarne altri a condizione che funzionino allo stesso modo. AGGIORNAMENTO - vedi il mio altro istruibile per uno switcher HDMI alternativo che funziona allo stesso modo e che ho trovato per funzionare meglio con alcune delle mie sorgenti AV.

Strumenti elettronici di base

Saldatore

Resistenza da 1K

Transistor PNP 2N2907

Pistola per colla a caldo

Cavo di collegamento (es. 7/0.2)

Descriverò solo la modifica dello switcher HDMI nelle pagine seguenti. È davvero semplice. Ho presupposto che le persone che intraprendono questa modifica abbiano "normali abilità nell'arte" e quindi non abbiano incluso schemi circuitali o foto di ogni singola fase del processo. La parte del controller Arduino lascio al lettore per ora in quanto è probabile che sia adattata alle loro esigenze individuali. Il mio piano è che gli aspiranti telespettatori dispongano di pass RFID per consentire loro di "accedere" per accedere ai minuti TV, che vengono visualizzati sullo schermo a sette segmenti. AGGIORNAMENTO - questo lavoro è stato ora pubblicato in un altro dei miei Instructables.

Dichiarazione di non responsabilità: questa modifica ha funzionato per me e non sembrava danneggiare nessuno degli hardware AV collegati, ma non posso garantire la sua idoneità per l'applicazione, quindi ovviamente se la esegui è a tuo rischio.

Passaggio 1: rimuovere i diodi di alimentazione dal PCB dello switcher

Rimuovere le quattro viti dalla parte inferiore della custodia dello switcher.

Fai leva sulle due metà del case e rimuovi la scheda.

Identificare i tre diodi a montaggio superficiale da D1 a D3, le cui posizioni sono contrassegnate in rosso nella figura. Questi diodi indirizzano un'alimentazione a +5 VDC dai cavi HDMI in ingresso alla sezione di alimentazione della scheda; il consiglio trae il suo potere da questi cavi.

Rimuovere i diodi (uno è mostrato contrassegnato in verde) utilizzando un saldatore per staccarli dalla scheda. Ciò disabilita efficacemente la scheda poiché il circuito integrato dello switcher non può ottenere alimentazione esterna. Si noti che la foto per questo passaggio è stata scattata DOPO che i diodi erano stati rimossi.

La scheda modificata può ora essere abilitata esternamente fornendo un'alimentazione esterna +5 VDC alla sezione di alimentazione sulla scheda. Il +5 VDC dovrebbe andare al pad catodico di D3 e la massa di alimentazione dovrebbe andare al pad di terra vicino al cavo HDMI di uscita (segnato GND sulla scheda se si guarda bene). Questi sono contrassegnati in blu sulla figura.

Questa è l'essenza di questo hack: controlla l'alimentazione alla scheda e controlli se l'HDMI viene trasmesso o meno. La commutazione manuale/automatica dei singoli ingressi viene mantenuta dopo questa modifica.

Passaggio 2: installare un interruttore a transistor sul PCB dello switcher

L'Arduino non può fornire abbastanza corrente da un singolo pin per pilotare la scheda switcher HDMI. Tuttavia, la sua linea di alimentazione da 5 V CC può fornire circa 400 mA. Quindi il prossimo passo è installare un interruttore a transistor PNP high-side per consentire ad Arduino di controllare la scheda dal proprio alimentatore tramite un'uscita digitale.

Ho usato un transistor PNP 2N2907. Questo è stato montato in stile dead-bug sul circuito dello switcher usando colla a caldo. Nella figura il lato arrotondato del transistor è rivolto verso il bordo esterno della scheda. È importante mantenere tutti i componenti/cavi aggiuntivi in basso sulla scheda in modo che il coperchio della custodia si riposiziona in seguito.

Un cavo nero è stato utilizzato per collegare la massa di Arduino al pad di terra sulla scheda dello switcher.

Un cavo rosso è stato utilizzato per collegare l'emettitore del PNP al pin 5 VDC di Arduino.

Un cavo arancione è stato utilizzato per collegare un'uscita digitale dell'Arduino alla base del PNP, tramite un resistore da 1 kOhm. Ho usato il pin 13 poiché è collegato al LED e il lampeggio fa un buon schizzo di prova. Questo cavo arancione è la linea di controllo per l'interruttore high-side.

Il collettore del PNP era collegato al pad catodico D3 sulla scheda dello switcher.

La colla a caldo è stata utilizzata liberamente per garantire che tutti i cavi e i componenti fossero sicuri e che non potessero verificarsi cortocircuiti tra il resistore, il transistor e la scheda del commutatore.

Ho limato alcune piccole scanalature sul lato della custodia per consentire il passaggio dei fili. A condizione che l'installazione del bug morto sia stata eseguita con cura, il coperchio della custodia dovrebbe essere rimontato senza problemi.

Passaggio 3: conclusione

Ok, è praticamente tutto. Poiché si tratta di un interruttore high-side PNP, la trasmissione HDMI viene confermata impostando la linea di controllo LOW (0 V). L'impostazione della linea di controllo HIGH (+5 V) disabilita lo switcher e quindi impedisce la visualizzazione di eventuali segnali HDMI. Non preoccuparti però: se i tuoi ricci pieni di risorse scollegano l'alimentatore dall'Arduino, perderanno l'importantissimo binario 400 mA 5 V che inibirà completamente la trasmissione HDMI.

Ovviamente per utilizzare questo switcher come mezzo per controllare l'accesso a un televisore, è necessario racchiuderlo in una scatola difficile da aprire che racchiude il controller, lo switcher e le spine di tutti i cavi di ingresso HDMI, con fori per i cavi di ingresso abbastanza piccoli da impedire che vengano estratti e collegati direttamente al televisore. Ho intenzione di montare tutto (switcher, controller, display, ecc.) In un unico involucro attraente che può andare vicino alla TV.

Inutile dire che questo sarà efficace solo se la tua TV viene utilizzata come monitor HDMI. Se lasci un cavo RF collegato alla TV, sarà ancora disponibile. Nel Regno Unito sembra essere sempre più comune utilizzare un PVR per prendere l'ingresso RF e fornire il segnale TV tramite HDMI, quindi tutto ciò che devi fare è rimuovere il cavo di ingresso RF dalla TV e nasconderlo o in alternativa rimuovere tutto il canale tuning, per evitare che i tuoi figli aggirino i tuoi controlli.

Spero che qualcuno trovi utile questa informazione. Buona fortuna con la costruzione del controller: quando avrò finito il mio aggiornerò questo post.