Conmutador HDMI controlado por Arduino: 3 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Este instructivo le mostrará cómo controlar múltiples alimentaciones HDMI a su televisor usando un microcontrolador como un Arduino para habilitar y deshabilitar la transmisión con una sola línea de control.

Mi objetivo final es tener un medio sólido pero flexible para limitar la cantidad de tiempo que los niños pueden pasar frente al televisor, sin entrar en discusiones a la hora de apagar. Existen aplicaciones de tiempo limitado para PC, pero en el momento de escribir este artículo no había prácticamente nada disponible para televisores en el Reino Unido. En los EE. UU., Es posible comprar cosas destinadas a este mismo trabajo, pero hasta donde yo sé, estas solo se adaptan a los enchufes y voltajes de EE. UU. O solo controlan video compuesto, etc.

Tenía en mente construir un controlador basado en Arduino con un módulo de reloj en tiempo real para proporcionar la funcionalidad del temporizador. Lo difícil fue cómo encender y apagar el televisor de manera robusta pero segura. Así que me puse a considerar las opciones:

1) controlar la alimentación de red del televisor: muy eficaz, pero me preocupa que afecte negativamente al televisor a largo plazo e implica el uso de relés de red, etc.

2) control mediante protocolos de control remoto por infrarrojos: buena idea, pero creo que la alimentación casi siempre es una palanca, y no hay forma de que un dispositivo remoto sepa el estado del televisor, por lo que en la práctica no creo que esto funcione.

3) controle cambiando las fuentes HDMI de los diversos dispositivos de entrada (ya no usamos la entrada RF directa al televisor); esto podría funcionar, pero HDMI es una señal rápida que debe enrutarse y cambiarse con cuidado; no puede ¡Solo usa algunos transistores en una protoboard!

Consideré que las opciones 1 y 2 no eran para empezar. La opción 3 parecía el mejor camino a seguir, excepto por el problema de cómo llevar a cabo el cambio. Ingrese el conmutador y el combinador HDMI automático que se puede comprar por menos de £ 5 en numerosos comerciantes (a través de Ebay, por ejemplo).

Rápidamente determiné cómo modificar esto de manera muy simple para que una señal TTL de 0-5 V controlara si transmitía o bloqueaba las señales HDMI. La modificación no afecta la selección de canal manual o automática dentro del dispositivo.

La modificación es muy simple siempre que se sienta cómodo con la interfaz Arduino y la soldadura básica. Requiere lo siguiente:

Conmutador HDMI automático 3 a 1 económico del tipo que se muestra arriba (se puede obtener fácilmente a través de Ebay, por ejemplo). Es posible utilizar otros siempre que funcionen de la misma manera. ACTUALIZACIÓN: consulte mis otras instrucciones para un conmutador HDMI alternativo que funciona de la misma manera y que encontré que funciona mejor con algunas de mis fuentes AV.

Herramientas electronicas basicas

Soldador

Resistencia de 1K

Transistor PNP 2N2907

Pistola de pegamento termofusible

Cable de conexión (p. Ej., 7 / 0,2)

Describiré solo la modificación del conmutador HDMI en las páginas siguientes. Es realmente simple. He asumido que las personas que realizan esta modificación tienen una "habilidad normal en la técnica" y, por lo tanto, no han incluido diagramas de circuitos o fotos de cada una de las etapas del proceso. La parte del controlador Arduino se la dejo al lector por ahora, ya que es probable que se adapte a sus necesidades individuales. Mi plan es que los posibles espectadores tengan pases de RFID para permitirles "iniciar sesión" para acceder a sus minutos de televisión, que se muestran marcando la casilla en una pantalla de siete segmentos. ACTUALIZACIÓN: este trabajo ahora se ha publicado en otro de mis Instructables.

Descargo de responsabilidad: esta modificación funcionó para mí y no pareció dañar el hardware AV adjunto, pero no puedo garantizar su idoneidad para la aplicación, por lo que, obviamente, si la lleva a cabo, es bajo su propio riesgo.

Paso 1: Retire los diodos de la fuente de alimentación de la PCB del conmutador

Quite los cuatro tornillos de la parte inferior de la caja del conmutador.

Separe las dos mitades de la carcasa y retire la placa de circuito.

Identifique los tres diodos de montaje en superficie D1 a D3, cuyas ubicaciones están marcadas en rojo en la figura. Estos diodos encaminan un suministro de +5 VCC desde los cables HDMI entrantes a la sección de suministro de energía de la placa; la junta deriva su poder de estas pistas.

Quite los diodos (uno se muestra marcado en verde) usando un soldador para sacarlos de la placa. Esto efectivamente desactiva la placa ya que el conmutador IC no puede obtener energía externa. Tenga en cuenta que la foto de este paso se tomó DESPUÉS de que se quitaron los diodos.

La placa de circuito modificada ahora se puede habilitar externamente proporcionando una fuente externa de +5 VCC a la sección de fuente de alimentación en la placa. Los +5 VCC deben ir a la almohadilla del cátodo de D3 y la tierra de suministro debe ir a la almohadilla de tierra cerca del cable de salida HDMI (marcado GND en la placa si mira lo suficiente). Estos están marcados en azul en la figura.

Esta es la esencia de este truco: controla la alimentación de la placa y tú controlas si se transmite HDMI o no. La conmutación manual / automática de entradas individuales se conserva después de esta modificación.

Paso 2: Instale un interruptor de transistor en la PCB del conmutador

El Arduino no puede generar suficiente corriente de un solo pin para manejar la placa del conmutador HDMI. Sin embargo, su riel de suministro de 5 VCC puede generar aproximadamente 400 mA. Entonces, el siguiente paso es instalar un interruptor de transistor PNP de lado alto para permitir que Arduino controle la placa desde su propia fuente de alimentación a través de una salida digital.

Usé un transistor PNP 2N2907. Este se montó al estilo de un insecto muerto en la placa de circuito del conmutador con pegamento termofusible. En la figura, el lado redondeado del transistor mira hacia el borde exterior de la placa. Es importante mantener todos los componentes / cables adicionales en la parte inferior de la placa para que la cubierta de la caja vuelva a encajar después.

Se usó un cable negro para conectar la tierra de Arduino a la almohadilla de tierra en la placa del conmutador.

Se usó un cable rojo para conectar el emisor del PNP al pin de 5 VCC de Arduino.

Se usó un cable naranja para conectar una salida digital en el Arduino a la base del PNP, a través de una resistencia de 1 kOhm. Usé el pin 13 ya que está conectado al LED y parpadear hace un buen boceto de prueba. Este cable naranja es la línea de control del interruptor del lado alto.

El colector del PNP se conectó a la almohadilla del cátodo D3 en la placa del conmutador.

Se utilizó abundantemente pegamento termofusible para garantizar que todos los cables y componentes estuvieran seguros y que no pudieran producirse cortocircuitos entre la resistencia, el transistor y la placa del conmutador.

Lime algunas pequeñas ranuras en el costado del gabinete para permitir que los cables pasen. Siempre que la instalación de los insectos muertos se haya realizado con cuidado, la cubierta del gabinete debe volver a colocarse sin problemas.

Paso 3: Conclusión

Está bien, eso es todo. Como es un interruptor de lado alto PNP, la transmisión HDMI se afirma configurando la línea de control LOW (0 V). El ajuste de la línea de control ALTA (+5 V) desactiva el conmutador y, por lo tanto, evita la visualización de cualquier señal HDMI. Sin embargo, no se preocupe: si sus ingeniosos erizos desconectan la fuente de alimentación del Arduino, perderán el importante riel de 400 mA 5 V que inhibirá por completo la transmisión HDMI.

Obviamente, para usar este conmutador como un medio para controlar el acceso a un televisor, debe encerrarlo en una caja difícil de abrir que incluya el controlador, el conmutador y los enchufes de todos los cables de entrada HDMI, con orificios para los cables de entrada. lo suficientemente pequeños para evitar que se extraigan y se conecten directamente al televisor. Tengo la intención de montar todo (conmutador, controlador, pantalla, etc.) en una única carcasa atractiva que pueda ir al lado del televisor.

No hace falta decir que esto será efectivo solo si su televisor se utiliza como monitor HDMI. Si deja un cable de RF conectado al televisor, seguirá estando disponible. En el Reino Unido, parece ser cada vez más común usar un PVR para tomar la entrada de RF y proporcionar la señal de TV a través de HDMI, por lo que todo lo que necesita hacer es quitar el cable de entrada de RF del televisor y ocultarlo o, alternativamente, eliminar todo el canal. tuning, para evitar que sus hijos pasen por alto sus controles.

Espero que alguien encuentre útil esta información. Buena suerte con la construcción del controlador; cuando haya terminado el mío, actualizaré esta publicación.