基于PT2258的AV5．1多声道音响控制系统.doc

基于PT2258的AV5．1多声道音响控制系统
时间：2009-01-15 15:14:09 来源：单片机与嵌入式系统 作者：张 军　卢 宁　刘俊承
引 言
    随着居民收入的增加，消费者早已容易获得较好的、廉价的视频及音频信号源，如RADIO、TV、CD、VCD、DVD等，特别是VCD、DVD的普及，人们普遍把AV功放搬回家，逐步实现了家庭影院的声响效果。然而上述音频信号源都有各自独立的音响，声道也是独立控制的，使用时既繁琐，又不能让众多音频源共享AV功放优质的声响，减少了使用的乐趣。
    在这种背景下，针对目前家庭众多音频信号源控制离散的问题，我们研制开发了基于PT2258的AV5．1音响控制系统，提供一种具有较高性价比、方便使用的红外遥控音频控制平台，将各种音频信号源选择输入至AV功放，统一控制。该控制系统已成功运用于深圳某音响企业，效果良好。
1 硬件电路构成
    本设计以Microchip公司的PICl6C56为主控IC，系统硬件电路框图如图1所示。通过模拟开关选择音频信号源，输入至声道音量控制芯片PT2258中，由主控IC接收、分析键盘模块或红外遥控的数据，控制PT2258实现音量的升降、重音增减、静音开关等功能，最后输出至后续的AV功放。

1．1 声道控制PT2258
    PT2258是普诚公司推出的CMOS工艺制造的声道音量控制IC。其工作电压范围宽(5～9 V)，6声道设计(O～一79 dB)，极低噪声(S／N>l00 dB)，高分辨率(>100 dB)，极少的外围电路以及与处理器方便连接的I2C控制总线，使其在汽车音响、电脑多媒体、AV环绕视听等方面具有广泛的应用，是AV多声道音响系统极佳的音量控制元件。PT2258外围电路连接如图2所示。

    PT2258的前级INl～IN6接音源的6个声道(通过前级模拟开关的选择)，后级0UTl～0UT6输出至左、中、右、左后、右后及超重低音6个有源音箱；第6、7引脚为I2C引脚，通过上拉电阻连接MCU的I／O口。MCU根据PT2258的I2C传输时序收发数据，既可对音量进行总体控制，也可对单个声道独立调节(例如BASS)，最低每阶1 dB数字调音效果类似线性处理，也可编程实现每阶大于1 dB调节。这种人性化的软件设计对于高音、低音迅速切换至适中音量具有重要意义，并能快速实现静音(MUTE)。另外，芯片内置6声道转换器和副低频低通滤波器，可确保前级输入信号极低失真地输出到后级。
1．2 微控制器PICl6C56
    PICl6C56作为Microchip公司最早推出的PICl6C5X系列中的一种，是一款高性能RISC结构的12位微控制器。它继承了PICl6C5X系列单片机高速度、低价格、低功耗、低电压工作、抗干扰性好、易于开发使用等众多优点，在家用电器、仪表、工控方面表现突出而广受欢迎。PICl6C56具有12个高驱动能力的I／0口，满足本系统设计的需求，同时略有余量，方便今后系统的扩展。
1．3 音频源模拟开关
    此设计涉及4个音频源，VCD／DVD为6声道，其余为2声道，选用3个CD4053作为音频源模拟开关可将MCU控制I／O口节省至3个。CD4053是三二通道控制模拟开关，有3个独立控制输入端和使能端，具有低导通阻抗和很低的截止漏电流，是较为理想的多路数字控制模拟开关，电路如图3所示。前6个输入信号(FR_I、FL_I、RR_I、RL_I、C_I、BASS_I)为VCD／DVD声道，其余为CD、TV、RADIO，各两个声道，用3个MCU I／O组合控制进行音源输入信号的选择，如表1所列。