Джойстик для управления магнитолой своими руками
В настоящее время, существует довольно много автомобилей, изначально укомплектованных устройствами, облегчающими управление бортовой аудио-видео аппаратурой. Типичный пример – подрулевой джойстик для управления автомагнитолой. По ряду причин, авто-владельцы со временем заменяют штатную аудиосистему (как правило, уже морально и физически устаревшую) на новые модели. В результате чего, устройство управления часто остается невостребованным, ввиду известных трудностей его сопряжения. Это приводит к снижению эргономичности управления, вплоть до опасности развития аварийной ситуации, поскольку регулирующие органы магнитолы могут быть выполнены крайне неудобно и требовать к себе повышенного внимания.
Данная статья призвана помочь в решении данной проблемы. На примере подключения подрулевого джойстика автомобиля Reno Scenic, будет показано, как с использованием доступной элементной базы изготовить контроллер джойстика, способный управлять практически любой автомагнитолой, имеющей соответствующий интерфейс для внешнего управления.
Джойстик ничем выдающимся не отличается, по сути, представляет собой матрицу кнопок 3х3. Причем, столбец занимает энкодер, один из контактов (может быть любой) которого, постоянно замкнут. При вращении энкодера замыкается другой контакт – по ходу движения. По последовательности переключений можно определить направление вращения.
Внутренности джойстика:
Ориентироваться следует по номерам контактов, поскольку порядок цветов может отличаться для данной модели.
Электрическая и эквивалентная схемы соединений джойстика:
Интерфейсов внешнего управления существует множество. Остановимся на двух наиболее распространенных.
1. Резистивный пульт управления. Применяется во многих магнитолах Sony, Pioneer и др.
Подключается с помощью обычного 3.5 мм аудио-разъема:
Из схемы понятно, что для реализации управления достаточно включать сопротивление соответствующего номинала между проводами AD и GND, в зависимости от нажатой кнопки. Это легко организовать на микроконтроллере.
2. Инфракрасный пульт управления. Имеют практически все современные магнитолы. Трудность заключается в определении протокола пульта и кодов адреса и команд. Для этого следует иметь экземпляр подходящего пульта. С помощью соответствующих программ (например, CoolEdit, rcexplorer) эту информацию можно получить. Описание ИК протоколов легко находится в сети. Дальше дело техники.
Например, для магнитолы Sony CDX-S22
Управляемой пультом rm-x114:
Выясняем (CoolEdit + tsop1736 к звуковой карте), что протокол ИК управления Sony Sirc 15 bit:
Несущая частота 40 кГц, код адреса 132
Кнопка Код
DSPL 40
MODE 71
MENU 10
DISC_PL 51
LIST 39
SEEK_MN 53
SOURCE 70
SEEK_PL 52
SOUND 16
DISC_MN 50
ENTER 92
OFF 13
ATT 20
VOL_PL 18
VOL_MN 19
Теперь есть вся необходимая информация, чтобы приступить к реализации контроллера.
Схема контроллера, предусматривающая возможность управления по двум интерфейсам:
Следует проследить, чтобы напряжение на проводе управления магнитолы резистивным способом было не более 5В.
Необходимые пояснения указаны на схеме. Соответствие проводов джойстика можно определить из электрической схемы джойстика (см. выше).
Печатная плата, вид сверху (TOP) (обратная сторона – сплошной земляной полигон):
Рисунок для ЛУТ приведен в отдельном файле (зеркальный). Его необходимо отмасштабировать.
В реальности получилось примерно так (светодиоды потом пришлось вынести на провода):
На фото распаяны только элементы для ИК части.
Монтируется плата в подрулевой кожух (на термоклей):
Сами светодиоды удобно разместить в отверстиях, проделанных внизу подрулевого джойстика таким образом, чтобы световой поток, по возможности, эффективно попадал в приемник автомагнитолы.
В архиве присутствуют исходные коды (WinAvr) подключенные в проект (Code::Block 8.02), модель (Proteus) и схема с печатной платой (Proteus и Ares). А также некоторая полезная информация.
В проект была добавлена поддержка пульта для магнитолы VDM-MB504TV (NEC, 38 кГц). На этом примере легко увидеть, как добавлять поддержку новых протоколов (для каждого из ИК протоколов требуется отдельная прошивка, резистивный пульт будет работать в любом случае).
Тактирование контроллера осуществляется от кварцевого резонатора 8 Мгц. Вполне возможна устойчивая работа и от внутреннего RC генератора 8 Мгц (в обоих случаях необходимо отключить фьюз CKDIV8). В проекте присутствуют скрины фьюзов и их численный код.
Необходимо предусмотреть предохранитель, номиналом около 2А в питающем контроллер плюсовом проводе.
В заключение следует сказать, что не смотря на большое разнообразие управляющих джойстиков, видов ИК протоколов и т.д., довольно легко модернизировать данный проект под свои нужды.
Проект предоставляется “как есть”. Все работы по установке данного устройства в автомобиль проводятся на ваш риск, автор ответственности не несет.
Когда я решил поменять магнитолу в своей машине, я встал перед выбором — потерять штатное управление звуком кнопками на руле, или же покупать специальный (достаточно дорогой) адаптер.
Потом я подумал, почему бы не сделать такой адаптер самому?
Обзор для тех, кто дружит с паяльником.
Сначала суть проблемы.
Во многих машинах есть штатно установленное управление магнитолой на руле. Кнопки эти работают по принципу резистивной клавиатуры, что позволяет передавать сигнал всего по двум проводам.
Например, нажимаем кнопку увеличения громкости — в цепи появляется сопротивление 130 Ом.
Нажимаем уменьшение громкости — появляется сопротивление 240 Ом и т.п.
Поэтому, между рулем и магнитолой нужен специальный адаптер, который будет конвертировать значения сопротивлений в понятные магнитоле.
Когда я поискал такой адаптер для своей машины, оказалось, что он стоит больше 50$. Учитывая, что сама магнитола мне досталась за какие-то смешные 30-35$, я решил попробовать сколхозить адаптер самостоятельно на ардуине. Готовой схемы на тот момент в интернетете не было, пришлось изобретать самому.
Заранее хочу извиниться за возможные неточности и ошибки — я плохо разбираюсь в электронике. Всю информацию по крупицам собирал из гугля. :)
В своем проекте использовал следующие компоненты:
1. Автомобиль Suzuki Swift
2. Автомагнитола Pioneer MVH-X165UI (купил в оффлайне)
3. Arduino Nano, можно и Mini (купил на ebay за 2.5$)
4. MCP4131, цифровой потенциометр на 100k (купил в оффлайне за 1$, почему-то на ebay они достаточно дорогие)
5. Резистор 10k
6. Макетная плата
7. Понижающий конвертер (step down buck converter за 1.5$), чтобы из 12V сделать 5V
Принцип простой — на входе измеряем сопротивление с кнопок на руле. Если сопротивление соответствует нажатию какой-то кнопки, то на выходе на потенциометре выставляем соответствующее сопротивление, требуемое магнитоле.
Первым делом я раздобыл сервисное руководство на свою машину, где указаны значения сопротивлений для всех кнопок. Впрочем, их можно просто измерить мультиметром.
Также в сети обнаружилась следующая схема проводного пульта для магнитолы Pioneer (используется 3.5mm штеккер):
Кнопок Preset Up/Down у меня на руле нет, поэтому я использовал только два контакта на штеккере — Tip и Sleeve.
Т.к. диапазон требуемых магнитоле сопротивлений от 1К до 62К, то я купил микросхему MCP4131 — это цифровой потенциометр на 100К с 129 шагами регулировки. 129 шагов достаточно, т.к. нам не нужна супер точность, магнитола понимает сопротивления с разбросом где-то в 10-20%.
Ну и не обязательно покупать именно MCP4131, думаю, подойдет любой другой digipot с подобными характеристиками.
В интернете есть инструкции по использованию цифрового потенциометра с ардуиной, мне понравилось вот это видео, очень подробно и доступно.
Я не буду объяснять азы работы с ардуиной, есть куча других специализированных ресурсов, где гораздо лучше все описано.
Схема подключения получилась такая:
Сопротивление измеряется на пине A5 с помощью делителя напряжения с резистором 10К.
Потенциометр подключен по следующей схеме:
Фото готовой платы.
С обратной стороны фотографий не сохранилось, т.к. это было год назад и я не планировал писать обзор. Ну и там ничего интересного — куча перемычек и плохая пайка :)
На этом все.
Устройство нормально работает в машине уже около года.
А я сэкономил некоторую сумму денег и получил ценный опыт.
Джойстик управления магнитолой подрулевой – весьма полезное устройство, которое по мере возможности должно быть в каждом автомобиле. В чем заключается его суть, а также как выбрать подходящую модель и установить ее – ниже.
Предназначение пульта на руль
Пульт на руль для автомагнитолы потому высоко ценится, что водитель во время езды не отвлекается от дороги. Поэтому риск попасть в аварию значительно снижается. Теперь водителю не нужно крутить головой по сторонам – кнопки управления магнитолой находятся на руле. Таким образом можно быстро переключить песню или другие опции, которые включает в себя девайс.
Нужно учитывать, что пульт дистанционного управления устанавливается на рулевое колесо, а потому управление системой и различные команды поступают к девайсу по радиоканалу.
Параметры выбора
Автомагнитола Pioneer DEH-1600UB имеет доступную цену и стандарт 1 DIN. В отличие от предыдущей модели, здесь есть возможность считывать информацию с USB-носителя, смартфона или плеера, благодаря разъемам AUX/USB. У модели монохромный экран, на который поступает информация о композиции. Значительным плюсом является то, что автомагнитола имеет оригинальные эффекты звука, которые превращают музыку в единое целое в DJ-сете.
Учитывая то, что данная модель имеет графический эквалайзер, выставить нужное качество звука не составит труда. Еще одним плюсом является возможность подключить проводной пульт для автомагнитолы. Для этого имеется специальный разъем. Модель Pioneer DEH-Р3600МР позволяет вмонтировать подрулевой переключатель магнитолы, что довольно удобно, потому что исключает потерю универсального пульта ДО.
Alpine CDE-180R. Этот девайс, как и предыдущий, имеет стандарт 1 DIN. Поддерживает функции подключения iPhone и iPad. Кроме этого, имеет возможность воспроизводить музыкальные композиции с дисков и других носителей. Вариант этой магнитолы имеет, как и предыдущие, съемную панель, что убережет девайс от лишнего внимания грабителей. В комплекте есть пульт на руль для автомагнитолы (автор видео Avtozvuk.ua).
Alpine CDE-W235BT имеет стандарт 2 DIN. Автомагнитола дороже, чем предыдущие модели. Она имеет 2-стройчный дисплей, несколько вариантов подсветки кнопок, которую можно настроить в соответствии с приборной панелью. Подключение к девайсу осуществляется посредством USB, а также через аудиовыход, через который можно подключить MP3-плеер, iPad и смартфон. В системе находится цифровой радиотюнер с возможностью автопоиска станций, и 3-х полосной эквалайзер. В комплекте для автомагнитолы находится универсальный пульт на руль.
Phantom DV-100 – хороший вариант. Гаджет получил стандарт 2 DIN, имеет среднюю цену, а также хорошую систему навигации. Девайс в состоянии поддерживать разные музыкальные и видео форматы, в том числе и формат JPEG, а также проигрывать CD, DVD и MP3 диски. Поддерживает различные цветовые форматы, а также форматы FM, SW и RDS. Помимо прочего, данная магнитола идет на операционной системе Windows.
Все перечисленные выше варианты могут быть установлены собственноручно на свой автомобиль.
Инструкция по установке джойстика на руль своими руками
- Снять кожух рулевого колеса.
- Сделать по выштамповке на внутренней стороне рулевой колонки небольшое отверстие для того, чтобы установить джойстик.
- Теперь нужно подготовить проводку от разъема головного устройства до джойстика.
- Разъем примотать изолирующей лентой к контактам рядом с местом монтажа детали.
- Перекинуть провода через отверстие и собрать конструкцию кожуха колонки руля.
- Джойстик встает на свое место и фиксируется защелками.
Разумеется, после подключения нужно настроить гаджет. Это несложное действие, и оно описывается в инструкции, которая идет в комплекте с покупкой.
Цена вопроса
Фотографии, которые показывают ниже разные виды магнитол, также дадут представление о цене девайса.
Больше интересной информации можно узнать в ролике от канала Shopping Online.
Очень удобная штука для тех, у кого по какой-либо причине отсутствуют кнопки управления на руле (мультируль).
Позволяет управлять головным устройством, практически не отрывая рук от баранки.
Приехал вот в такой коробочке, обтянутой почтовой пупыркой
Угол надорван и примят, но это не критично, так как внутри коробки поролоновый ложемент
В комплекте салфетка-обезжириватель и маленькие шурупы для крепления к подрулевому кожуху
По задумке производителя, крепится пульт на скотч плюс шурупы. я закрепил на мелких болтиках и гайках.
Фото внутреннего мира этого пульта
Если кому плохо видны номиналы резисторов
R1 47 Ом
R2 680 Ом
R3 1.2 кОм
R4 3.3 кОм
R5 10 кОм
Как видно, каждая кнопка (клавиша) подключает на выход то или иное сопротивление, в результате при нажатии определенной кнопки сопротивление между двумя проводами выхода меняется на своё, уникальное.
Это позволяет при подключении пульта к магнитоле дистанционно ею управлять.
Такой набор сопротивлений позволяет подключать пульт к фактически любой магнитоле на Андроиде или ВинСЕ
Как известно, магнитолы на Андроид или ВинСЕ имеют вход KEY, который понимает именно такие, резистивные пульты управления и позволяют назначить выполнение конкретной команды (и не одной) при нажатии конкретной кнопки пульта.
Однако у меня магнитола не такая умная (JVC KD-X352BT), поэтому пришлось сделать адаптер для того, чтобы команды от кнопок подавались на магнитолу в виде понятных ей цифровых команд.
Вот видео работы
Вот так выглядит установленный пульт на автомобиле
Вот так крепил
Управлению штатными подрулевыми не мешает абсолютно, а вот удовольствия от вождения добавилось многократно
Да, я знаю что современные головные устройства называть магнитолой некорректно. Однако это устоявшееся и удобное определение.Поэтому — магнитола
Читайте также: