어셈블리오디오(Assembly Audio System) 개발 시작품 - 제5부 (Controller 보드)

어셈블리오디오(ASSM Audio System) 개발 시작품 - 제5부 (Controller 보드) - Rev 1.5.pdf

ass audio card - control - Ver 1.19 _ 20170322.zip

ass_audio_card_control_Ver_0.65_20170312.ino

제 5 부에서는

어셈블리오디오(ASSM Audio System)의 현재 상태를 표시 해 주는 디스플레이와 각종 기능을 제어하기 위한 키 스위치와 메인보드에 설치된 각 유니트에 설정 값을 송신하고 상태 값을 수신하는 기능을 총괄하는 Controller Board에 대해서 알아 보겠습니다.

Controller Board는 어셈블리오디오(ASSM Audio System)에서 I2C Master 중에 하나입니다. (I2C Master의 다른 하나는 MPU 유니트의 컴퓨터 보드가 될 수 있습니다.)

1. 구성 품목으로

1-1. Controller Board

1-2. 20x4 Character LCD Module

1-3. Arduino nano Module

1-4. 5 Pin Cable (1:1 결선): 페라이트코어 (35x20 정도)에 1회 감아 조립)

Controller Board 전면에  20x4 Character LCD Module 이 장착된 모습입니다.

Controller Board 후면에  Arduino nano Module 이 장착된 모습입니다.

2. Controller Board에서 가장 중요하고 모든 동작을 수행하는 Arduino nano Module 에 대해서 알아 보겠습니다.

Arduino nano Module은 Arduino 시리즈 중에 한 종류입니다.

Arduino 는 디지털 입/출력과 아날로그 입/출력이 가능한 소형 컨트롤러 보드 입니다.

Arduino 단자에 센서나 액튜에이터를 직접 연결하여(관련 부품이 많이 있음) 원하는 기능을 수행 할 수 있습니다. 

Arduino Module를 사용하려면 PC에 아래 프로그램을 설치해야 합니다.

https://www.arduino.cc/en/Main/Software 

에서 중간쯤 "HOURLY BUILDS" 에서 사용하는 컴퓨터의 OS 에 맞는 프로그램을 다운로드 합니다.

Windows 인 경우 Windows 클릭

다운로드 된 것을 압축해제 후 설치하면 Arduino IDE 스크래치가 설치됩니다. 

스크래치에서 프로그램 작성을 하고 실행 코드를 Arduino Module로 업로드를 할 수 있습니다.

첨부된 .ino 파일을 스크래치에서 열고 Arduino nano Module 로 업로드 하면  Controller Board 가 동작합니다.

컴퓨터 환경에 따라서 헤드파일(*.H)을 www.arduino.cc 또는 https://github.com 에서 다운로드 해야 합니다.

관련 정보는 http://cafe.naver.com/arduinostory 을 참고하세요.

위 그림은 Controller Board의 키 기능을 표시 한 것입니다.

2-1. 윗 줄은 각 입력소스를 직접 선택할 수 있는 버튼입니다. 

버튼 설명은

2-1. NAP: Network Audio Player , MPU 유니트의 컴퓨터 보드가 입력소스로 선택됩니다.

2-1-2. USB: DDC 유니트가 입력소스로 선택됩니다.

2-1-3. Coaxial: DAC유니트의 Coaxial(동축 입력)이 입력소스로 선택됩니다.

2-1-4. Toslink: DAC유니트의 Toslink(광입력)이 입력소스로 선택됩니다.

2-1-5. Analog RCA: PRE유니트의 RCA 단자가 입력소스로 선택됩니다.

2-1-6. Analog 3.5: PRE유니트의 3.5mm 단자가 입력소스로 선택됩니다.

2-1-7. Phono: Phono유니트가 입력소스로 선택됩니다.

2-2. 아래 줄의 버튼 설명은

2-2-1. Mute: 음 소거 버튼

2-2-2. HP Amp: 헤드폰 출력 ON/OFF

2-2-3. SP Amp: 스피커 출력 ON/OFF

2-2-4. <: 좌측으로 스크롤, 입력선택이 좌측으로 이동 합니다

2-2-5. >: 우측으로 스크롤, 입력선택이 우측으로 이동 합니다

2-2-6. Up: 위로 스크롤: 볼륨이 증가합니다.

2-2-7. Down: 아래로 스크롤: 볼륨이 감소합니다.

2-2-8. Mode: 여러 가지 설정 할수 있는 모드 버튼입니다.

2-3. 현재 작성된 Controller 버전(스크래치)은  일부 기능이 작성되지 않았습니다. 차후 추가 할 예정입니다.

현재 Controller 버전(스크래치)에서 완성된 기능은

2-3-1. 입력소스 선택 기능

2-3-2. 입력 소스 스크롤 선택 기능

2-3-3. 헤드폰 출력 ON/OFF

2-3-4. 스피커  출력 ON/OFF

2-3-5. 볼륨 Up/Down

2-3-6. 좌우발란스 Up/Down

2-3-7. LCD Brightness Adjustment

2-3-8. LCD Contrast Adjustment

입니다.

3. Controller Board의 규정:

3-1. Controller Board의 I2C 입/출력과 인터럽트(INT) 입/출력(MPU Board 방향): 

커넥터 P7 (1x5, Male) 의 Pin 3, 4, 2 로 출력됩니다. 

모두 3.3V 레벨 신호입니다. 

또한, 메인보드에 설치된 각 유니트를 제어 할 경우에 한해서 I2C 신호가 Main Board 선로에 존재해야 합니다. (I2C Master에서 제어) 즉  유니트를 제어하는 경우에만 I2C 신호가 존재하고 그렇지 않은 경우에는 0V 레벨 또는 3.3V 레벨로 고정되어 있어야 합니다. (노이즈 최소화 목적)

SDA 입/출력: Pin 3

SCL 입/출력: Pin4

INT 입/출력: Pin 2

+5V 전원: Pin 1

GND: Pin 5

3-2. I2C Master 선택 및 설정

메인보드에 설치된 각 유니트를 제어하는 Master 를 두 가지 방법에서 선택 할 수 있습니다.

첫 번째 방법으로, Controller Board를 Master로 사용하는 방법.

LCD Display와 키로 구성된 Controller Board 에 의해서 제어하는 방법입니다. Controller Board의 P7과 MPU Board의 P4를 케이블(5 Pin, 1:1 결선)로 연결하고, P2의 해당 핀을 오픈 하면 됩니다. 

(핀 1과 2, 핀 3과 4, 핀 5와 6을 모두 단선)

두 번째 방법으로, Raspberry Pi를 Master로 사용하는 방법.

Raspberry Pi 에서 직접 메인보드를 제어를 할 수 있다면(Raspberry Pi 의 SD 카드에 해당 프로그램을 설치해야 합니다. 프로그램 개발이 필요합니다) MPU 유니트 보드의 P2의 해당 핀을 점퍼로 연결해 주고 MPU Board의 P4는 사용하지 않으면 됩니다. (핀 1과 2, 핀 3과 4, 핀 5와 6을 모두 쇼트)

4. 현재 준비된 유니트로 음악 플레이 해 보기

4-1. 현재 준비된 유니트는 

4-1.-1. Main Board

4-1.-2. MPU 유니트

4-1.-3. DAC 유니트

4-1.-4. H-AMP 유니트

4-1.-5. PSU 유니트

입니다. 

4-2. Main Board 설정하기

4-2-1, AC-Analog 단자에 AC 15V-0V-15V 1A 트랜스 연결.

4-2-2. AC-Digital 단자에 AC 9V-0V-9V 1A 트랜스 연결.

4-2-3. Main Board의 J1 해당 핀 쇼트. (1과 2, 3과 4, 5와 6, 7과 8)

4-2-4. Main Board의 5번 슬롯의 Pin 47(48)와 Pin 65(66) 도선으로 연결, Pin 51(52)와 Pin 69(70) 도선으로 연결; (PRE 유니트가 없기 때문)

4-2-5. MPU 유니트의 P2 해당 핀 오픈. (1과 2, 3과 4, 5와 6)

4-2-6. Main Board 1번 슬롯에 MPU 유니트 삽입, 

4-2-7. Main Board 3번 슬롯에 DAC유니트 삽입.

4-2-8. Main Board 6번 슬롯에 H-Amp유니트 삽입.

4-2-9. Main Board 8번 슬롯에 PSU유니트 삽입

4-2-10. Controller Board 와 MPU유니트의 P4를 5Pin 케이블로 접속.

4-2-11. MPU 유니트의 Ethernet 단자에 공유기 출력에서 온 LAN 케이블 연결 ( 공유기의 다른 출력에 PC 연결 및 공유기의 WAN 단자에 인터넷 라인 연결)

4-2-12. MPU 유니트의 USB 단자에 각종 저장장치 연결.

4-2-13. Raspberry pi 의 Micro SD 카드 슬롯에 제2부에서 Runeaudio 이미지를 작성한 Micro SD 카드를 삽입.

4-2-14. MPU 유니트의 Raspberry pi 에 5V2A 전원연결

4-2-15. Main Board 에 전원 인가.

4-2-16. PC의 웹브라우저 또는 스마트폰에서 Runeaudio 접속하여 음악 플레이.

* PRE유니트가 없으므로 Runeaudio에서 볼륨을 조정합니다.

- 누구에게든 새로운 기회가 되기를 바랍니다 -