Commutateur HDMI contrôlé par Arduino : 3 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

Cette instructable vous montrera comment contrôler plusieurs flux HDMI vers votre téléviseur à l'aide d'un microcontrôleur tel qu'un Arduino pour activer et désactiver la transmission avec une seule ligne de contrôle.

Mon objectif ultime est de disposer d'un moyen robuste mais flexible pour limiter le temps que les enfants peuvent passer devant la télévision, sans entrer dans des disputes à l'heure de l'extinction. Des applications à durée limitée existent pour les PC, mais au moment de la rédaction de cet article, il n'y avait pratiquement rien pour les téléviseurs au Royaume-Uni. Aux États-Unis, il est possible d'acheter des choses destinées à ce travail, mais pour autant que je sache, celles-ci ne conviennent qu'aux prises et tensions américaines ou ne contrôlent que la vidéo composite, etc.

J'avais en tête de construire un contrôleur basé sur Arduino avec un module d'horloge en temps réel pour fournir la fonctionnalité de minuterie. Le plus dur était de savoir comment allumer et éteindre le téléviseur de manière robuste mais sûre. Je me suis donc penché sur les options:

1) contrôler l'alimentation secteur du téléviseur - très efficace mais je crains d'affecter négativement le téléviseur à long terme et cela implique l'utilisation de relais secteur, etc.

2) contrôle à l'aide de protocoles à distance IR - bonne idée mais l'alimentation est presque toujours une bascule, je pense, et il n'y a aucun moyen pour un appareil distant de connaître l'état du téléviseur, donc en pratique, je ne pense pas que cela fonctionnerait.

3) contrôle en commutant les flux HDMI des différents périphériques d'entrée (nous n'utilisons plus d'entrée RF directe vers le téléviseur) - cela pourrait fonctionner mais HDMI est un signal rapide qui doit être acheminé et commuté avec soin - vous ne pouvez pas il suffit d'utiliser quelques transistors sur une protoboard !

J'ai considéré les options 1 et 2 comme non partantes. L'option 3 semblait être la meilleure solution, à l'exception du problème de la manière d'effectuer la commutation. Entrez dans le combinateur et commutateur HDMI automatique qui peut être acheté pour moins de 5 £ auprès de nombreux commerçants (via Ebay, par exemple).

J'ai rapidement déterminé comment modifier cela très simplement pour qu'un signal TTL 0-5 V contrôle s'il transmettait ou bloquait les signaux HDMI. La modification n'altère pas la sélection manuelle ou automatique des canaux au sein de l'appareil.

La modification est très simple à condition que vous soyez à l'aise avec l'interfaçage Arduino et la soudure de base. Cela nécessite les éléments suivants:

Commutateur HDMI automatique 3-en-1 bon marché du type indiqué ci-dessus (peut être facilement obtenu via Ebay, par exemple). Il peut être possible d'en utiliser d'autres à condition qu'ils fonctionnent de la même manière. MISE À JOUR - voir mon autre instructable pour un commutateur HDMI alternatif qui fonctionne de la même manière et que j'ai trouvé plus performant avec certaines de mes sources AV.

Outils électroniques de base

Fer à souder

Résistance 1K

Transistor 2N2907 PNP

Pistolet à colle thermofusible

Fil de raccordement (par exemple 7/0,2)

Je ne décrirai que la modification du commutateur HDMI dans les pages suivantes. C'est vraiment simple. J'ai supposé que les personnes entreprenant cette modification ont des « compétences normales dans l'art » et n'ont donc pas inclus de schémas de circuit ou de photos de chaque étape du processus. La partie contrôleur Arduino que je laisse au lecteur pour l'instant car elle sera probablement adaptée à leurs besoins individuels. Mon plan est que les téléspectateurs potentiels aient des laissez-passer RFID pour leur permettre de « se connecter » pour accéder à leurs minutes de télévision, qui sont affichées en filigrane sur un affichage à sept segments. MISE À JOUR - ce travail a maintenant été publié dans un autre de mes Instructables.

Avis de non-responsabilité: cette modification a fonctionné pour moi et ne semble pas endommager le matériel AV connecté, mais je ne peux pas garantir son adéquation à l'application, donc évidemment si vous l'effectuez, c'est à vos risques et périls.

Étape 1: Retirez les diodes d'alimentation du circuit imprimé du commutateur

Retirez les quatre vis du dessous du boîtier du commutateur.

Séparez les deux moitiés du boîtier et retirez le circuit imprimé.

Identifiez les trois diodes à montage en surface D1 à D3, dont les emplacements sont marqués en rouge sur la figure. Ces diodes acheminent une alimentation +5 VCC des câbles HDMI entrants vers la section d'alimentation de la carte; le conseil tire sa puissance de ces fils.

Retirez les diodes (une est indiquée en vert) à l'aide d'un fer à souder pour les retirer de la carte. Cela désactive efficacement la carte car le commutateur IC ne peut pas obtenir d'alimentation externe. Notez que la photo de cette étape a été prise APRÈS que les diodes aient été retirées.

La carte de circuit modifiée peut maintenant être activée en externe en fournissant une alimentation externe +5 VCC à la section d'alimentation de la carte. Le +5 VDC doit aller au plot de cathode de D3 et la masse d'alimentation doit aller au plot de masse près du fil de sortie HDMI (marqué GND sur la carte si vous regardez assez attentivement). Ceux-ci sont marqués en bleu sur la figure.

C'est l'essence de ce hack - contrôlez l'alimentation de la carte et vous contrôlez si HDMI est transmis ou non. La commutation manuelle/automatique des entrées individuelles est conservée suite à cette modification.

Étape 2: Installez un commutateur à transistor sur le PCB du commutateur

L'Arduino ne peut pas fournir suffisamment de courant à partir d'une seule broche pour piloter la carte de commutation HDMI. Son rail d'alimentation 5 VDC peut cependant fournir environ 400 mA. L'étape suivante consiste donc à installer un commutateur à transistor PNP côté haut pour permettre à l'Arduino de contrôler la carte à partir de sa propre alimentation via une sortie numérique.

J'ai utilisé un transistor 2N2907 PNP. Celui-ci a été monté à la manière d'un bug mort sur la carte de circuit imprimé du commutateur à l'aide de colle thermofusible. Dans la figure, le côté arrondi du transistor fait face au bord extérieur de la carte. Il est important de garder tous les composants / fils supplémentaires bas sur la carte afin que le couvercle du boîtier puisse se remettre en place par la suite.

Un fil noir a été utilisé pour connecter la masse de l'Arduino au plot de masse de la carte de commutation.

Un fil rouge a été utilisé pour connecter l'émetteur du PNP à la broche 5 VDC de l'Arduino.

Un fil orange a été utilisé pour connecter une sortie numérique sur l'Arduino à la base du PNP, via une résistance de 1 kOhm. J'ai utilisé la broche 13 car elle est connectée à la LED et le clignotement fait un bon croquis de test. Ce fil orange est la ligne de commande pour l'interrupteur côté haut.

Le collecteur du PNP était connecté au plot de cathode D3 sur la carte de commutation.

De la colle thermofusible a été utilisée généreusement pour s'assurer que tous les fils et composants étaient sécurisés et qu'aucun court-circuit ne pouvait se produire entre la résistance, le transistor et la carte de commutation.

J'ai limé quelques petites rainures sur le côté de l'enceinte pour laisser passer les fils. À condition que l'installation du dead-bug ait été effectuée avec soin, le couvercle du boîtier devrait se remettre en place sans problème.

Étape 3: Conclusion

D'accord - c'est à peu près tout. Comme il s'agit d'un commutateur PNP côté haut, la transmission HDMI est affirmée en réglant la ligne de contrôle LOW (0 V). Le réglage de la ligne de commande HIGH (+5 V) désactive le commutateur et empêche ainsi l'affichage de tout signal HDMI. Ne vous inquiétez pas cependant - si vos gamins ingénieux débranchent l'alimentation de l'Arduino, ils perdront le très important rail 400 mA 5 V qui inhibera complètement la transmission HDMI.

Évidemment, pour utiliser ce commutateur comme moyen de contrôler l'accès à un téléviseur, vous devez l'enfermer dans une boîte difficile à ouvrir qui contient le contrôleur, le commutateur et les fiches de tous les câbles d'entrée HDMI, avec des trous pour les câbles d'entrée assez petit pour les empêcher d'être retirés et branchés directement sur le téléviseur. J'ai l'intention de tout monter (sélecteur, contrôleur, écran, etc.) dans un seul boîtier attrayant qui peut aller à côté du téléviseur.

Il va sans dire que cela ne sera efficace que si votre téléviseur est utilisé comme moniteur HDMI. Si vous laissez un câble RF branché sur le téléviseur, il sera toujours disponible. Au Royaume-Uni, il semble de plus en plus courant d'utiliser un PVR pour prendre l'entrée RF et fournir le signal TV via HDMI, il vous suffit donc de retirer le câble d'entrée RF du téléviseur et de le masquer ou de supprimer tous les canaux. tuning, pour empêcher vos enfants de contourner vos commandes.

J'espère que quelqu'un trouvera cette information utile. Bonne chance pour construire le contrôleur - quand j'aurai fini le mien, je mettrai à jour ce post.