2 Специальная часть

2.1 Описание работы принципиальной схемы MP-3 плеера

В графической части дипломного проекта изображена принципиальная схема MP-3 плеера.

При подаче питания с помощью кнопки S4 происходит включение микросхем VS1011e и PIC16F73.

Программное обеспечение, установленное на микроконтроллере, работает таким образом, что сразу происходит программный сброс экрана, а так же сброс MP-3 декодера VS1011e и инициализация карты памяти.

PIC – контроллер используется для обмена информацией с Flash накопителем (выводы RC5, RC4, RC3 и RC2 - синхронный последовательный порт SPI). А с помощью выводов RA0, RA1, RA3, RA5 микроконтроллер PIC16F73 связан с экраном.

Данные, считанные с карты, отправляются на микросхему через порт SDI. Начинается воспроизведение файлов. Одновременно с этим происходит отображение информации об аудиозаписи на дисплее. Из соображений экономии ресурсов памяти микроконтроллера, объединены входы сброса дисплея и сброса микросхемы VS1011e. Вывод DATA/Cmd дисплея и BSYNC декодера также объединены.

Для управления декодером VS1011e SCI (последовательный командный интерфейс) реализован программно. Через порт SCI осуществляется запись информации в дисплей.

Кварц Q1 задaет частоту работы микроконтроллера PIC16F73. Рекомендованная частота – 16 МГц, при более низких частотах плеер не будет воспроизводить аудиозаписи с высокими битрейтами. Рекомендованная частота кварца для микросхемы VS1011e – 24,576 МГц (это связано с частотой дискретизации звуковых файлов).

С помощью кнопок S1 – S4 пользователь управляет MP-3 плеером.

• S4 – кнопка включения;

• S1, S3 – регулировка громкости плеера, перемещения по каталогу карты памяти;

• S2 – отображения каталога с аудио файлами, кнопка «выбор» в каталоге;

В режиме «Воспроизведение» на дисплее отображаются название аудиозаписи и исполнитель, линейка прогресса воспроизведения аудиофайла, уровень громкости и время от начала воспроизведения. Кнопками S1 и S3 производится изменение громкости. Если нажать S2 и, не отпуская ее, кнопку S1 или S3, произойдет переход на следующий или предыдущий аудиотрек соответственно. Нажатие кнопок S2+S4 производит включение/выключение "Bass/treble enhancer".

Кнопка S1 переводит плеер в режим отображения каталога карты памяти. Если ее нажать и отпустить, то воспроизведение остановится, а на экране появится список файлов в каталоге. С помощью клавиш S1 и S3 возможно перемещение по каталогу. Чтобы включить воспроизведения выбранного файла нужно снова нажать и отпустить S2.

С помощью клавиш S1 и S3 возможно перемещение по каталогу. Чтобы включить выбранную песню нужно снова нажать и отпустить S2.

При нажатии любой клавиши происходит включение светодиодной подсветки для экрана. Подсветка работает около 4 секунд для кварца контроллера на 16 МГц. Кнопка S4 производит программное выключение плеера. При этом в памяти сохраняется номер текущего аудио файла и громкость. Чтобы снова включить плеер необходимо нажать и удерживать кнопку S4 до тех пор, пока не загорятся светодиоды.

При замыкании любой из кнопок S1 - S4 на выводах микроконтроллера BT2 – BT5 соответственно поступает сигнал логического нуля и с помощью программного обеспечения контроллера происходит управление плеером.

Аудиоданные, обрабатываются в микроконтроллере в цифровом виде. В микросхеме VS1011e аудиоданные декодируются и усиливаются, поступая к выходу для низкоомных наушников в форме аналогового сигнала.

2.2 Анализ возможных неисправностей mp-3 плеера

Неисправности проявляются самым различным образом – как наличием внешних признаков (например, поломка деталей, обугливание проводов), так и нарушением режима работы устройства, искажением его электрических и механических параметров, которые определяются при специальных измерениях (например, изменение формы напряжения, короткое замыкание и т. п.). Поэтому неисправности MP-3 плеера можно условно разделить на следующие виды:

• сбои памяти;

• программные повреждения;

• электрические неисправности;

• механические повреждения.

К сбоям памяти можно отнести все неисправности, которые появляются вследствие неправильной эксплуатации карты памяти. Примерами таких неисправностей являются: повреждение файловой системы, заражение карты памяти вирусами. При сбоях памяти MP-3 плеер не будет воспроизводить аудиофайлы. Эти неисправности устраняются с помощью компьютера и различных программ для форматирования, восстановления. Программные повреждения – это неисправности, связанные с программным обеспечением PIC – контроллера. При таких неисправностях плеер может не включаться, не воспроизводить аудиокомпозиции, либо не отображать данные о аудиофайле на дисплее. Устранение программных повреждений сводится к программированию микроконтроллера с помощью специального программатора.

Электрическими неисправностями являются всевозможные повреждения и выход из строя радиокомпонентов или микросхем. Такие неисправности могут привести к полной непригодности плеера, так как выход из строя одного радиоэлемента может привести к повреждению остальных компонентов. Электрические неисправности выявляются при помощи измерительных приборов и в большинстве случаев устраняются заменой неисправных элементов при помощи паяльника (паяльной станции).

Механические повреждения контактных площадок и дорожек, стеклотекстолита печатной платы, дисплея, карты памяти и ее разъема, навесного монтажа составляют последний вид повреждений MP-3 плеера. Они возникают вследствие внешних механических воздействий, а также при небрежном пользовании плеером. Устраняются такие неисправности методом замены поврежденных деталей, или восстановлением неисправной детали или узла.

Большинства неисправностей и повреждений MP-3 плеера можно избежать при его бережном и правильном использовании. Существует также вероятность использования бракованных или дефектных компонентов, но она очень мала и может не учитываться.

2.3 Алгоритм поиска неисправности

На рисунке 2.1 и в графической части дипломного проекта представлен алгоритм поиска неисправности MP-3 плеера. Признак неисправности – плеер не включается.

Блок № 1 алгоритма – визуальный осмотр радиоэлементов (РЭ). Осмотр проводится для выявления визуальных дефектов MP-3 плеера, так как это один из первых методов поиска неисправности.

Если РЭ имеют повреждения (блок № 2 алгоритма), то производится их замена (блок № 3 алгоритма).

Рисунок 2.1 – Алгоритм поиска неисправностей

Следующим шагом является проверка плеера на работоспособность (блок № 4 алгоритма) и если плеер исправен, то неисправность устранена и ремонт

окончен, если же плеер по-прежнему не включается, то осуществляется переход к блоку № 12 алгоритма.

Если же дефектов после визуального осмотра не было обнаружено (блок № 6 алгоритма), то производится проверка напряжения питания плеера.

В том случае, если питание не соответствует нормам (блок № 7 алгоритма) необходимо проверить стабилизатор питания на исправность. Если стабилизатор неисправен (блок № 9 алгоритма), производится его замена (блок № 10 алгоритма) и снова осуществляется соответствие питания нормам. Если же стабилизатор исправен, производится замена источника питания (аккумулятора) и проверка питания устройства.

Если питание соответствует нормам (блок № 7 алгоритма), следует проверить по постоянному току резисторы R1, R2 (блок № 12 алгоритма). Если параметры резисторов не соответствуют справочным данным, производится их замена (блок № 14 алгоритма) и проверка параметров новых радиокомпонентов.

Когда параметры резисторов R1, R2 соответствуют справочным (блок № 13 алгоритма), осуществляется проверка по постоянному току параметров конденсаторов С5 – С13 (блок № 15 алгоритма). Если параметры конденсаторов отличны от справочных (блок № 16 алгоритма), выполняется замена неисправных конденсаторов и сравнение параметров новых радиоэлементов со справочными (блоки № 17 и № 15 соответственно).

Если же параметры конденсаторов соответствуют справочным значениям, то поиск неисправности закончен и плеер считается рабочим.

Исключениями могут быть те случаи, когда неисправны микросхемы VS1011e или PIC16F73. При неисправности декодера VS1011e или микроконтроллера плеер останется нерабочим после всех действий, описанных в алгоритме поиска неисправностей. Для осуществления ремонта

в таких случаях необходимо произвести демонтаж микросхем VS1011e и PIC16F73 с печатной платы, проверку их параметров с помощью специальных приборов (осциллографов, отладочных программаторов) и замену в случае необходимости.