用国产LX401机芯制作的磁带单放机

781307560

' C2 y0 o: v3 b$ D$ p

              
3 l# D/ H, n" E" ~" L

        年前在论坛上发布过利用51单片机驱动555esa卡座机芯的帖子，最近又瞎捣鼓了一台用天津LX401制作的单放机。

由于本人不是电子专业，也不太了解电子方面的知识，只能简单向大家介绍一下制作过程，太深层次的原理我也没办法讲透彻，如有错误的地方还请大家多多指教。

        先介绍一下这个天津生产的LX401。一个偶然的机会在xx上发现了一个全新的机芯，做工感觉还不错，拥有一颗硕大的飞轮还有两个电机，开始以为是进口机芯，仔细一查这是当年天津生产的LX401电控机芯，是咱们的国货。

7 R  ^: R; G  x) ?8 m9 K' }! s

        以下资料来自网络↓

（天津市津华无线电厂是电子工业部定点的录音机机芯生产厂。该厂生产的LX-501A 型机芯和LX-401型机芯荣获全国第一届录音机机芯质量评比二等奖。LX-401是一种电子逻辑控制、电子轻触型的中高档 B类机芯。该机系金属型机芯,采用双电机系统拖动、
: e" _6 q: t8 Z将录放状态与快进倒带状态分别用不同电机拖动, 从而提高了机芯寿命。该机芯采用大转动惯量( 736.8 gcm )的飞轮, 为了使传动平稳, 还在动平衡机上做了动平衡。其动平衡的偏差小于。0.5 gcm , 该机芯采用机芯本身与控制开关分离, 中间用软导线连接, 这样便于录音机整机结构设计, 可以随意安排开门位置, 又可与计算机接口连接。该机芯具有录音、放音、快进, 倒带、停止、缓开门、销停、自动选曲等功能, 功能可靠, 全部由逻辑电路实现控制。该机芯抖晃率低, 计权有效值小于0.08 % , 带速误差小, 其值为士20 % , 走带力矩平稳, 全部指标已达国家二级机( B 类) 标谁。该机目前在国内居领先地位。）
$ w1 _( ~; W* @# ~: l4 V$ e( n

9 z8 d9 E  c; q7 V, G下面让我们认识一下这个LX401机芯↓（未处理的成色状态）
8 A' B7 S0 Q* }. c% `: o% {
# S- N9 ~1 w1 }2 @) I# I由于卖家储藏环境恶劣导致这个新机芯生了好多锈，所以机芯到手后的首要任务就是做除锈保养。
6 H& q* l  S0 b

) S- b- ~- a* O  v3 B

' X3 d2 h: J& g) I" k5 |" F

" B8 ?* Y: Y  P- f; _; _- y9 o

1 a1 N* C* f0 T- P5 T

0 c' e" T2 O* S) g- A/ z7 N

# M1 Y0 a4 g/ p9 V, v/ t$ z; `5 h

$ H& \- c1 w* Y) {6 }



一切从简，经过简单除锈处理后感觉还是有点难看，决定把舱门喷成黑色

, J+ n/ L4 k1 B% _
) j5 n! x2 p0 S
8 O* Y) D6 l) I1 R: n# p7 y3 |

# G' D7 ^2 K$ _6 Y

4 Z! o) \3 n# C* F7 {" o- n之后再给机芯做整体保养，上油润滑等，最后拼装起来就是这个效果↓立马感觉档次上来了点


/ B" Q* U1 v4 a1 `7 v1 e

正式制作
" f: n7 y/ c2 \8 j) G5 G# H
" G) ?+ q  o1 O* v: V* F$ d, z
一、接下来就是分析机芯机芯逻辑，此机芯是由两个电机和一个电磁铁构成。
/ j: W) y/ G. T, ]5 I1.播放状态：飞轮先旋转，然后电磁铁吸合，电磁铁会带动传动齿轮与飞轮齿轮结合利用飞轮惯性带起磁头和压带轮组件完成加载，然后卷带轴电机低速运行这就进入了播放状态。
2.停止状态：在播放状态时执行停止命令，首先要释放电磁铁，在电磁铁释放后需在一定时间内停止卷带（这个时间通过后期程序测试调整决定），最后再停止飞轮（飞轮如果不停也可以）。
3 T( D7 J9 r9 O# `4 H3.左侧倒带和右侧倒带：这里就一起讲，需要控制卷带电机正反转即可。
2 ?  a, x" c5 J* ^
二、逻辑分析完成后就是进行电路设计
我们依然用51单片机做驱动，LX401机芯明显要比SONY 555ESA机芯简单多了，只需要做三部分的驱动 1.飞轮电机驱动 2.电磁铁驱动 3.卷带电机驱动
首先这个飞轮驱动可以有三种做法，第一种就是开机让飞轮一直转，很多卡座和开盘机都是这样，飞轮电机直接接电源，这样主导轴电机磨损就很大，但也有好处，就是磁带刚开始播放就已经提到了正常速度。第二种做法就类似那种只有播放时才开始让主导轴转动的机器，但这种方式可能会出现播放执行后半秒内有个提调的过程，影响听感。第三种做法是这样，当播放动作执行时先让主导轴转起来稳定后开始进行机芯加载，这就完全可以解决飞轮不必要损耗和播放开头提调的问题。我们就采取最后一种方法制作飞轮驱动，一个继电器搞定飞轮驱动，单片机来指挥继电器控制飞轮。电磁铁驱动也使用一个继电器搞定。重点是这个卷带电机驱动，得做成三个状态 播放 ，向左倒带，向右倒带。其中这个播放状态要使用低电压模式，倒带状态要使用高电压，而且还得有换向功能，也就是正负极调换。这里我使用了三个继电器，一个双闸5V继电器两个普通继电器，这个双闸就起换向作用具体怎么个实现就不细讲了。
下面上一个基本框架图（随意画的，见笑了），部分经过实践已经改动过，但图上未能表示出来。

4 I- p4 r5 s! h  s$ M) N
5 o# [- n8 S- `& T0 J

0 g$ ~- V. Q/ w5 q! t; q) G

" [% R$ F: A$ c: X# _
3 P0 V7 c; J- M
再就设计了一个走带状态监测电路（借用网图），把霍尔信号转换成了单片机可以识别的高低电平变化的脉冲信号，当脉冲产生时机芯运行保持，当脉冲信号终止，执行停止命令
0 Q; p9 o6 u5 b6 i1 m% u, a

! k, `' B& @  _0 `6 ^" V

% O4 B, J- J, H1 m- Y未完待续。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
最后两个图重复了，删不掉了。。请忽略
5 [4 ^; d/ q) B* N$ ?7 o0 U

781307560

# u9 t$ @( p  N
  @; _0 R% f7 j1 ~' ]三、焊接基本电路
9 c' u' v& J5 n# C, |+ Q( F1 }) E由于不会开板，驱动部分直接使用洞洞板制作，先把基础电路焊接好，如下图↓
手里拿的那块是个磁头放大板，买的散件组装，采用双NE5532（后边说）

9 _+ z5 g8 Q. \5 y四、简单调试程序
6 D9 ~8 S2 o) }  `这里我先纠正一个错误，机芯在播放时卷带轴电机不需要运行，我把它和555esa机芯整混了。
# v5 A. ?5 P. I( A  T! V4 b确认基础电路焊接无误后通电测试，测量晶振状态，确保晶振起振后进行程序调试。这里就简单说一下，由于之前已经分析过机芯的工作逻辑，所以编写出合适的程序就非常容易了。
基本框架如下（有改动不能参照图纸）
8 J! O( C- _7 u' r1.播放状态

) k" S5 V- ]; \% Q% |8 J第一步：继电器1先吸合（主导轴开始旋转）
" Z" g- L8 l- F+ w第二部：延时后继电器2再吸合（电磁铁工作机芯加载完毕开始播放）
第三部：再延时后静音继电器释放，音频可以通过（这里我加了一个静音继电器，为了在停止状态下关闭音频通道）
& J4 a- z/ {2 W& t
2.播放状态下停止
第一步：静音继电器工作，经一段延时后
第二部：释放继电器2，电磁铁释放，机芯归位，再经一段延时
# w$ f- j0 f$ k/ L7 ]5 V) x, A9 ^第三部：释放继电器1，主导轴停止工作
3.倒带状态
第一步：双闸继电器3工作或不工作（执行换向）
第二部：继电器4工作（给卷带轴电机供电）
( m/ B* H3 g/ n( T) z4.倒带状态下停止
第一步：释放3、4继电器


' ~. H- q) y0 U- K) W$ P: n( {霍尔就直接采集右侧卷带轴状态把脉冲信号反馈给51，脉冲频率低机芯在播放状态，频率高在倒带状态，脉冲停止整机停机
经过一系列调试，机芯可以完美工作，整体协调性也非常好

# z& s. f& r6 K0 U
, G+ H+ b; w6 {/ F, |! ]. M

$ U$ c3 j. d: j5 k+ a
8 v3 \4 Q! F, T( p9 ]  p2 H
; O9 L4 e8 C% L5 t5 s$ s/ o8 e: l

* G2 g8 k' R7 V+ `8 N) e9 t五、磁头放大电路安装
8 }/ _& t6 }8 _
为了节省时间在网上购入一套NE5532磁头放大套件。
  a7 e5 |& H. f  P& f% e- e散件到手焊接完毕，接上双15V电源输入磁头信号发现怎么只有一个声道正常输出音乐，另一个声道出来的是电流声，就是那种音频信号不接地的效果，怀疑是磁头线断路了，于是调换左右声道磁头线效果还是一样，这就确定了是磁头放大板子出了问题。首先检查是不是自己哪里焊错导致的，正好此电路设计是对称结构，就两边对照着看，然而并没有问题，这就奇怪了。又测试了一遍板子上可能出现问题的元件也没发现什么。正要准备找卖家换货无意间发现有一排对地电阻缺地，正常的那部分电阻对地为0，不正常的这一侧电阻对地有100多K欧的阻值，问题可能出现在这，于是用导线把问题点位接地，故障声道恢复正常。
* ~% a2 G0 ~1 L听卖家说这批板子是新改进的，目前还没有测试。。。。-_-||
至此磁头放大电路也就整好了，那整台机器也就基本完工了。
7 C! O6 R' T* M# j" Y
: \; ]! G+ c* S& @' l) g5 }% H7 E
/ |$ m3 c+ @* \* u1 G. \$ v

( `# ^7 f! l1 C( @% S  P: X& {

0 l6 P$ b1 ]3 N
( c+ b; L1 \/ ?: r4 }

六、落下了最重要的电源部分

0 b/ L/ V' [. F1 T采用质量相对不错的R牛（漏磁能少点对磁放电路干扰小一些，毕竟太紧凑了），一组双16V给运放供电，一组双7V串联成14V给LM7805降压成5V给51单片机和整机的继电器供电，14V再给LM7812降压成12V给主导轴电机和电磁铁使用。

3 z: M! _/ I4 T+ ^) k! ?9 w- y

' u# o% a  ~  H4 q) ]% \0 F

9 U1 V. s0 h: O  {0 s) R" X/ o4 g

未完待续。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
. T: w2 ~5 }+ p" G. l  Q+ Z1 G2 V* J

7 Y/ s6 b) Y6 m7 s( `+ p/ ]- c

781307560

还没写完，我都懒得检查前面是否还有错误。

781307560

先上一组完工图

待续。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
. u* w9 a; A0 K6 m2 }* s

+ N, y0 K& N- Z. {& |& T

光发烧

洗耳恭听，请继续

光发烧

想看看楼主的放音电路

八面佛

八面佛

小李子手艺相当棒 赞一个

781307560

八面佛 发表于 2020-2-18 12:36
小李子手艺相当棒 赞一个

谢谢，业余爱好瞎玩玩，你那个变压器要在我这下崽子了。等疫情过了拿走吧

hbqxcb

  `% ^, k- x0 f0 I' L1 N
8 U. l- D, B2 X3 t# u, ^. h提醒一下楼主：（重点是这个卷带电机驱动，得做成三个状态 播放 ，向左倒带，向右倒带。）LX401机芯的卷带马达在放音时不工作，只在快进快到时工作！

781307560

hbqxcb 发表于 2020-2-19 00:18
: M7 ]* L" i1 e; U7 _提醒一下楼主：（重点是这个卷带电机驱动，得做成三个状态 播放 ，向左倒带，向右倒带。）LX401机芯的卷带 ...

' t  n6 o1 Y* h! `* l是的，我记错了，播放时卷带轴是靠飞轮摩擦驱动，感谢指正，我当555ESA机芯说了。

八面佛

781307560 发表于 2020-2-18 13:04
谢谢，业余爱好瞎玩玩，你那个变压器要在我这下崽子了。等疫情过了拿走吧

) r7 r' D" O! U; ?2 r

俺都忘了

jsjjskfb

厉害
* p. k3 i' N& z7 b# W* e' N: ^/ S
补充内容 (2020-2-22 11:22):
高级玩家，牛

长征2

xkrsok

厉害

szxray

不错不错，不知道磁头电路难不难做啊~