HDMI 9进1出群控切换器

0.前言

本人之前做过很多HDMI切换器，包括

AG7111方案的3进1出

https://oshwhub.com/Aknice/1dfda80b41104751846aecc99dd9e055

双AG7111+ESP32的5进1出

https://oshwhub.com/Aknice/83d25e9c5f9240499dfcd01eeaa45b82

MS9601的3进1出

https://oshwhub.com/aknice/ms9601

双MS9601的5进1出

https://oshwhub.com/aknice/yin-shi-pi

由于5进1出已经不满足本人的HDMI设备使用需求，虽然可以将两个5进1出级联出9进1出的形式，但是接线太乱了，因此本人使用4MS9601方案制作一个9进1出HDMI切换器

1.简介

使用立创·地文星开发板作为主控，4颗MS9601A做HDMI切换的HDMI 9进1出的群控切换器

立创·地文星主控为国产CW32F030C8T6

带128*32的OLED屏幕辅助显示

支持HDMI拔插状态显示

每个HDMI通道独立按键

2.原理图

先来看框图

因为一颗MS9601A只能1切3，所以使用4颗MS9601A就可以3颗做HDMI9个的切换，出3路，再加一个MS9601A做3个出来的MS9601A的切换出一路，因此是4颗，看框图中HDMI信号流就很清楚了。

电源MS9601A都是使用5V，内部LDO转出3.3和1.8给内部使用。

OLED的3.3V从开发板的LDO转出的3.3V使用

9个按键使用3组ADC，节省IO资源。

每一个HDMI插入和输出口都有IO口做插入拔出的检测。

还有IO去到9601的使能脚

2.1 开发板

由于使用立创·地文星开发板作为主控，因此将使用母座对接到开发板公座

将所有IO引出，基本上用完了所有IO口

主要是IIC的端口是固定的，ADC也是固定那几个的。MS9601A的使能，HDMI的检测都可以挑选任意一个GPIO

2.2 MS9601A

主要是不要搞混HDMI信号，因为有9进，1出，还有转出3组的中间信号一共有13组HDMI信号，他们的DATA,CLK,IIC容易接错

IO口触发其实可以随意接，在软件做调整就好

比如要打开HDMI1口是拉高EN3和EN10，HDMI2拉高EN2和EN10

2.3 指示灯

指示灯使用HPD就可以了，不需要额外从MCU拉

2.4 按键ADKEY

主要是不要有过于接近的分压值，这里的分压值都分的比较开

3.PCB

由于一个HDMI口占用的面积比较大，因此整张板的长度会比较长，所以使用了双面板省钱

当然也有节省的方法，就是使用立式的HDMI座子

OLED和按键放置在左上角，开发板和电源座放置在右上角，HDMI切换芯片在中间

由于使用双面板节省成本，因此需要打多点地孔以获得良好的性能。

HDMI需要做100欧姆阻抗匹配，两正负信号之间需要走等长，<5mil长度

4.代码

使用 礦ision 5 keil 5开发

基于地文星开发板的 0.91寸彩屏 代码为基础开发：

https://wiki.lckfb.com/zh-hans/dwx-cw32f030c8t6/module/screen/0-91-single-screen.html

 

在此基础上进行修改

 

4.1 IO口初始化

初始化输出的IO口，使能时钟，配置速度等操作

配置输入的IO口，内部下拉

ADC的配置

由于我们使用的是3个ADC，因此这个需要配置ADC为序列连续转换模式，才能同时采集这几组ADC

参考电压设置为VDDA电压

ADC采样时间推荐为5个ADC采样周期

4.2 ADKEY

这个简单，就是看各个按键按下的AD值，然后做通道判断即可

4.3 插拔检测

这个也简单

检测到高电平就显示OLED反显，低电平就正常显示，就能做拔插检测了

5.外壳设计组装

使用SW绘制亚克力外壳

厚度为2mm的亚克力

导出dxf后导入立创eda制作面板

 

使用到的装配零件如下：

M2.5*30mm螺丝*4PCS

M2.5螺母*4PCS

尼龙柱3.2*5*18 *4PCS

尼龙柱3.2*5*3 *4PCS

装配完成

6.总结

80以下的成本比起买群控机节省占地，价格也便宜

7.演示

视频演示插拔检测和9个设备切换