Mein Lichtsteuergerät. Im Unterforum Projekte im Selbstbau - Beschreibung: Selbstbau von Elektronik und Elektro
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BID = 354657
stepp64 Gesprächig
  
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Hallo,
ich hab es nun trotz der Hitze geschafft, mal meine gekritzelten Entwürfe in einen richtigen Schaltplan zu zeichnen. In den letzten Wochen hatte ich einige Fragen zu der Filterbaugruppe gestellt und mir wurde geholfen. Leider ist der Thread nun wegen dem Forumcrash weg, so dass ihr hier nur noch das Endergebniss sehen könnt.
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Das Netzteil ist recht gewöhnlich mit einem 7805 aufgebaut. Die negative Spannung für die OPVs wird durch einen DC/DC (5V/5V) Wandler erzeugt.
Die Filter wurden durch 8 Bandpassschaltungen realisiert. Mit dem 64Hz-Kanal wurde das schon probeweise aufgebaut. Es funktioniert auch recht gut. Die Ausgänge der 8-Filterstufen gehen dann auf einen 16zu1-Analogmultiplexer. Dessen Ausgang liegt dann wiederum am µC an, welcher die Werte misst und verarbeitet.
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An den anderen 8 Eingängen des Multiplexers sind 8 Potis angeschlossen. Im manuellen Dimmmodus kann man hier die Helligkeit von jedem Kanal einzeln einstellen.
Die Lassteile sind im Moment nur für 8x 60W vorgesehen. Der eingesetzte Triac könnte zwar mehr schalten (max. 3A), bei mir reichen aber die 60W. Ist ja nur für das Partyzelt bzw für das Kinderzimmer gedacht. Die Nullspannungserkennung funktioniert tadellos. Auch das Dimmen selbst hat im Versuchsaufbau geklappt.
Display und Tastatur dienen den Einstellungen der verschiedenen Modis. Doch dazu später mehr (falls Interesse besteht).
Die Gehäusebeleuchtung ist eher ein Gag. Ich wollt die Pins nicht leer lassen und da ich ein durchsichtiges Gehäuse verwenden will (ELV Serie 5000), dachte ich, dass eine unterschiedliche Gehäusebeleuchtung doch ganz nett anzusehen wäre.
Der DMX-Eingang hat auch schon im Versuch funktioniert. Ist ganz nett, wenn WinAmp die 8 Kanäle steuert .
Zum Schluss soll noch ein Fernbedienung dran. Da hab ich aber noch nichts programmiert. Mal schauen, ob das so klappt.
Dann schaut euch das mal an. Falls jemand einen Fehler erkennt, dann kann er mir das gerne mitteilen. Bis zur fertigstellung des endgültigen Programmes wird es allerdings sicher noch ein paar Wochen dauern. Vieles geht zwar schon, aber vieles auch noch nicht.
Gruß Sven |
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BID = 354996
Dombrowski Stammposter
   
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Moin.
NF-Eingangsstufe: Bei der derzeitigen Polung der 10µF-Elkos müsste von außen dem NF-Signal ein positiver Gleichanteil überlagert sein. Besser normale, ungepolte Koppelkondensatoren nehmen; bei 820k Belastung reichen 100nF für einen akzeptablen Frequenzgang.
Glättungsglieder nach Gleichrichtung: 1MOhm ist recht viel. Die nachfolgende Stufe - das ist beim durchgeschalteten 4067 der Analog-Input des µC - muss eine noch erheblich größere Eingangsimpedanz haben, um die Entladezeitkonstante nicht zu verfälschen. Wenn es bei 1MOhm bleiben soll, Spannungsfolger als Puffer dazwischen setzen, oder sonst deutlich kleineren Wert ausgucken.
LED-Treiber: 4 mal rot parallel ergibt 4*(5-1.6-0.2)/150=85mA. Das ist schon nahe der Grenze dessen, was ein BC547 überhaupt verdaut. Lieber BC337 nehmen, oder BC547+BC635 als Darlington.
Leistungstreiber: Triacs und Thyristoren brauchen am Gate doch nur ein ganz paar wenige Volt gegenüber der benachbarten Elektrode, um zu zünden. Kriegen die Gates hier bei den wenigen Hundert Ohm Vorwiderstand nicht viel zu viel Strom bzw. Spannung ab, wenn der MOC durchschaltet?
Spannungsversorgung: Eventuell getrennte Regler für Analogteil einerseits und Digitalteil andererseits vorsehen. Aber gut, solange es keine Probleme gibt, gehts auch so.
D. |
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BID = 355111
stepp64 Gesprächig
  
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Hallo Dombrowski,
danke für die Tipps. Ich werde sie natürlich berücksichtigen.
Das mit den Transistoren ist mir gar nicht so aufgefallen. Du hast natürlich recht. Die vertragen ja nur 100mA. Der BC337 dagegen 800mA. Das werd ich auf alle Fälle ändern.
Das mit den Eingangselkos ist auch kein Problem. Ändere ich ab auf 100nF.
Spitzenwertgleichrichter nach Filter: Was würdest du empfehlen? Ich wollte die Spannungen 1-2 mal in 10ms messen. Nach ca. 20ms sollte der Kondensator entladen sein, sofern kein Signal mehr anliegt. Ansonsten könnte ich auch noch im Programm etwas herumtricksen bzw. über die Vref-Eingänge den Bereich noch etwas anpassen. Die Messwerte müssen nicht sonderlich genau sein. Hauptsache der optische Eindruck entspricht dem gehörten. Die OPV-Ausgänge sollten natürlich nicht überlastet werden und am PIC sollte auch noch was messbares ankommen. Da hab ich aber nicht so die Ahnung.
Die Leistungsstufe hab ich übernommen von www.digital-enlightenment.de. Du hast allerdings auch da recht. Im Datenblatt zum MOC 3021 stehen Werte von 180Ohm am Pin6 des MOC und davor 2,4kOhm. Werde das mal testen. Ist sicher besser das so zu machen, wie im Datenblatt steht.
Danke fürs drüber schauen. 4 Augen sehen halt mehr als 2
Gruß Sven
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BID = 355159
Dombrowski Stammposter
   
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Moin.
Ich kenne diesen PIC und seinen Analog-Eingang nicht. Ich weiß aber ein wenig von der Art von A/D-Wandlung, bei der die Entladezeit eines Kondensators abgestoppt wird, während die Aufladung von der zu messenden Eingangsspannung abhängt. Das ist so etwa das Dual-Slope-Verfahren der DVM-ICs. Ist das hier bei diesem PIC gegeben? Dann darf aber der Kondensator vom Bandfilter nicht mehr umgeladen werden, während die Messung läuft. In dem Fall musst du das Konzept noch mal überdenken und um elektronische Schalter erweitern, die den betreffenden Kondensator während der Messung abkoppeln.
Wenn es sich jedoch um einen ganz normalen regulären A/D-Wandler-Eingang handelt, dann darf die Messung die Kondensatorspannung nicht beeinflussen! Sondern die Spannung muss ganz kontinuierlich dem NF-Spitzenwert in dem betreffenden Frequenzkanal folgen. Deshalb der Spannungsfolger, solange der parallel geschaltete Widerstand so hochohmig ist. Das muss man im Vergleich zum Eingangswiderstand des µC-Pins sehen.
Man nimmt Entladezeitkonstanten so etwa im Bereich 20ms - 500 ms - je nach Geschmack. Denn das legt fest, wie sich später beim funktionierendem Gerät das Licht mit der NF-Amplitude ändert. Die vorhandenen 1MOhm*10nF ergeben 10ms; ziemlich knapp. Dagegen z.B. 47kOhm||2,2µF hätten ca. 100ms; schon eher im angepeilten Bereich. Allerdings: je größer der Kondensator, umso eher kommt der Bandfilter-OpAmp in Bedrängnis, wenn er den Kondensator nachladen soll. Daher vielleicht noch einen Widerstand von einigen Hundert Ohm in Reihe zur Diode setzen.
D.
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BID = 355167
stepp64 Gesprächig
  
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Also der PIC hat selbst einen internen Kondensator. Dieser C ist, solange keine Messung läuft, mit einem der 8 analogen Eingänge verbunden. Wenn ich das Datenblatt richtig verstehe ist dieser C 150pF groß. Sobald eine Messung gestartet wird, schaltet der PIC diesen C vom Eingang ab und verbindet ihn mit der internen Messelektronik. Nun benötigt der PIC einige Takte um die Spannung zu messen und binär umzuwandeln. Wenn er fertig ist, schaltet er den C wieder auf den Eingang.
Aber noch mal zu den zeitlichen Abläufen an den Filtergleichrichtern. Wenn ich alle 10ms messe und den gemessenen Wert als Dimmsignal an die Laststufen gebe, dann müsste doch der Eindruck recht natürlich sein, oder? Wie lange dauert denn z.Bsp. der Schlag einer Basstrommel? Sollte dieser 100ms lang sein, dann würde der µC in dieser Zeit 10 mal messen und den Triac in den 10 Halbwellen 10 mal zünden. Die Lampe würde also 100ms leuchten und das in Abhängigkeit von der Lautstärke. Ist der Basschlag laut gewesen dann hell und umgekehrt. Denkst du, dass es besser aussieht, wenn die Lampe 500ms leuchtet, auch wenn der Basschlag nur 100ms lang war? Oder dauern die Töne bei normaler Musik sowieso so lange?
Gruß Sven
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BID = 355185
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Moin.
Was ist im Datenblatt zum Rs der Spannungsquelle geschrieben? Welchen Einfluss hat er auf die Messung?. Ich würde doch lieber beim Spannungsfolger bleiben. Dann geht es schön niederohmig rein in den Pin. Um zu sparen, kannst du den Spannungsfolger auch hinter den 4067 setzen; dann ist es nur ein einziger in der gesamten Schaltung. Richtiger wäre aber eigentlich direkt am Kondensator.
Die Zeitkonstante bestimmt, wie schnell die Kondensatorspannung abfällt, nachdem der Musikimpuls gerade vorbei ist - also die Trägheit. Ob es besser aussieht, wenn es x-mal so lange leuchtet, weiß ich nicht... wahrscheinlich nicht. Andererseits dient die Trägheit dazu, sehr kurze Impulse überhaupt sehen zu können. Wenn es zu träge erscheint, kann man ja immer noch einen nur halb oder viertel so großen Kondensator einlöten.
D.
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BID = 355187
stepp64 Gesprächig
  
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Leider bin ich der engl. Sprache nicht sonderlich mächtig. Ich versteh das alles nur halb. Deshalb hier mal noch der Teil aus dem Datenblatt zu dem das Bild war. Versteh ich das richtig, dass die Spannungsquelle max. 10kOhm betragen darf? Wenn ja, wie müsste dann meine Schaltung aussehen, das sie nur 10k hat?
Was verstehst du unter Spannungsfolger? Kannst du mir das mal kurz skizzieren?
S.
Hochgeladene Datei ist grösser als 300 KB . Deswegen nicht hochgeladen
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BID = 355190
stepp64 Gesprächig
  
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Musste das .jpg noch etwas komprimieren.
S.
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BID = 355296
Dombrowski Stammposter
   
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Moin.
Ein Spannungsfolger ist das, was am NF-Eingang der Gesamtschaltung schon vorliegt: ein OpAmp mit direkter Gegenkopplung vom Ausgang zum Minus-Eingang.
Das Datenblatt ist recht aufschlussreich. 10kOhm als maximaler äußerer Widerstand Rs ist richtig. Umso mehr plädiere ich jetzt für den Spannungsfolger. Nach dieser Skizze wird Rs dann nur noch vom Durchgangswiderstand eines Transmission Gates im 4067 gebildet - ca. 100..300 Ohm.
Btw, weil jetzt eine symmetrische Betriebsspannung zur Verfügung steht, sind Rail-to-Rail OpAmps nicht mehr unbedingt nötig. Jedenfalls nicht mehr, um den Nullpunkt zu bewältigen; sondern höchstens noch für eine maximale Aussteuerung (bei Ub = +-5 V).
D.
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BID = 355320
stepp64 Gesprächig
  
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Du hattest ja weiter oben geschrieben, dass dieser Spannungsfolger auch hinter den 4067 könnte. Ist dem noch so? Ich hätte ja noch ein OPV im ersten IC frei. Auf meiner Platine geht es auch schon recht eng zu. Bin mir nicht sicher ob ich da noch zwei ICs reinquetschen kann. Wenn ein OPV zwischen 4067 und PIC reichen würde, würde ich es so machen.
Danke nochmals für die Hilfe.
Sven
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BID = 355430
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Moin.
Hmm, naja... Also gut, aber dann verringere die 8 Widerstände mindestens auf ein Zehntel ihres Werts, von 1M auf 100k, und im Gegenzug die Kondensatoren zehnmal so groß wählen. Der bewusste OpAmp hinter dem 4067 sollte einen eigenen Widerstand vom Plus-Eingang nach Masse bekommen, 1M..10M groß - eben erheblich größer als die gerade erwähnten 8 Widerstände. Zu dem Zweck, damit der OpAmp nicht wegdriftet in den (Umschalt-)Zeiten, wenn kein 4067-Eingang durchgeschaltet ist.
D.
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