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Verschaltung und Peripherie

Im Dokument Wintersemester 13/14 (Seite 80-86)

Die Ausgangspins der Platine werden ¨uber abgeschirmte Kabel zum Geh¨asue gef¨uhrt.

Der Ausgangsbus hat folgende Pinbelegung:

Die Verschaltung der Signale erfolgt am Geh¨ause ¨uber Patchkabel. Pin 3 ist der Eingan in die Schaltung. Er Kann mit 7 verbunden werden um das Signal an den Fuzz Oktaver zu

¨ubertragen. An1und2lieget dann das Fuzz Signal, dieses kann ¨uber ein Poti gesteuert werden (Verteilung von Verzerrungs - und Okktavanteil) und wird an einer Buchse ausgegeben. Diese muss noch mit4 verbunden werden, um das Signal an den allgemeinen Ausgang zu legen.

Analog wird dass Wah Signal Ausgegeben (3mit 5 verbinden und 11mit 4).

Will man beide Signale hintereinander schalten, so muss 1 + 2 mit 5 verschaltet werden (oder umgekehrt, je nach dem welche Reihenfolge man bevorzugt) und das Signal dann an den Ausgang4 gelegt werden. ¨Uber 8wird das Pedal angeschlossen, 6und 9werden an das Poti zur Steuerung der Verzerrung angschlossen.

Abbildung 87: Verschaltung am Geh¨ause

Hier sind schematisch die Buchsen am Geh¨ause dargestellt, die je nach Klangwunsch mit Patchkabeln verkabelt werden.

3.7 Bauteilliste

Halbleiterbauelemente LM741(OP V) 1

Aleksandra P.

4 Anzeige

Abbildung 88: Blockschaltbild von Gruppe 4

Unsere Gruppe hieß urspr¨unglich ”Lichteffekte”. Nach einiger Diskussion hat sich herausge-stellt, dass wir statt sch¨onen Effekten lieber eine n¨utzliche Anzeige bauen wollen und haben uns daher umbenannt.

Phillip und Manuel k¨ummern sich um die Anzeige der Lautst¨arke auf dem Display. Kai und Malte f¨uhren mit Hilfe eines Mikrocontrollers eine Notenerkennung durch, deren ermittelte Werte dann auf einem von Nico, Guillermo und Matthias entworfenen Display angezeigt werden.

4.1 vu-Meter

4.1.1 Einleitung

Einer der Komponenten der Anzeigegruppe sollte eine Anzeige der momentan vom Instrument erzeugten Lautst¨arke darstellen. Dieses sollte durch ein vu-Meter in der Form eines Bargraphen realisiert werden und dem Spielenden auch ein optisches Feedback zur Verf¨ugung stellen. Ein vu-Meter definiert sich dahingehend, dass es ein Aussteuerungsmesser, also ein Messinstrument zur Beurteilung der Aussteuerung in der Tontechnik ist. Im genormten Fall

nach DIN IEC 60268-17 zeigt es den Gleichrichtwert an und tr¨agt die Bezeichnung Standard Volume Indicator (SVI). Hier sollte die ungenormte Variante Anwendung finden, da es im Fall des Thermins keines genormten Messinstrumentes darf um den Spieler ad¨aquat zu unterst¨utzen.

4.1.2 Idee

Angedachte Alternativen zu der letztendlich realisierten Form waren eine Darstellung in Zeigerform, eine Zahlendarstellung in Prozent auf Basis einer 7-Segmentanzeige bzw. eine Anzeige in Dezibel (dB).

Da sowohl der antike Charakter des Theremin aufgegriffen werden sollte als auch dem ursp¨unglichen Namen der Projektteilgruppe[Lichteffekte – Anm. d. Verf.]gerecht zu werden, wurde sich f¨ur die analoge Variante mittels Leuchtdioden entschieden. Dazu sollte zehn horizontal angebrachte Leuchtdioden die zu- bzw. abnehmende Lautst¨arke in ca. 10 % Schritten darstellen.

4.1.3 Realisierung

Zun¨achst sollte dieses durch eine Schaltung realisiert werden in der Transistoren als Schalter bez¨uglich der Dioden dienen und diese mittels eines elektrisches Widerstandsbauelementes (Potentiometer) eingestellt werden. Dieses wurde in der Schaltungssimulationsoftware “PSpi-ce” der Cadence Design Systems zufriedenstellend simuliert. In den ersten Testaufbauten zeigte sich hingegen sehr schnell, dass das menschliche Auge nicht in der Lage ist unterschiedlich hell leuchtende Dioden hinreichend genau unterscheiden zu k¨onnen. So ist es f¨ur den Betrachter schwierig nebeneinander liegende baugleiche Dioden, die verschieden hell leuchten auch als deutlich verschieden hell wahrzunehmen. Daraus ergab sich der Effekt, dass der Betrachter das Gef¨uhl hatte alle Dioden w¨urden ziemlich schnell anfangen zu leuchten ohne aber bestimmen zu k¨onnen welche Lautst¨arke durch die Dioden zu dem jeweiligen Zeitpunkt dargestellt wird.

Zur L¨osung dieser Thematik sollte darauf hin eine Transistor-Kaskadenschaltung realisiert werden. Die Ansteuerung der 10 Transistoren stellte sich aufgrund der geringen Basisstr¨ome und der damit verbunden zu hohen Fehleranf¨alligkeit als sehr kompliziert heraus. Daher wurde letztendlich eine Schaltung realisiert in der Zener-Dioden zur Diskretisierung dienen.

In R¨ucksprache mit der Gruppe 2 - Lautst¨arke sollte diese Diskretisierung auf ein Gleichspan-nungssteuersignal im Bereich 0-10 Volt angewendet werden. Dazu wurden Zener-Dioden gew¨ahlt da diese in Durchlassrichtung einen Spannungsabfall von 0.9 Volt haben. Zus¨atzlich wurde eine weitere Zener-Diode f¨ur eine 11. rote Diode eingeplant, die das erreichen der maximalen Lautst¨arke anzeigen soll. Der maximale Spannungsabfall ¨uber diese Zener-Dioden-Kette betr¨agt somit ca. 9.9 Volt. Zus¨atzlich wurde ein weiterer 1 kW Ohm Widerstand eingebunden um eventuelle Spannungen ¨uber 9.9 Volt abfangen zu k¨onnen. Die Ansteuerung der Leuchtdioden erfolgt durch Transistoren des Typs MC546 deren Basiseing¨ange ¨uber einen 1 kW Widerstand beschaltet an dem Steuersignal h¨angen, dass ¨uber die Schnittstelle bereitgestellt wird. Wobei eine Diode in etwa eine Lautst¨arkenzunahme von ca 10 % darstellen soll. Die Leuchtdioden sind entsprechend ihrer Kenndaten mit einem 1 kW Vorwiderstand beschaltet worden.

Nachdem Tests auf dem Steckbrett sehr gute funktionale Ergebnisse zeigten wurde die Schaltung anschließend in der Electronic Design Automation Software “Eagle” der Firma

“CadSoft” implementiert.

4.1.4 Ergebnis

Die fertige Platine wurde draufhin mit ansprechenden Bauteilen best¨uckt und gel¨otet und sp¨ater zum Testen an einen Funktionsgenerator(PM 5127) angeschlossen. Mittels diesen wurden verschiedene Eingangssignalszenarien simuliert. Das Eingangssignal wurde zu dem mit einem Oszilloskop DSO6012A ¨uberpr¨uft. Das angezeigte Verhalten der Leuchtdioden und der Schaltung als solche wurde als sehr gut beurteilt. Zum Abschuss wurde noch eine passende 6-Polige Wannenbuchse verl¨otet und ein entsprechendes Flachbandkabel inklusive Wannenbuchse bereitgestellt.

Manuel J.

Im Dokument Wintersemester 13/14 (Seite 80-86)