These Aren’t The Droids You’re Looking For…

Ein bisschen Star Wars-Geraffel darf ja eigentlich nicht fehlen. Als Inbegriff für die futuristische Technik aus der weit entfernten Galaxis steht für mich der kleine R2. R2-D2 ist wohl einer der sympathischsten Roboter-Ikonen die die Welt so kennt. Also mal überlegt, in welcher Form man den Droiden noch unterbringen könnte, als Handyhülle oder Keksdose ist er ja schon ganz nett, aber für beides habe ich eigentlich keine Verwendung, aaber…

Eine neue Schreibtischlampe wäre mir sehr gelegen. Dann könnte ich beim abendlichen Programmier-Vergnügen auf meine bisherige Energiesparlampe verzichten. Mit ihrem ultra-kaltweißen Licht ist sie zwar perfekt für die Konzentration beim Lernen – aber eine behagliche Stimmung kommt damit nicht auf. Das ist auch schon die Lösung. Beziehungsweise die Grundlage zur Lösung.

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Der Dome der Lampe hat ja schon die perfekten Abmessungen; ein paar Streifen blaue Klebefolie sollten reichen, um ihm das typische Antlitz von R2-D2 zu verpassen.

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Als Leuchtmittel sollen selbstverständlich LEDs arbeiten. Aus einer älteren Bestellung habe ich noch 10x Nichia 1W LEDs und einen Ring aus blauen SMD-LEDs übrig. Irgendwie hab ich mir beim Bestellen keine Gedanken gemacht, wie ich die Nichias überhaupt verarbeiten soll – also hab ich die SMD-Knirpse kurzerhand auf die Kupferseite einer Lochrasterplatine gepflastert. Nicht die feine Art, funktioniert aber wie es soll.

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Bei der Bestromung gibt es wieder einen kleinen Kompromiss: die Lampe läuft mit 12V, die weißen LEDs mit ungefähr 3V. Ergo bietet es sich an, jeweils drei LEDs als Strang zu verschalten, über eine Konstantstromquelle dann an 12V. Obwohl LEDs zu den effizientesten Leuchtmitteln überhaupt gehören, entwickeln sie bei entsprechender Leistung doch eine gehörige Abwärme. Besonders bei so einer kleinen Bauform. Da die LEDs hier jedoch nicht an einem satten Kühlkörper betrieben werden, muss die Leistung entsprechend angepasst werden. Anstatt den maximalen 300mA sollen sie mit 100mA bestromt werden.

Da ich aber nur eine Konstantstromquelle mit 350mA Ausgang zur Hand habe, werden die drei LED-Stränge parallel an die einzelne KSQ gehängt. Theoretisch kann es jetzt durch Abweichungen in der Fertigung zu unterschiedlich hohen Strömen kommen – der Aspekt ist hier jedoch vernachlässigbar; zum einen ist die Fertigungsqualität bei Nichia sehr gut, und zum anderen bewegen wir uns in einem sicheren Strombereich, der praktisch unmöglich zu einer Zerstörung der LEDs führen kann – dafür müsste die Abweichung zwischen den LEDs wirklich abnormal groß sein.

Natürlich soll die Lampe nicht nur Vollgas kennen – eine Dimmbarkeit ist wünschenswert, das Zauberwort heißt Pulsweitenmodulation. Dafür braucht es einen µC, aufgrund der Überschaubarkeit des Projektes ist mir ein Arduino (Pro Mini) zu groß, es wird Zeit für den kleinen Bruder: den ATtiny85. Ein toller Controller im kompakten DIP-8-Gehäuse, durch die begrenzte Pin-Zahl aber natürlich nicht überall einsetzbar. Der ATtiny liest eine analoge Poti-Spannung ein und verwurstet sie zu zwei PWM-Signalen. Steht das Poti in der Mitte, sind alle LEDs aus. Dreht man zur einen Richtung wird Weiß heller, zur anderen strahlt die Lampe heller blau.

Für eine authentische Erscheinung darf aber eines nicht fehlen: die piepsige Sprachausgabe. Aus diesem Grund habe ich mir zusammen mit einem Visaton-Kleinlautsprecher noch ein Audio-Dekoder-Modul besorgt, ein WTV-020-SD. Das Modul wird über eine µSD-Karte gefüttert und mit 3,3V versorgt. Klingt angenehm? Naja, bei beidem ist das Modul mehr als nur anspruchsvoll. Zum Starten benötigt das Modul einen Strompeak von >100 mA. Bekommt es den nicht, bleibt es beleidigt ruhig. Bei den SD-Karten ist mir keine Logik aufgefallen, von drei 1GB-Karten sind zwei in Ordnung, mit der dritten mag das Modul einfach nicht arbeiten.

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Die Soundfiles im .WAV-Format habe ich mir aus den Installationsdateien eines Klassikers aus meiner Kindheit besorgt – Star Wars Jedi Knight II. Die mussten dann noch in ein proprietäres Dateiformat gezwängt werden, damit das Soundmodul sie versteht, danach klappt dann aber alles wie es soll.  🙂

Angesteuert wird das Modul durch einen Bewegunsmelder, der optisch das Auge von R2-D2 bildet. Das HIGH-Signal vom Bewegungsmelder muss dann erst noch über einen PNP-Transistor invertiert werden, da das Soundmodul ungeschickterweise bei einem LOW-Signal anfängt zu tüdeln (die Invertierung übernimmt nun doch noch der µC, spart ein Bauteil, hehe). Über einen Schalter lässt sich das Signal auch kappen, falls einem mal nach mehr Ruhe ist.

attiny2Hier das ganze noch als Schematic. Um bei der Kompaktheit die Übersichtlichkeit zu wahren, habe ich die Konstantstromquelle mit den weißen LEDs nicht mit eingezeichnet.

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Quick & Dirty: Der Schuhschachtel-Verstärker

Diese Situation mag dem ein oder anderem Bastler sicher bekannt vorkommen: es muss in letzter Sekunde eine Schaltung/Gerät aufgebaut werden – und trotzdem muss das Ding unbedingt ordnungsgemäß funktionieren, für ausgiebige Tests bleibt nämlich keine Zeit mehr…  🙂

So auch wieder passiert auf dem diesjährigen ‚Anti Fruschd‘, einem kleinen Festival im Nachbardorf. Veranstaltet durch das Jugendzentrum Pfiff, zu deren Mitgliedern ich mich auch zähle. Für Interessierte gibt es hier ein kleiner Zusammenschnitt mit Eindrücken vom Festival. Die Aufnahmen wurden mit meiner EOS 600D (+ 50mm f1.8) und der SJ 4000 (auf dem Copter) gemacht.

Tja, wo drückte also der Schuh: Das Aufbauen von Bühne & Co. macht eindeutig mehr Spaß mit Musik. Dafür haben wir eigentlich auch mal einen Bollerwagen-Aufbau gebaut, mit 2x Visaton BG20 in ca. 140l Volumen (Bassreflex-Bauweise). Angetrieben werden die bisher von einem Tripath TA2024. Ein absolut bemerkenswerter Verstärker – eine digitale Endstufe ohne jeglichen Kühlkörper; auch bei Volllast wird der Chip lediglich handwarm, der Wirkungsgrad ist kaum zu toppen. Leider kann auch dieses Wunderwerk der Digitaltechnik nicht zaubern – versorgt wird der Verstärker von einem LiPo-Akku mit 12V Spannung; bei 8 Ohm kann der Verstärker daher nicht viel mehr als 10W an Leistung umsetzen.

Irgendwie muss also die Spannung erhöht werden, anders kann nicht mehr Leistung an den Lautsprecher abgegeben werden. Jedoch soll trotzdem weiterhin ein Akku reichen zur Versorgung – eine Reihenschaltung hätte praktische Nachteile. Ein bisschen Recherche haben dann zu einem Hochsetzsteller- bzw. Step-Up-Modul von Aliexpress geführt. Der verbaute Regler kann einen Wirkungsgrad von über 90% erreichen, das klingt doch gut. Beim Verstärker habe ich mich für den TPA3116 entschieden, der kommt nämlich mit den angepeilten 24V noch gut klar. Bei wenig Verzerrung kann der Chip dann immerhin 50W pro Lautsprecher ausspucken. Als kleines Schmankerl habe ich noch ein Vorverstärker-Modul auf Basis des LM1036 dazubestellt. Damit lassen sich dann auch Volume, Treble, Bass und Balance komfortabel einstellen.

Die angesprochenen Bauteile habe ich eigentlich schon vor Monaten bestellt und dann aber schlicht keine Zeit gefunden sie ihrer Verwendung zuzuführen. So lief es dann auf den Vorabend vom Festival raus. Zunächst wurde ein Funktionstest der Hardware durchgeführt. Mein größtes Bedenken war dabei das Zusammenspiel zwischen Verstärker und Hochsetzsteller; glücklicherweise gab es kein Rauschen oder Brummen, die Schaltfrequenz liegt wohl deutlich oberhalb des relevanten Frequenzbereiches vom Audioverstärker. Prima, dann kann ja alles ordentlich verkabelt werden.

Nach einer Weile Abisolieren und Crimpen war auch die Verkabelung abgeschlossen, allerdings kann dieses fragile Konstrukt so in der freien Wildbahn nicht lange überleben – es muss ein Gehäuse her. In der Größe habe ich jedoch leider keine Kunststoffgehäuse, und für ein Holzgehäuse ist die Zeit zu knapp. Ein bisschen weiter grübeln hat mich dann zum Schuhkarton gebracht; davon stehen genug rum, und die Bearbeitung ist auch entspannt. Von der Form her hätte ein Birkenstock-Karton gut gepasst, aber naja… optisch hat der Adidas-Karton irgendwie doch mehr zugesagt. Da würden die Slawen wohl auch zustimmen

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