26.12.2013

Wie es zu diesem Projekt kam und sonst noch ein paar Gedanken...

Das Jahr 2013. Der Name "13" ist Programm. Für mich gesundheitlich nichts gutes. Wie man unschwehr erkennen kann, gibt es seit 2012
unter "News" nichts neues mehr. Also das ganze 2013 lief nix. Da es mir aber nun wieder besser geht (Unkraut vergeht nicht)
hatte ich nun noch die Musse dieses Projekt ins Leben zu rufen...

Angefixt vom schlechten TV-Programm beschloss ich eines schönes abends, anstelle von TV schauen mich am Abend mal noch
geistig etwas zu betätigen. So kam ich aufs Thema Elektronik welches mich eigentlich immer schon interessierte. Bis anhin traute ich mich
aber nie so richtig an dieses Thema ran, da es für mich ein Buch mit sieben Siegel war. 
Ich kaufte mir ein Buch und ackerte mich nächtelang durch Internetseiten welche coole Dinge zum nachbauen beschrieben. Mehr und mehr
verstand ich wie das Zeug geht. Dann kam natürlich der Praxistest. Im Elektronikfachgeschäft um die Ecke kaufte ich mir eine Menge
Teile und fing an einfache Schaltungen nachzubauen.
Eines schönes Tages... oder eher mitten in der Nacht entdeckte ich auf einer bekannten Film-Internetplattform ein VU-Meter Tower.
Ein Turm mit verschiedenen Plexiglasplatten welche im Tackt der Musik leuchteten. Sogleich war ich hin und weg und Feuer und Flamme!

Eigentlich wollte ich erstmals nur ein kleines Probeprojekt machen. Dies wurde dann aber immer grösser und aufwendiger. Aber seht selbst...

Am Anfang stand diese Schaltung. Dieser tolle Chip "LM 3914" war eigentlich der Gundstein für
mein "Gebastel". Er teilt eine vorher definierte Spannung durch 10 und bringt dann immer bei 10% mehr
eine Leuchtdiode zum brennen. Also z.Bsp. wir definieren einen Bereich von 0-10Volt. 
Je nach Eingansspannung am Chip (0-10V) sehen wie viele Leuchtdioden dann brennen. 
Bei 5V z.Bsp. 5 Dioden, bei 7 Volt 7 Dioden. Wir haben also ein Voltmeter gebaut.

Nun packte es mich richtig als die erste Elektronik so mehr schlecht als recht funktionierte. Auf der Fräse schnitt ich aus einer
Plexiglasschreibe pättchen aus. (Die ist durchsichtig. Das weisse ist nur die Schutzfolie).

Danach wurden die auf ein ganz genaues Mass gefräst. 

Es gibt durchsichtige und schwarze Plättchen. Das ganze ist für die optische Trennung so gemacht.

Dann wurde getestet wie gross das optimale Loch sein sollte wenn man die Dioden nur reinstecken möchte. Da die Plättchen nur 6mm dick sind,
wurde es etwas eng. Ein 4.9mm Loch hat sich als beste Variante herauskristalisiert. Bei 4.8 brach das Plättchen, bei 5.0 hält die Diode
nicht mehr von selbst.

Hier sieht man schon recht viel vom Innenleben meiner Noisebox. Ganz rechts der mp3 Player. Dann geht das Signal per Kabel
hoch zum Verstärker. Von dem aus gehts einerseits auf den kleinen Lautsprecher, anderseits auf den Spannungsteiler LM3914.

Weil der LM3914 nicht so viele LEDs aushält habe ich noch mit Transistoren eine Verstärkung gebaut. Es werden immer 2 Leuchtdioden
gleichzeitig mit einem Transistor angesteuert.

Hier das ganze etwas näher. Hier sieht man auch gut die Vorwiderstände um die Transistoren zu schützen.

Anstelle der Leuchtdioden kommen bei mir zuerst die Transistoren, Respektive
der 1KOhm Widerstand, dann der Transistor BD242c und dann noch der entsprechende Widerstand
für die Leuchtdioden um die Spannung von 12V an die 2 in serie gehängten Leuchtdioden anzupassen.
Da die verschiedenen Farben(bei mir blau und rot) verschiedene Spannungen brauchen.

Einfach nur cool das Teil!

Hier ein erster Test wie sich der Verstärker, die Boxen und die Holzkiste anhören...

Beflügelt vom Erfolg der schön leuchtenden Leuchtdioden machte ich mich daran einen Ramen für die Plexiglasplättchen zu fräsen.
Natürlich so genau, dass die Plättchen von alleine halten wenn man sie hineinsteckt. (Ca. auf 2/100mm)

So sah es dann nach viel Arbeit aus. Anfangs plante ich 40ig Plättchen. (Jetzt noch 38 aus platzgründen) Jede der 4 Seiten muste bearbeitet werden. Das ergibt stolze 160 mal umspannen und fräsen. Auch da ging ein ganzer Tag ins Land...

Dann muste noch das Board für die Bedinung gemacht werden. Hier wird gerade das Loch gefräst wo nachher die Buchse für
das "Line-In" hinein kommt.

Dann machte ich noch eine Befestigung dass die Plättchen auch richtig halten. Unter den Messingröhrchen hat es zwei Gewindestangen.
Mit den Muttern links und rechts kann alles zusammengezogen werden. an den zwei U gibt es je zwei Löcher. Dort wird das Ganze nachher
mit der Box und dem vorderen Ramen verschraubt. Die Messingröhrchen sind so gemacht das sie genau an den Plättchen anliegen
und diesen zusätzlich halt geben.

Das Holz lies ich beim Schreiner aufs Mass zuschneiden. Die Löcher für die Lautsprecher habe ich mit einer Stichsäge
ausgeschnitten. Die restlichen Ausschnitte mit dem Fein Multimaster. Was für ein tolles Gerät!

Natürlich ist das Aluteil etwas grösser wie der Ausschnitt. (Absatz). So muss man nicht so genau arbeiten. Von vorne sieht es toll aus,
von hinten kommts nicht draufan.

Dann kam noch das Loch fürs VU-Meter.

Das ist der Hinterteil. Hier kommt die Kühlung für die zwei Verstärker, der 12Volt DC Eingang und noch die zwei Löcher für
die Lautsprecher. Achja mit schöner Antrazitfarbe wurde das ganze dann "gerollt"
Die 12Volt stammen dann von einem alten Netzteil einer Externen Harddisk. 12V DC 2A.

Dann ging es an den Zusammenbau. Auch musten die einzelnen Elektronik-Baugruppen noch gebaut werden. Ich hatte es
erstmals ja nur auf den Teststeckplatinen aufgebaut. Nun muste alles noch richtig auf Kupferplatinen gelötet werden.

Hier im Vordergrund der Stereo-Verstärer. (2x das gleiche für 2 Eingänge) Auf dem weissen Steckbord die 2 Poti für die Lautstärkeregelung.

Natürlich wurde im Gerät selbst ein Doppelpoti verbaut so dass beide Kanäle gleichzeitig lauter oder leiser werden.

Diese Schaltung wird 2x gebaut. (Stereo)

Das ist das Verstärker-IC TDA2002

Hier noch die grüne Diode welche aufleuchtet wenn man den Schalter umlegt und das Gerät in betrieb nimmt. Da die
Eingangsspannung 12Volt beträgt, braucht es noch einen Widerstand damit die Diode nicht zerstört wird.

So ganz allmählich kommt Leben in die Bude...

Hier sieht man auch die Aufteilung im Innern. Die beiden Lautsprecher wurden räumlich bewusst voneinander getrennt. 

Hier nochmals die Baugruppe welche den Spannungsteiler LM3914 so wie die "Verstärker-" Transistoren enthält,  welche die
20ig Hochleistungs-LED ansteuern.

Aha hier auch noch der LM3914.
Es gibt übrigens noch einen LM3915 und einen LM3916. Ich habe noch den 3915 ausgetestet aber der
3914 ergab das schönste "Geblinke"

Hier sind die zwei TDA2002. Das sind die Verstärkerbausteine vom "Stereoverstärker" Diese werden im Betrieb sehr heiss und müssen
an einen Kühlkörper angebracht werden. Um die Wärmeleitung zwischen Chip und Kühlkörper zu verbessern gibt es Wärmeleitpaste
welche drauf, respektive dazwischen geschmiert werden sollte.

Rechts ist es schon gemacht. Es sieht aus wie Zahnpaste.

Hier ein Blick von hinten aufs VU-Meter. Die LED's sind nur gesteckt und halten rein durch die konische Form im Loch.

Soweit so gut. Es lief eigentlich nicht schlecht. Nur war anfangs der Klang nicht sonderlich gut und der VU-Meter zeigte nur an, wenn
die Lautstärke sehr laut war, da ich den Spannungsteiler unmitelbar hinter dem normalen Verstärker angehängt hatte. Nun konnte es aber
nicht sein, dass wenn man in der Nacht leise musik höhren will mein "Geblinke" nicht funktioniert. Es muste also eine Lösung her.
Die Lösung bestand in einem dritten Verstärker, der eigens für den VU-Meter zuständig ist. Da der TDA2002 sehr heiss wird, und ich
keinen freien Platz mehr auf der Kühlfäche hatte, griff ich zu einem anderen Verstärker-IC. Dem LM386N-1

Schnell war der zusätzliche Verstäker gebaut und angeschlossen. Nun funktionierte es wundervoll und auch bei leiser Lautstärke
kann über das Potti an der Frontplatte der volle Ausschlag vom VU-Meter eingestellt werden.

Schaltplan für den kleinen Verstärker.

Nun gab es noch ein letztes Problem. Wenn man das Ganze relativ laut einstellte, begann die Musik zu verzerren. Der Klang war übel. Dieses
unschöne Problem war aber mit 2 zusätzlichen 2200uF Kondensern (zusätzlich zu den zuerst verwendeten 1000uF) schnell behoben.

Das Ganze noch von oben.

Und so sieht es nun fertig aus. Es ist noch etwas schüchtern... deswegen zuerst von hinten... ;-)

Hier von vorne. Von links nach rechts: Der Ein/Aus-Schalter, daneben die grüne Diode zum anzeigen das die Kiste läuft, dann das
besagte Lautstärken-Doppelpoti, dann das VU-Poti um den Bereich an die Musiklautstärke anzupassen und zu guter letzt noch
die Line-In-Buchse für den Stecker vom mp3 Player.

Fertig wurde ich nach ca. 70ig Stunden Bauzeit am 25.12.2013 um 14.58Uhr. Um 15.30Uhr war Weihnachtsfeier wo ich das gute Stück
dann verschenkt habe. Zwischen Fertigstellung und Übergabe blieben also noch 32 Minuten wo die Farbe mit
welcher ich dieSchrauben noch strich, trocknen konnte...Das war mal wieder richtig: "just in time"

Ach ja... Beim Einschalten leuchten die Dioden von aussen nach innen. Das würde nun der Informatiker einen "Bug" nennen. Es ist
eigentlich ein ungewollter Fehler. Irgend ein Kondensator hat vom Betrieb her noch Spannung. Wenn man einschaltet
bekommt der VU-Spannungsteiler noch die volle Dröhnung mit der Zeit entläd sich der Kondensator. So gehen die Lichter von aussen
Nach innen. (Viel Spannung auf wenig Spannung). Irgendwie sieht es aber sexi aus. Also lassen wir es so... :-)

Ein tolles Projekt mit einem super Ergebnis!

Bitte keine Fragen zur Elektronik. Ich habe, wie anfangs geschrieben davon nur eine Grunahnung und kann vermutlich keine
kompetenten Antworten liefern.

Und noch dies. Ich habe die Schaltpläne mit besten Wissen und Gewissen gemacht. Kann aber nicht für die Richtigkeit
garantieren da sich auch mal ein Fehler einschleichen kann. Wer es nachbaut tut dies auf eigene Verantwortung.

Film dazu kommt demnächst...

Besten Dank fürs lesen!