Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Nachbau "heißer Draht" mit LCD Display und Lautsprecher


von Christian (Gast)



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Hallo zusammen,

ich bin gerade dabei, mich näher mit dem Thema µC und Elektronik zu 
befassen. Dazu habe ich mir vor einiger Zeit das STK500 von Atmel 
geholt, um damit ein bisschen rumzuspielen und erste Erfahrungen zu 
sammeln.
Ich würde nun gerne das Spiel "der heiße Draht" so wie hier beschrieben 
nachbauen, um mich etwas intensiver mit der Materie zu befassen. 
(http://thomaspfeifer.net/der_heisse_draht_geschicklichkeitsspiel.htm)

Habe mich bereits in verschiedenen Seite und Foren ein bisschen zu der 
Thematik eingelesen und wollte von euch wissen, ob das was ich mir so 
ausgedacht habe funktionieren kann oder aber ob ich noch grundlegende 
Sachen nicht beachtet habe.

Der µC den ich verwende war ein Atmega8515L, der beim STK 500 mit dabei 
war.
Als LCD Display dient ein AV1624 von Conrad Elektronik und als 
Lautsprecher habe ich mir einen kleinen besorgt mit 8 Ohm Impedanz und 
0,3 Watt (wie auf den Fotos von Thomas Pfeifer zu sehen). Zusätzlich 
habe ich für die Spannungsversorgung noch einen Clip für eine 9 V 
Batterie und einen Spannungsregler 78L05 besorgt.

1. Grundschaltung für µC:
(800px-Avrtutorial_grundschaltung_mitisp.gif )

2. Stromversorgung für µC und LCD Display:
(stromversorgung.png)
Die Pins des Displays (RS, E, DB4-DB7) an Port A des µC. Zur Ansteuerung 
würde ich dann den Treiber lcd-routines, der hier auf der Seite 
verfügbar ist verwenden. (Ports muss ich dann in der H Datei anpassen)

3. Lautsprecher
Auf der Seite von Thomas Pfeifer wird der Lautsprecher direkt an zwei 
Pins eines Ports angeschlossen. Ist das so in Ordnung oder aber kann es 
hier zu Problemen kommen? Die Soundqualität muss nicht überragend sein, 
es reicht wenn irgendwas aus dem Lautsprecher kommt :-)

4. Anschluss (Start, Fail, Ende, Schlaufe)
So wie ich das gesehen habe muss die Drahtschlaufe dann auf GND gelegt 
werden (an den 78L05). Die 3 anderen Eingänge dann jeweils auf einen Pin 
eines Ports vom Atmel.

5. Sourcecode (hierfür würde ich erstmal den Sourcecode von der Seite 
von Thomas Pfeifer nehmen (natürlich nach Anpassungen an meinen 
jeweiligen Controller und meine jeweilige Verdrahtung.

Ich hoffe, dass der Post jetzt nicht zu lange ist und ich euch mit 
meinen Fragen nicht zu sehr nerve :-)

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Christian schrieb:
> 3. Lautsprecher
> Auf der Seite von Thomas Pfeifer wird der Lautsprecher direkt an zwei
> Pins eines Ports angeschlossen. Ist das so in Ordnung?
Es wird schon nichts kaputtgehen, aber schön ist das nicht, denn die 
"Absolute Maximum Ratings" werden für diese 2 Pins sicher 
überschritten...

von MaWin (Gast)


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> Auf der Seite von Thomas Pfeifer wird der Lautsprecher direkt an zwei
> Pins eines Ports angeschlossen.

Das geht nur mit Piezolautsprechern, nicht deinem 0.3W Teil.

> dass der Post jetzt nicht zu lange ist

Statt viel schwammigem Text hättest du mal den Schaltplan vollständig 
zeichnen zu können, sonst fängt das Drama schon damit an, daß du deinen 
uC nicht mit Spannung versorgen kannst, weil du dem Spannungsregler 
keine Abblockkondensatoren verpasst wie es fett und breit in jedem 
Datenblatt steht und fehlerhafterweise einen 78L05 nimmst um eine 9V 
Batterie zu nutzen statt einem LP2950-5.

> Die 3 anderen Eingänge dann jeweils auf einen Pin eines Ports vom Atmel

Und wenn sie NICHT berührt werden, welche Spannung kommt dann in den 
Eingang rein ? Man sollte vielleicht noch pull up Widerstände vorsehen.

von spess53 (Gast)


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Hi

>Als LCD Display dient ein AV1624 von Conrad Elektronik

Mit VEE an GND wird das nicht gehen. Das Display braucht eine Spannung 
von 3,8V zwischen VCC und VEE. Also Einstellregler 10..20k zwischen VCC 
und GND. Den Abgriff vom Regler an VEE.

MfG Spess

von Christian (Gast)


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Hallo zusammen,

@MaWin: Ok, da muss ich dir Recht geben. Anstatt so lange alles per Text 
zu erklären hätte ich den Schaltplan vollständig zeichnen können. Ich 
werde mir auch noch mal die Datenblätter der einzelnen Komponenten dann 
genau anschauen und heute Abend mal einen vollständigen Schaltplan 
einstellen.

@Spess53: Danke für die Info. :-)
@Lothar Miller: Danke für die Info :-)

Mfg,
Christian

von Christian (Gast)


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Hallo zusammen,

ich habe die vorherigen Ratschläge mal alle beherzigt und versucht das 
Ganze in einem Schaltplan darzustellen. Der Lautsprecher bleibt jetzt 
erst mal weg. Wenn wirklich werde ich wie von MarWin geschrieben einen 
Piezolautsprechern verwenden. Auch noch mal danke für diesen Hinweis.

Habe ich bei meinem Schaltplan nun noch irgendwas übersehen? Danke schon 
mal für eure Hinweise und Tips :-)

Mfg,

Christian

von Wolfgang H. (frickelkram)


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Ahhh, da werden Erinnerungen wach :-)

Ich habe, vor vielen Jahren als ich noch in der Realschule war, einen 
heißen Draht gebaut. Damals in diskreter Technik, da es damals 
Mikroprozessoren für normal sterbliche nicht zu kaufen gab.
Ich habe das Ganze mit Relais und einer alten Ziffernanzeige, bestehend 
aus Glühlampen mit vorgeschalteten Symbolen gebaut.
Die Spielidee war damals folgende;
- es gab drei Schleifen
- es spielen immer drei Menschen gegeneinander
- wer am schnellsten durch ist gewinnt
- wird der Draht berührt, ertönt eine Klingel, die Ziffer dessen der 
berührt hat leuchtet, er ist dann raus
- jeder Spieler zahlt 50 Pfennige Einsatz
- der Gewinner erhält eine Mark
- 50 Pfennige verbleiben beim Betreiber
Das Ding war ein Hit bei unserem Schulfest. Wir haben die Anlage sogar 
für ein anderes Schulfest vermietet.
Damit das Ganze mehr Gaudi bringt würde ich die LCD-Anzeige um helle 
LEDs oder Lampen ergänzen. Du hast so viele Pins das Du auch noch mehr 
Beleuchtung einbauen könntest.
Bei meiner alten Version waren die drei Schleifen auch auf einem Brett 
montiert und hinter den Schleifen gab es eine Wand in der die 
Zahlenanzeige eingebaut war. Das Teil viel auch so schon gut auf ...

Ach so zur Frage; Ich würde dem Lautsprecher einen Verstärker gönnen. 
Wenn Du das Teil auf einem Fest einsetzen möchtest muss es auch Krach 
machen um Aufmerksamkeit zu erregen. Der Verstärker muss ja nicht 
kompliziert sein. Simple Transistoren sollten genügen damit Lärm heraus 
kommt.

von Christian (Gast)


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Hallo Wolfgang,

erstmal Danke für deine ausführliche Antwort, hat mich sehr gefreut.
Ich habe hier im Forum und auf der Seite mal ein wenig nachgelesen wegen 
Verstärkern. Dabei ist mir der TDA7052 aufgefallen.
Außerdem war im letzten Schaltplan noch der falsche µC eingezeichnet. 
Habe hier einen Atmega8515L. Habe das noch ausgebessert und auch mal den 
TDA7052 integriert.
Fällt dir noch irgendwelche Sachen an dem Schaltplan auf, die ich nicht 
beachtet oder übersehen haben sollte?

Vielen Dank schon mal im Voraus für deine Antwort.

Christian

von MaWin (Gast)


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> Habe ich bei meinem Schaltplan nun noch irgendwas übersehen?

Deine Start Draht Ende Kontakte müssen anders sein, damit sie einen 
Kontakt nach Masse erkennen und nicht dauernd 0 liefern.

    +5V
     |
    10k
     |
uC|--+--Start

Die Diode bei Rest macht keinen Sinn, es gibt eine Z-Diode zur 
Vermeidung von Spannungen über 7V


+5V --4k7--+--|RESET
           |K
         ZD6V2
           |A
          GND

aber die Schaltung ist auch unüblich, normalerweise kommen dort nie mehr 
als 5V hin, normalerweise reichen die 4k7 (oder 10k).

R/W vom Display solltest du anschliessen, wenn du ihn nicht benutzt, 
dann eben auf Masse (=Write).

von Wolfgang H. (frickelkram)


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Wenn Du einen Audioverstärker nutzt solltest Du nur 
Wechselspannungsanteile einkoppeln. Also eine R/C Kombination zwischen 
PC2 und Pin2 vom Audioverstärker. Pin3 vom TDA7052 gehört direkt nach 
GND. Du kannst den zwar zusätzlich auch über einen Ausgangspin schalten, 
allerdings weis ich nicht welchen interessanten Effekt Du damit 
erreichen möchtest.
Es würde aber auch eine einfacher Transistor anstelle des TDA7052 
genügen.

Du hast ein bisschen wenig Abblockkondensatoren vorgesehen. An den 
Mikroprozessor gehört ein 100nF unmittelbar an die Stromversorgungspins. 
Am TDA7052 solltest Du auch unmittelbar am IC Abblockkondensatoren 
vorsehen. Ich vermute die sollten etwas größer als 100nF sein, da musst 
Du mal ins Datenblatt schauen. Sinnvoll ist sicherlich auch ein 
Lautstärkepoti vor dem TDA7052.

Ansonsten hat WaWin ja schon die Hinweise wegen RESET und den 
Eingangspins gegeben.

Du kannst am Ende der Drahtschleifen noch Schaltplättchen anordnen, so 
dass Du eine Rückmeldung hast wenn jemand das Ende der Schleife erreicht 
hat. Du brauchst dann nur drei Eingangspins zusätzlich und hast eine 
"Zielfoto-Entscheidung".

von mkl (Gast)


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Information am Rande:

"Der heisse Draht" ist nicht nur als Geschicklichkeitsspiel beliebt, 
sondern wird auch wissenschaftlich in der Pharmaforschung genutzt.

Auf diese Weise wird die Feinmotorik von Versuchspersonen vor und nach 
der Verabreichung eines Präparates getestet. Dabei erhält der Proband 
keinerlei Rückmeldung über Fehler, und auch das Endergebnis wird ihm 
nicht bekanntgegeben.

von Christian S. (christian_1981)


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Hallo zusammen,

so jetzt hab ich mich hier auch mal angemeldet, damit ich nicht immer 
als Gast posten muss. :-)

Erstmal vielen vielen Dank für alle Antworten.

Ich habe den Mikrocontroller, den Spannungsregler und das Display so wie 
in meinem Schaltplan verlötet und davor natürlich immer nachgemessen. 
Alle Spannungen sind so wie erwartet. Am µC für VCC die 5V, an einem 
geschalteten Ausgang am µC 5V, am Display einmal 5V und einmal 3,8V 
(eingestellt über das Poti).

Ich habe mir nun noch keinen Lautsprecher und Verstärker geholt, mann 
muss es ja am Anfang nicht übertreiben :-)

Ich hätte jetzt eigentlich nur noch folgende Idee.

3 LEDs, die Anzeigen ob man gerade Starten kann (grün), ob man den Draht 
berührt hat (rot) oder aber ob man am Ende angekommen ist (grün)

1 Piezo Element, das einfach einen Ton in einer bestimmten Frequenz 
ausgiebt.

------

_Die gürnen LEDs sind folgende:_
http://www.conrad.de/ce/de/product/184713/LED-3-mm-L-934-GD-Gruen-45-Gehaeuseart-3-mm-18-mcd

_Die rote LED ist die folgende:_
http://www.conrad.de/ce/de/product/184560/LED-3-mm-RTL-934-HD-Rot-45-Gehaeuseart-3-mm-3-mcd

D.h. doch für mich, dass ich für die grünen bzw. roten LEDs folgende 
Vorwiderstände brauche.

*Rot:*
- Betriebsspannung 5V
- LED Spannung 2,25 V
- Stromaufnahme LED (20 mA) (sollen aber auch schon ab 10 mA leuchten)
==> (5V - 2,25 V) / 0,010 A = 275 Ohm

*Grün:*
- Betriebsspannung 5V
- LED Spannung 2,2 V
- Stromaufnahme LED (20 mA) (sollen aber auch schon ab 10 mA leuchten)
==> (5V - 2,2 V) / 0,010 A = 280 Ohm


D.h. doch für mich, dass ich folgenden Widerstand 3x benötige oder?
http://www.conrad.de/ce/de/product/407658/06-Watt-Metallschicht-Widerstand-axial-bedrahtet-Bauform-0207-280-06-W-1-

Kann mir vielleicht noch einer einen Tipp geben, welches Piezo Element 
man am besten verwenden kann. Laut meiner Recherche kann man solch ein 
Piezo Element ja direkt an die Pins des Atmega anschließen oder?

Vielen Dank schon mal im Voraus für Eure Antworten.

Christian

von MaWin (Gast)


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Du kannst auch 270 oder 330 Ohm nehmen.

Wenn du ein Piezo willst, das von selber piepst,
brauchst du so was wie
http://www.reichelt.de/Alarmmelder/RMP-45SW/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=107808&GROUPID=3484&artnr=RMP-45SW
angeschlossen an 2 parallelgeschaltete und gleichzeitig auf
0 gelegte uC-Ausgänge


     +5V
      |
    Piezo
      |
PB0---+
      |
PB1---+
denn es wird auch bei 5V ausreichend laut sein, soll ja nicht
die Leute vom Stuhl fallen lassen.

(lauter an 12V)

          +12V
           |
         Piezo
           |
PB0 --1k--|< BC547
           |E
          GND

Kann dein uC piepsen, dann reicht das billigere
http://www.reichelt.de/Alarmmelder/SUMMER-EPM-121/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=35927&GROUPID=3484&artnr=SUMMER+EPM+121
kommt direkt zwischen 2 gegenpolig geschaltete uC Ausgänge

PB0---+
      |
    Piezo
      |
PB1 --+

von Christian S. (christian_1981)


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Hallo MaWin,

danke für deine Antwort. Ich habe hier in der nähe leider nur Conrad 
Elektronik um die Ecke. Habe dort mal nachgeschaut und einen Piezo 
Summer gefunden:
http://www.conrad.de/ce/de/product/710753/Piezo-Summer-KPI-Serie-Geraeusch-Entwicklung-96-dB-5-VDC-Inhalt-1-St

Der sollte doch eigentlich genau so funktionieren oder?
Conrad wär bei mir halt gleich um die Ecke, da könnte ich das Teil 
gleich abholen :-)

Christian

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