Fernsteuerschaltung für den 491A RC

Ich habe kürzlich ein schönes Chassis des RC491A RC aus der Bucht gefischt.

Mich hat an dem Deher besonders die Möglichkeit gereizt ihn mit einer Fernbedienung zu versehen. Inzwischen habe ich ihn gewartet, also den Steuerpömpel ersetzt, ihn neu geschmiert, den 25V Siebelko gegen ein 35V Exemplar getauscht und ein Friwo 12V~/500mA Netzteil angeschlossen. Er läuft jetzt wie frisch vom Werk.

Jetzt stehe ich vor der Aufgabe ihm eine geeignete Fernsteuereinheit zu verpassen. Die "Hauptschwierigkeit" ist dabei die Ansteuerung der Spulen:

Die Spulen haben einen Wiederstand von 30 Ohm und ziehen an den ca.19V die am hinter dem Gleichrichter anliegen mal eben 600 mA. Um das Netzteil zu schonen und nicht einen plötzlichen Abfall der Versorgungsspannung beim Schalten zu erzeugen habe ich mir überlegt die Spulen aus einem großen Kondensator zu speisen. Der Kondensator selbst wird über eine Konstantstromquelle aus einem PNP Transistor mit einem Strom von ca. 50mA geladen. Mein bisheriger Schaltplan:

Antiparallel zum PNP-Transistor der Spannungsquelle liegt eine Rücklaufdiode falls die Versorgungsspannung absinkt, ausserdem werden die Elkos so beim Abschalten der Stromversorgung schnell entladen. Für den Transistor selbst habe ich erstmal den BD140 gewählt, weil der die benötigte Verlustleistung ab kann und ich ihn da hatte.
Als Pufferkapazität hab ich 3Stk 4700uF Elkos gewählt. Erste Versuche an 15V (2x 9V Block) haben gezeigt, dass ich mit einem Paar davon den Tonarmlift zweimal zuverlässig betätigen kann, der dritte ist also nur zur Sicherheit eingezeichnet. Die Ansteuerung der Spulen selbst soll über einen Logiklevel N-Kanal MOSFET erfolgen. Beim 650RC ist das über Bipoltransistoren realisiert.
Als Mikrocontroller habe ich den Atmega8 gewählt, dessen Interrupt 0 durch einen empfangenen IR-Impuls ausgelöst wird. Einen Quellenumschalter mit dieser Konfiguration habe ich schon gebaut.

Eigentlich wollte ich die Schaltung heut mal Zusammenstecken und testen, bin aber leider nichtmehr dazu gekommen, hofentlich schaffe ich das morgen.
Das Spice der Strombegrenzungs-/Pufferschaltung sieht aber eigentlich schon recht vielversprechend aus:

(Die Impulsdauer 200ms ist einfach mit der Pi*Daumen Methode festgelegt, ich habe bisher nur mit einem Taster geschaltet)
Meine Frage ist, ob jemand von den alten Hasen vielleicht noch Verbesserungsvorschläge hat?
Da ich ja nur ein Bastler bin übersieht man schonmal etwas, zumal das mein erstes Projekt mit MOSFETs wird.
Hier (ganz unten) wird gesagt, dass man als freilaufdioden für Induktive Lasten Shottkydioden (1N5819) verwenden soll, weil die 1N400xer zu langsam sind. Trifft das für diesen Fall (auch) zu oder nur für PWM-Anwendungen mit hohen Schaltfrequenzen?

Hallo Ralf,

so kann man das natürlich auch machen, sieht gut aus!
Ich habe nicht soeine schöne große Zarge, sondern nur die kleine Zarge für die mittlere Platine. Die soll auch möglichst unverändert bleiben und die ganze Steuerung unauffällig.

Das 12V~/500mA Netzteilchen ist eigentlich fest gesetzt, ich werd das ganze gleich mal aufbauen und schaun wie es so läuft. Die Strombegrenzung ist ja auch nicht so das riesen Ding.

Das Layout der Steuerung wird so sein, daß in der Zarge ein Mikrocontroller, Netzteil, sowie Stromquelle und FETs sitzen. Die eigentliche Steuerung mit IR-Empfänger kommt extern in ein Euroboxgehäuse und kommuniziert mit der internen Geschichte per UART (serielle Schnittstelle). Wenn ich Spaß hab kriegt er auch noch nen eingebauten Vorverstärker mit regelbarer Lautstärke über Digitale Potis... mal schaun.
Die Steuerbox könnte dann so ähnlich aussehen wie bei diesem Umschalter. Der Erkennt welche Fernbedienung ich grad benutze und schaltet die Quelle zwischen 2 Receivern, Blue Ray Player oder TV um. Das ganze hängt am CV1100 und funktioniert schon zufriedenstellend.

Hallo,

Zitat von DUALein

ich steh nicht ganz auf kompliziert, deshalb hab ich mir meine eigene Schnittstelle kreiert und nicht auf Serial.

Erwischt!
Ja, eine serielle Schnittstelle ist in vielen Atmel Mikroprozessoren integriert, so reichen mir nachher 4 Leitungen vom Spieler zur Empfangseinheit (VCC, GND, TX und RX).
Mit einem Mikrocontroller sind einem kaum grenzen gesetzt, so kann ich beispielsweise die Betriebsspannung überwachen und ihm verbieten Start auszulösen, wenn er bereits läuft etcpp.

Zitat von DUALein

Mein IR-Empfänger hat 8 Ports von denen ich eigentlich nur 3 brauche.

Ist das der hier? Der Friwo Trafo und meine vorläufige IR-Fernbedienung sind auch von Pollin.

Zitat von DUALein

Aber schön, dass ich nicht der einzige bin, der diese besonderen Duals wieder fernbedienbar (dieses mal aber ohne Kabelfernbedienung)machen will, auch wenns absoluter Blödsinn ist. Denn aufstehen zum Platte umdrehen muss man ja eh !

Tja, das ist hier halt ein Sammelbecken für Verrückte. :wacko:
Naja, ich fände die Steuerung schon ganz praktisch, da ich auch beim Arbeiten platten höre und dann zwischendurch gerne mal pause drücken würde oder die Anlage leiser machen.

Ich hab inzwischen mal die Strombegrenzung, Pufferschaltung und FETs zusammengesteckt und einen ersten Test gemacht. Die Auslösung der FETs erfolgt noch mit Tastern an 5V. Die Stromversorgung kommt noch aus zwei in Reihe geschalteten 9V Blöcken.

Den Schaltplan habe ich noch an die verfügbaren Teile angepasst und eine Diode in Durchlassrichtung zwischen VCC und positivem Eingang der Konstantstromquelle gesetzt. Das ganze dient dazu, daß sich die Elkos beim Abschalten der Betriebsspannung nicht entladen, könnte ich aber eigentlich weglassen.

Der Test war auch erfolgreich, er hat beim Schalten keine Störungen in Form von Knacken oder ähnlichem erzeugt. Die Strombegrenzung liegt allerdings mit 75mA ein wenig über der Spice Berechnung. Das Video Folgt, wenn der GEMA relevante Teil entfernt wurde...

So, hier nun das Video:
Die Linke Multimeter zeigt die Versorgungsspannung (2x 9V-Block), das Rechte die Elko-Spannung der Pufferschaltung (2x 4.700uF).
Drei bis vier Schaltimpulse schnell hintereinander stellen kein Problem dar. Die Versorgungsspannung fällt bei 75mA Strom um maximal 1,3V auf 13,4V ab, während die Spannung der Pufferschaltung beim Dauerdrücken auf 2,3V abfällt. So hatte ich mir das vorgestellt.
[Youtube]IQ443vwQeK4[/Youtube]

Werde später mal anfangen den Mikrokontroller zu integrieren, die Software muss wohl nur minimal geändert werden.

Hallo,

Zitat von AudioMobil

In meinem Keller schlummert auch noch ein 491A RC, stammt aus irgendeiner Kompaktanlage eines Bekannten.

Schade ist ein schöner Dreher.
Meiner Stammt nach Angabe des Verkäufers übrigens aus einer Grundig RPC650TP.

Zitat von DUALein

sonst würd ich bei Pollin nichts bestellen

Naja, es gibt da son paar Sachen die bestell ich lieber bei Pollin als bei Reichelt, die positiven Linearregler 78xx die sind bei Pollin von ST, bei Reichelt hatte ich schon irgendwelche von "E" ich glaube das ist Estek. Die vorläufige Fernbedienung für meinen 491 ist die RCX155 ist auch von Pollin.

Zitat von DUALein

Es gibt halt keinen kostengünstigen Ersatz,

*hust* im Prinzip steht meine Schaltung, wenn man "nur" die 3 Funktionen empfangen und schalten will reicht das, plus Gleichrichter und Siebelko. Bauteile unter nem Zehner, aber mit geäzter Platine ist man preislich auch wieder bei dem Pollin Bausatz.

Ich habe heut wie geplant die Software meines Umschalters angepasst. Hardwaremäßig habe ich die bestehende Schaltung um den IR-Empfänger und den Mikrocontroller erweitert. Der Mikrokontroller bekommt seinen Takt aus einem 2 MHz Quartz, der interne Oszillator ist nicht temperaturstabil!
Rechts unten ist noch ein Pegelwandler für die serielle Schnittstelle meines PCs, der ist aber nur zur Entwicklung um die Käfer in meiner Software besser zu finden.

An sich funktioniert das schon ganz gut, ich verwende die "Play", "Pause" und "Stop" Tasten der Fernbedienung, die anderen werden alle ignoriert. Die Länge der Schaltimpulse für die Magnetschalter beträgt im Moment 100ms und das reicht anscheinend völlig aus. Der Spannungsabfall in der Schaltung ist insgesamt nochmal kleiner geworden
Xu5PnWC-x-4
Während des Schreibens läuft der 491A RC schön mit und ich habe auch schon ausgiebig den Lift ferngesteuert.

Als nächstes folgt über einen Gleichrichter mit Siebelko der Anschluss an das Netzteil des Drehers. Den Stromkreis des Dehers taste ich dafür nicht an, der wird weiterhin über den Mikroschalter geschaltet. Ich überlege aber die Betriebspannung des Drehers abzugreifen und über einen Spannungsteiler an einen Eingangspin des Mikrocontrollers zu geben. Damit könnte man zum Beispiel die Play taste "sperren" wenn der Dreher schon läuft, hatte ich ja erwähnt.
Wenn das erledigt ist werde ich mich mal dem Feintuning witmen.

Zitat von Ragnar

Intuitiv würde ich die Play-Taste eher so belegen, dass sie während des Abspielens den Tonarm wieder an den Anfang der Platte setzt

Genau das will ich verhindern. Dafür könnte man eine zusätzliche Taste der Fernbedienung z.B. "|<" verwenden. Das liefe dann Beispielsweise so:
1. PS steht, ">"-Taste: Automatik wird gestartet
2. PS dreht, ">"-Taste: nichts passiert
3. PS steht, "|<"-Taste: nichts passiert
4. PS dreht, "|<"-Taste: Automatik wird neu gestartet, zurück auf den Plattenanfang
Das ganze bezieht sich ja ausschließlich auf die Fernbedienung. Die Schalter am Chassis verhalten sich wie bei den restlichen Duals. Das ist ja ein normaler Vollautomat mit zusätzlichen Magnetschaltern die die Mechanik betätigen.

Die Frage ist, wie zweckmäßig es ist die Fernbedienung anders (feiner) zu belegen, als die Tasten am Dreher. Ich denke da muss man dann sehen ob sich das bewährt.

Moin,

ich dachte ich bring euch mal ein kleines Update.

Es ist ein wenig mit mir durchgegangen. :wacko: Ich habe noch die Überwachung von Betriebsspannung, Geschwindigkeitseinstellung und Lifthebelstellung des Laufwerks eingebaut.
Die Betriebsspannung wird über einen Optokoppler galvanisch vom Stromkreis der Steuerung getrennt an den Mikrokontroller geleitet.

Die Überwachung der Geschwindigkeitseinstellung und des Lifthebels geschieht über zwei Reflexlichtschranken, die einmal pro Sekunde messen in welcher Stellung der Hebel ist. Das Hat den Vorteil, dass durch die berührungslose optische Messung die Mechanik nicht belastet wird. Da die Lichtschranke für den Lifthebel auf einer schwarzen Reflektionsoberfläche misst ist ein Messverstärker notwendig. Dafür wird ein einfacher Dual-OpAmp als Impedanzwandler verwendet. Das Bild zeigt den aktuellen Schaltplan, die Pufferschaltung mit den FETs ist auf eine separate Platine gewandert.

Die Messung der Geschwindigkeitseinstellung erfolgt mittels einer "Messbrücke" (keine Brückenschaltung) mit Reflexlichtschranke auf einen Metallhebel. Beide Lichtschranken sind vorerst nur mit Doppelklebeband fixiert um keine "bleibenden Schäden" zu verursachen. Die Ganze Messtechnik kann spurlos wieder entfernt werden.

Das Steckboard ist "etwas" voller geworden. Der Spannungsregler ist nach oben rechts gewandert und hat einen (überdimensionierten) Kühlkörper bekommen. Unten rechts befinden sich jetzt der Optokoppler für die Betriebsspannungsmessung und der Messverstärker für die Lichtschranken. Die fertige Schaltung wird anstatt des UART zu Seriell wandlers (links unten) wohl einen UART auf USB Wandler bekommen.

Über den UART (serielle Schnittstelle) des Mikrocontrollers können jetzt Steuerbefehle geschickt werden. So wird später auch die Steuerbox mit dem IR-Empfänger angebunden werden. Der Mega 8 wird dann wahrscheinlich durch einen kleineren Kontroller ersetzt.

Und weil ich schonmal dabei war, habe ich noch eine Steuermöglichkeit für den PC geschrieben. Der Plattenspieler kann über eine Bibliothek (.dll) angesprochen werden, es ist dabei möglich Steuerbefehle zu senden und die drei Überwachten Größen auszulesen. Das Bild zeigt ein Beispielprogramm.

Ich habe auch schon einen primtiven Audiorecorder dazu programmiert, der die Steuerung des Plattenspielers übernimmt und so komfortables Aufnehmen ermöglichen soll. Ein erster Test verlief vielversprechend, das steckt aber noch in den Kinderschuhen.

Wenn ich soweit bin gibts auch ein Video, das ist sicher verständlicher als soein Fachchinesisch.

Moin,

Zitat

jedenfalls ist das gar kein 491 RC sondern nur ein 481. .

Schade! Aber der 481 ist sicher auch nicht schlecht.
Ich schieb trotzdem mal ein kleines Update rein, da ich ja länger nicht hier war.

Zitat

meint Ihr es wäre möglich den Schaltplan, Platinenlayout nebst Stückliste zu bekommen

Klar, Fragen kostet nichts. Aber bitte warten bis ich fertig bin (steht dann hier). Ausserdem wird zum Nachbau ja noch das Assemblerprogramm bzw. ein fertig gebrannter Mikrocontroller benötigt.

Ich habe meine Zeit hauptsächlich auf die Aufnahmeanwendung verwendet. Darum bin ich mit der Hardware leider noch nicht viel weiter. Aber mal von vorne.
Die Schaltung soll auf drei Platinen aufgeteilt werden:
1. Steuerplatine mit dem Mikrocontroller (im PS, gegenüber vom Tonarm)
2. Schaltplatine mit der Stromquelle und den Transistoren (im PS, unterm Tonarm)
3. Empfänger / Schaltereinheit (extern)

Ich habe im Moment lediglich das Platinenlayout für die Schaltplatine fertig:

Der Anschluss an die Steuerspulen des Plattenspielers erfolgt über die Pfostenleiste (rechtes Bild). Die Verwendung eines Widerstandsnetzwerkes ist natürlich ein Stilbruch im Dual.

Ich habe auch schon eine Platine geäzt. Das war aber eine Versuchsplatine mit einem neuen Herstellungsverfahren. Dabei habe ich aus versehen eine Hartpapierplatte erwischt, die ich beim Verzinnen auch gleich verrawesackt (angebrannt) hab. Die muss natürlich neu gemacht werden:

Inzwischen hab ich das Platinenmaterial da. Ich habe aber noch nicht weiter gemacht, weil ich erst die anderen Platinen entwerfen will und dazu hab ich noch nicht die Zeit und Lust gefunden.

Moin,

mal wieder ein Update meines "Großprojekts".

Ich habe inzwischen die drei Platinen die in die Zarge kommen geäzt und bestückt.

Der Bestückungsdruck ist noch experimentel. Er ist wie die Leiterbahnen mittels Tonerübertrag erstellt worden.
Dazu wird zunächst ein Negativ mittels Laserdrucker auf silikonisiertes Papier gedruckt und anschließend mit der Platine mehrmals durch einen Laminator gezogen.

Ich habe auch schon eine erste Liegeprobe durchgeführt.

Hinten Rechts muss noch ein kleiner Durchbruch für den Mini-USB-Stecker und den Stecker der seriellen Schnittstelle (TTL-UART) gemacht werden. Damit halten sich die sichtbaren Veränderungen an der Zarge in Grenzen.

Heute habe ich die Steckverbindungen der einzelnen Platinen dokumentiert. Allgemein gilt, dass jeder Steckverbinder mit gleicher PIN Anzahl auch dieselbe Belegung/Funktion hat. Das gilt mit Ausnahme der "Powerswitch" Platine nicht für die Stiftleisten.
Zunächst die "Powerswitch" Platine mit der Strombegrenzung und den FETs zum Schalten der Steuerspulen.

Sie ist mit der Hauptplatine verbunden. Hierher wird die unstabilisierte Betriebsspannung des Plattenspielers, sowie die drei Steuersignale für die Spulen bezogen. Der Schaltausgang wird mit dem Plattenspieler, genauer mit der Platine mit den Rücklaufdioden verbunden, die Polung der Stiftleiste entspricht dieser Platine/ihrem Stecker.

Die Hauptplatine enthält den Mikrocontroller der für die Überwachung und Steuerung des Laufwerkes zuständig ist.

Sie ist mit der Betriebsspannung des Plattenspielers verbunden und enthält einen 5V Linearregler zur Bereitstellung der Betriebsspannung für den Mikrocontroller, sowie für die "Peripheriegeräte".
Die Platine besitzt einen 2Pol-Stecker für die Betriebsspannungsüberwachung des Plattenspielers (dreht der Teller?). Die Lichtschranken die den Lifthebel und die Geschwindigkeitseinstellung überwachen, werden über die 3Pol-Stecker angeschlossen, ihre Betriebsspannung wird gepulst. Die 4Pol verbinder sind die zwei seriellen Schnittstellenanschlüsse (UART) sie dienen dem Anschluss eines PCs, sowie des IR-Empfängers und/oder des Anzeige und Tastenfeldes, die 5V-Versorgungsspannung wir hier ebenfalls bereitgestellt. Der 5Pol-Verbinder ist die Verbindung zur Schaltplatine.
Bei dem Wannenstecker handelt es sich um eine Programmierschnittstelle für den Mikrocontroller (ein kleiner Computer).

Die Interface Platine beherbergt alle externen Anschlüsse.

Eine der seriellen Schnittstellen wird hier direkt nach außen geführt, sie soll dem Anschluss des IR-Empfängers dienen. Die zweite serielle Schnittstelle wird mittels eines MCP2200 ICs auf einen virtuellen USB COM-Port umgesetzt. Die beiden LEDs dienen der Erkennung von Senden und Empfangen von Daten über USB. Die Betriebsspannung des ICs wird vom USB-Anschluss des Computers bezogen.

Bis jetzt habe ich nur die bestehende Software an die neue Hardware angepasst. Die PC-Steuerung läuft auch schon.
Als nächstes folgt die Entwicklung eines einfachen IR-Empfängers, der die Fernsteuersignale empfängt, auswertet, in Steuerbefehle umsetzt und über die Interfaceplatine an die Hauptplatine schickt. Auf der Hauptplatine muss noch die zweite serielle Schnittstelle per Software implementiert werden.

PS: Für Nachbauwillige werde ich wohl auch noch eine vereinfachte Version ohne Laufwerksüberwachung mit integriertem IR-Empfänger bauen, dann benötigt man nur 2 Platinen anstatt dem Platinenwust der "Deluxe Version".

Dem Variantenbau sind sowieso kaum Grenzen gesetzt: - Man könnte anstatt der USB-Interface Platine auch eine mit RS232 (IC: MAX232) einsetzen und das ganze so direkt über den guten alten COM-Port des PCs steuern. Nachteilig ist, dass dieses IC über den Plattenspieler gespeist werden müsste, das im Standby 10mA schluckt.
- An die Peripherieschnittstelle kann man neben einem reinen IR-Empfänger auch reine oder kombinierte Tasten- und Anzeigeeinheiten zur Steuerung und Anzeige des Laufwerkstatus anschließen. Ein Beispiel für die bestehenden Möglichkeiten gibt das Screenshot der PC-Steuerung, weiter oben.

Moin,

da ich wieder ein bisschen weiter bin gibts auch ein Update.

Ich habe mich in den letzten Wochen mit einem reinen IR-Empfanger befasst, dazu habe ich einen kleiner 8 Beiner (Attiny45) verwendet.

Die Hardwareseite is recht minimalistisch gehalten (im Schaltplan sind noch zusätzliche Bauteile zur Verbesserung der Betriebssicherheit).

Zu Versuchszwecken ist das ganze über eine mehr als 4 m lange Steuerleitung mit einem zweiten auch in Software programmierten UART der Hauptplatine (Atmega8 ) verbunden. Obwohl die übertragenen Steuerbefehle (noch) ohne Fehlerkorrektur gesendet werden funktioniert das zuverlässig.
Der Anschluss des Empfängers erfolgt auf der Interfaceplatine parallel zum USB, beides kann also parallel laufen. Die Spannungsversorgung erfolgt ebenfalls über die Interfaceplatine.

Die Anbindung des IR-Empfängers über UART macht auf den ersten Blick nicht unbedingt Sinn. Die Verwendung einer Bidirektionalen Schnittstelle wird aber sinnvoll, wenn man die Empfangsbox zusätzlich mit Anzeigeleds und Steuertastern bestücken will um so eine IR-Empfänger/Kabelfernsteuer-Kombination zu erhalten.

Da die verwendete Fernsteuerung das NEC-Protokoll verwendet, ist das auch das vom IR-Empfänger unterstützte Format. Eine Multiprotokoll Unterstützung kommt vielleicht später. Bei mir verwenden die Meisten fernbedienungen das NEC-Protokoll. Die folgende Abbildung zeigt die Abtastung eines Fernsteuersignals mit Auswertung der Daten.

Der "große Buckel" am Anfang dient als Startsignal und zur Identifizierung des Protokolls, es wird eine Pulslängenmodulation der "0"-Phasen verwendet. Zur Fehlerkorrektur wird dem Steuerbyte ein zweites invertiertes Steuerbyte hinterhergeschickt. Je nach Version des Protokolls wird das für die Geräteadresse ebenfalls so gehandhabt.
Als kleine Hilfe zur Fehlersuche gibt es auch einen Terminalzugriff um die empfangenen Fernsteuerbefehle überprüfen zu können. Eventuell werde ich noch eine Möglichkeit zum konfigurieren anderer "NEC" Fernbedienungen implementieren, prinzipiell möglich ist das schon. Hier mal ein kleines Video mit verschiedenen Fernbedienungen.
3Tdm9flDI6U

Ein Video das die Funktion des ganzen im Parallelbetrieb über USB und IR-Empfänger zeigt gibts auch noch.
fxJ6L7kPDGA
Meine Schreibtischlampe mit ihrem KVG hat sich als wirkungsvoller IR-Störsender entpuppt im Vergleich zur ursprünglichen Software ist die Verträglichkeit aber schon wesentlich besser.

Für die "Einfachversion" bin ich noch nicht sicher ob ich den Tiny45 oder einen etwas größeren verwende. Mit dem Tiny45 gäbe es keine Interfacemöglichkeit über UART/USB, da dafür zu wenig Ports vorhanden sind, andererseits wäre das eine schön einfache Variante die sogar ohne Quartz auskommt. Den IR-Empfängerbaustein (TSOP312**) könnte man über ein Verlängerungskabel nach außen führen. Die ganze Laufwerksüberwachung entfiele.

P.S. Als kleinen Gag gibts auch noch einen Webserver der in Verbindung mit einem Computer und USB-Anschluss das Steuern des Plattenspielers über den Browser z.B. eines Tabletts ermöglicht.