LED VU-Meter 2x50

[DIYLAB]

Moin,

aktuell ist bei mir ein 2 Kanal LED VU-Meter mit 50 LED pro Kanal am entstehen.
Das Hardwarekonzept steht, die Software ist so gut wie fertig.

In diesem Thread kommen dann Bilder und mehr (wenn ihr möchtet).

Heute eine Frage an die Leute, die schon professionelle VU-Meter in der Hand hatten:
Wie lang sollte beim Peak-Hold die Hold-Zeit sein und in welchem Intervall soll der Peak zurückgehen und soll er komplett zurückgehen oder nach ein paar Steps verschwinden?

LG
Bruno

[Der Karsten]

peak hold braucht kein Mensch


Ich kann ja mal nachmessen wielange das bei meine TC-K8 gehalten wird

[DIYLAB]

Ich kann ja mal nachmessen wielange das bei meine TC-K8 gehalten wird

Jopp - mach mal
Und den Rest meiner Fragen auch gleich beantworten bitte.

LG,
Bruno

PS: Es sollten sich auch Leute äußern, die nicht direkt solche VU-Meter benutzen, jeder Hinweis wird gern gelesen - danke.

[Steini]

nabend zusammen

ob das etwa so wird

oder eher

bin gespannt

[Der Karsten]

Na der Intevall richtet sich nach der Holdfunktion, sobald hold off ist steht der nächste Peakhold schon auf hold, quasi ohne Zeitverzögerung

Jürgen,
nö, eher so nur mit 50 Leds und etwas anders
http://files.elv.de/bilder/artikel/Produ..._Meter.jpg

Edit: ca. 1 sek bleibt Peakhold stehen Bruno

[Steini]

ach so.......

[proso]

Also aus dem Studiobereich kenne ich es so:

Peakmeter in analoger Umgebung: Integrationszeit (Ansprechzeit) mindestens 10ms oder kürzer,
Rücklaufzeit von 0 auf -20 dB in mindestens 1,5 s (üblich sind oft 1,7 s).

In digitaler Umgebung: Integrationszeit höchstens 1 Millisekunde, die Rücklaufzeit ist meistens identisch zum analogen Standard.

Peak Hold sollte unbedingt schaltbar sein, und dann für ca. 2 s den Pegel zeigen.
Achtung: bei aktivierter Peak-Hold Funktion sind Übersteuerungen durch sehr kurze Pegelspitzen meistens nicht zu erkennen.

[DIYLAB]

Peak Hold sollte unbedingt schaltbar sein, und dann für ca. 2 s den Pegel zeigen.

Jo - die Software kann momentan Dot & Bar und beide mit Peak oder ohne.

LG
Bruno

[DIYLAB]

Moin,

es geht langsam voran, der Prototyp ist fertiggestellt
Ich habe extra in der Dunkelkammer ohne Blitz fotografiert, damit man meinen Pfusch nicht so sieht - das letzte mal habe ich vor über 10 Jahren gebastelt
Aber immerhin, bei der Hardware gab es keine Probleme, alles funktionierte auf Anhieb.
Die Software werde ich noch überarbeiten müssen, da mir die Punktanzeige nicht gefällt, die Balkenanzeige dagegen sehr, aber dazu später mehr.

In ein paar Tagen gibt es hier den aktuellen Schaltplan und einige Erklärungen und ein Video.
Dann kann es auch bald mit ordentlichen Platinen weitergehen

LG
Bruno

[Ralph]

Weia, für die Strippen auf der Rückseite hast du bestimmt ein paar Stündchen Bastelspaß gehabt.

Ich mag solche Verdrahtungen. In meiner Ausbildung musste ich noch die Drähte mit Wachsschnur ausbinden, obwohl das damals schon kein Mensch mehr gemacht hat. Geil ausgesehen hat es aber.

Grüßle, Ralf

[DIYLAB]

Weia, für die Strippen auf der Rückseite hast du bestimmt ein paar Stündchen Bastelspaß gehabt.

Jo Ralf, das ist das Lustige an Prototypen, die sind immer viel aufwändiger als die Serie

LG
Bruno

[hyberman]

Kabelstränge binden müsste ich in der Ausbildung auch noch. Sehr mühselig war das.

Bruno, gefällt mir, was du da so bastelst.

[Der Karsten]

sieht aber ordentlicher aus als die Kabelverhaue in den Akai BMs

Balkenanzeige sieht auf jeden Fall schon mal super aus Bruno
Bin gespannt wie´s weitergeht

[Luminary]

Cooles Projekt Bruno, sieht schon mal sehr gut aus!!

Mir fallen da spontan 2 Fragen ein, die Software für das Teil hast Du ja
selbst geschrieben, wie kann der geneigte Nutzer da später eine aktuellere
Version draufspielen, weißt ja, nachdem Update ist vor dem Update .

Das gute Stück soll ja bestimmt als Aussteuerungsanzeige für Verstärker dienen,
wie wird das dann an verschiedne Ausgangsleistungen angepasst?
Wenn bei einem 50W Verstärker der Vollausschlag bei voller Leistung erreicht wird,
wäre das bei einem 100W Verstärker ja ungefähr schon bei halber Leistzung, oder?

Bin auf die Fortsetzung gespannt.

Gruß Olaf

[DIYLAB]

Moin Olaf,

lass mich auf Deine Fragen in den nächsten Tagen mal in Ruhe antworten, das wird insgesamt ein längerer Text mit Vorstellungen und Erklärungen, Anregungen und auch ein Hilferuf

LG
Bruno

[Der Karsten]

Nix Verstärker, VU Meter nicht Wattmeter Olaf

[DIYLAB]

Stimmt, danke Karsten, hatte ich überlesen.
Aber Olaf kann ja bequem das VU in seinen SymAsym mit einbauen, vor der Endstufe.

LG
Bruno

[Svennibenni]

mich dünkt da ist was TC-880 mäßiges in der Findungsphase

[Der Karsten]

Nö, besser Sven

[Luminary]

... Hatte das tatsächlich nicht unterschieden, und auf Grund der Größe auf den Verwendungszweck geschlossen. Für ein Tape ist das sicher ein echter hinkucker.

Gruß Olaf

[charlymu]

Mich bitte vormerken für den Kauf eines der Fertiggeräte, oder des Bausatzes.

Gefällt mir ausgesprochen gut!

[DIYLAB]

Mich bitte vormerken für den Kauf eines der Fertiggeräte, oder des Bausatzes.

Jopp - kein Problem.
Bisschen Geduld mitbringen, das braucht noch ein bisschen. Bin gerade am Platine-Zeichnen.

LG
Bruno

[peugeot.505]

Mich bitte vormerken für den Kauf eines der Fertiggeräte, oder des Bausatzes.

Gefällt mir ausgesprochen gut!

Plus 1 bitte

[DIYLAB]

Moin,

heute ist der Schaltplan fertig geworden.
Da dies ein "open Hardware" Projekt ist, kann jeder Interessent Diesen gern benutzen und damit machen was er möchte, es gibt keine Copyrights.

Gezeichnet wurde der Plan mit der Software "sPlan" des Herstellers ABACOM. Es gibt einen kleinen kostenlosen Viewer (ganz unten auf der verlinkten Seite), der es Euch ermöglicht, die Originaldatei zu öffnen und zu betrachten und dabei jede Skalierung zu benutzen, die angenehm ist. Mit der Vollversion der Software lässt sich der Plan natürlich auch ändern.

Hier der Direktlink zum Viewer: Download sPlan 7.0 - Viewer
Und hier der Schaltplan selbst: LED VU-Meter 2x50

Außerdem hier noch ein PNG-Bild, falls das reicht:



An dieser Stelle ein paar kleine Anmerkungen zur Schaltung für interessierte Leser:
Die beiden MAXIM ICs MAX7219 sind für die Steuerung der LEDs zuständig. Jeder dieser ICs kann maximal 64 LEDs steuern, wobei mehrere davon hintereinander geschaltet werden können.
Diese ICs arbeiten nach dem s.g. Zeitmultiplex-Verfahren, das heißt, nicht alle LEDs leuchten gleichzeitig, sondern Gruppen von je 8 Stück werden in schneller Folge nacheinander bedient. Durch die Geschwindigkeit der Umschaltung sieht das Auge alle LEDs als Ganzes. Das spart eine Menge Strom und kommt mit vergleichsweise wenigen Anschlüssen aus (z.B. 16 Anschlüsse für 64 LEDs). Fast alle LED-Anzeigen arbeiten mit diesem Verfahren.
Der MAX7219 braucht für die LEDs keine Vorwiderstände, er hat PWM-getaktete Stromausgänge. Als Steuerleitungen zum Mikrocontroller werden nur 3 Leitungen gebraucht. Diese dienen als serielles Bussystem. Die Widerstände R1 und R2 legen den Strom durch die LEDs fest. Diese Widerstände sollten auf keinen Fall kleiner als 10K sein, mehr ist für die LEDs nicht gesund, zumal sich die Helligkeit per Software und Taster S2 schrittweise ändern lässt.

Im Schaltplan seht Ihr bei IC1 alle 50 LEDs für einen Kanal.
Da der Platz auf einer A4 Zeichnung endlich ist, habe ich bei IC2 die LEDs für den zweiten Kanal weggelassen - der Anschluss entspricht exakt dem wie bei IC1 gezeigten Schema.

Weiterhin haben wir das Herzstück des Projekts, einen Mikrocontroller ATtiny861A der Firma Atmel. Der kann schon richtig was und kostet gerade mal 1,75€ beim großen Elektronik-Discounter mit dem "R".
Die Software für dieses Projekt ist in "C" im kostenlosen Atmel-Studio geschrieben und obwohl sie schon recht umfangreich ist, benutzt sie nur 17% des Mikrocontrollers - bis jetzt.

Der Mikrocontroller hat jede Menge eingebaute A/D-Wandler mit 10Bit Auflösung, zwei davon benutzen wir. 10Bit heißt, der AD-Wandler kann die angelegte Gleichspannung in genau 1024 Teile zerlegen.
Um einen definierten Messbereich zu haben, benötigt man eine Referenzspannung, die bei uns in Form der Referenzspannungsquelle LM4040C41 vorliegt und eine Referenzspannung von 4.096V mit 0.5% Genauigkeit erzeugt. Genauer ist zwar immer möglich, aber nicht unbedingt nötig - muss jeder selbst entscheiden, es gibt auch sehr teure Referenzspannungsquellen .
Wir haben also 4.096V und 1024 Wandlerschritte - das macht eine Auflösung von 4096 / 1024 = 4mV pro Schritt - gar nicht so übel für ein VU-Meter, was?

Weiter gehts mit dem Taster S1.
Der schaltet zwischen den Modi um und speichert die Einstellung permanent im internen EEPROM des Controllers.

Möglich sind derzeit:

• Balkenanzeige + Peak Hold mit Fallback
  
• Balkenanzeige + Peak Hold ohne Fallback (Peak geht dann einfach aus)
  
• Balkenanzeige ohne Peak
  
• Punktanzeige + Peak Hold mit Fallback
  
• Punktanzeige + Peak Hold ohne Fallback (Peak geht dann einfach aus)
  
• Punktanzeige ohne Peak
  

Nun kommen wir zum analogen Teil. Pro Kanal wird ein OPAmp benötigt um eine aktive Gleichrichtung zu ermöglichen. Diese Schaltung habe ich nicht erfunden, sie leistet bereits gute Dienste in diversen VU-Metern, die man so im Web findet. Die Eingangsempfindlichkeit kann mit P1 und P2 eingestellt werden.
Eine Besonderheit ist der OPAmp selbst. In unserem Fall arbeitet er mit einer einzigen Versorgungsspannung und diese beträgt nur 5V. Es ist ein "Rail2Rail on Output" Typ.
Das bedeutet, er kann trotz der unsymmetrischen Betriebsspannung am Ausgang ein Signal erzeugen, dass entweder sehr nah an "0" oder sehr nahe an der Versorgungsspannung liegt - eben Rail-to-Rail. Einerseits decken wir damit unseren Messbereich ab (mehr als 4.096V brauchen wir ja nicht), andrerseits kann am Ausgang des OPAmps niemals mehr als 5V anliegen und unseren Mikrocontroller zerstören.

Die letzte Besonderheit liegt in der Stromversorgung selbst.
Alles wird mit 5V betrieben, aber wer hat schon in seinem Gerät 5V bei ca. 500mA?
Die Lösung liegt in einem Spannungsregler. Man könnte einen normalen Linearregler wie den 7805 benutzen (geht sogar ohne Schaltungsänderung), dann sollte aber eine sehr gute Kühlung vorhanden sein. Schon bei 12V am Eingang entsteht eine Verlustleistung in nicht unerheblicher Höhe, die viel Wärme bedeutet.
Ich habe mich daher für ein pinnkompatibles kleines Wunderwerk auch vom "R" entschieden.
Es ist ein kleiner DC/DC Wandler, der bis zu 96% Wirkungsgrad hat und 1A liefern kann ohne merklich warm zu werden. Die Versorgungsspannung für das LED-VU-Meter kann 8 bis 36V betragen, dabei ist es egal ob es mit Gleichspannung oder Wechselspannung betrieben wird.
Obwohl ich bei meinen Experimenten keinerlei Störgeräusche im NF-Signal hatte, kann natürlich der Aufwand auch höher betrieben werden. Möglich wäre z.B. eine komplette galvanische Trennung! Es gibt ja unter uns auch Leute, die niemals irgendwelchen "Digitalkram" in ihrem Signalweg haben möchten. Diese haben teilweise spitze Ohren

Die Beschaffung der Bauteile stellt kein Problem dar, bis auf den OpAmp.
Leider führt "R" diesen nicht und andere Anbieter haben zum Teil Apothekenpreise.
Ich hatte für den Prototyp auch keinen TLV272 und nahm daher zum Test zwei einfach-OPAmps von "R", die OPA337.

Was an dieser Stelle zu der Frage führt, möchte Jemand mithelfen, einen passenden OPAmp für die Serie zu finden?
Entweder Jemand, der bei Farnell, Schukat etc. bestellen kann (ich kann es nicht mehr zu Händlerkonditionen) und z.B. eine Stange TLV272 kauft oder Ihr macht Vorschläge zu OPAmps, die wir nehmen könnten.

Folgende Kriterien sollten also vom OPAmp erfüllt werden:

• möglichst DIP-Gehäuse
  
• doppel OPAmp, also zwei Stück in einem Gehäuse
  
• Rail2Rail am Ausgang
  
• unsymetrische Versorgungsspannung, er soll sich bei 5V wohl fühlen
  
• leichte Beschaffbarkeit und preisgünstig
  

Ich hoffe Ihr hattet Spaß bei Lesen und freut Euch auf den weiteren Werdegang?
Als nächstes kommt ein Video und dann wird die Platine entwickelt.

Über Kommentare, Meinungen, Vorschläge und konstruktive Kritik freue ich mich sehr.

LG
Bruno

[zuendi]

Liest sich lecker und schaut auch so aus. Hut ab, was Du so realisierst und kannst und ähm - ich nehme einen.