LED VU-Meter 2x50

[dedefr]

gespannt auf ergebnis !

[awr13]

Hallo Zusammen
- is ja echt tolll - aber ich kapiere es nicht.
Das Gerät ist eine Aussteuerungsanzeige - wo bzw wie schliesst man es denn an? Leistungsanzeige an den Verstärkerausgang - klar, aber das? Normalerweise sind diese Anzeigen doch in einem Tape, Tonband eingebaut und irgendwie auf das Gerät geeicht.

Ich bitte um Aufklärung ( in diesem Thema )

[DIYLAB]

Ich bitte um Aufklärung ( in diesem Thema )

Hallo Andreas,

leider schreibt niemand der Leute dazu, die schon ewig in der Materie stehen, aber vielleicht ja doch noch?
Falls nicht, müsste ich morgen ein bisschen weiter ausholen und versuchen, Dir eine Erklärung zu liefern.
Mal gucken ob noch Jemand etwas dazu sagen kann ..

Ansonsten ist die erste Platine fast fertig, morgen Abend hoffe ich Zeit zu finden, sie auszuprobieren.
Zumindest mechanisch sieht bis jetzt alles so aus wie geplant. Meistens kommt der Hammer aber zum Schluss .

Viele Grüße
Bruno

[zuendi]

Wenn ich so was bauen würde, hätte Murphys Gesetz, schon zig mal zugeschlagen. Also einmal - ist Pflicht.

[DIYLAB]

Also einmal - ist Pflicht.

Ja Frank, verlass Dich darauf, habe im Moment eh keine Hochform - das Universum ist manchmal grausam.

[zuendi]

Meinste - dass das riesige Universum, sich mit solch einem winzigen Staubkörnchen abgibt? Es ist wohl eher Dein "kleiner" Horizont -

[Der Karsten]

Im Prinzip ist es ein sehr genaues Millivoltmeter welches die Signalspannung gleichrichtet und durch die LEDs auf einer Scala (diese muß absolut korrekt eingeteilt sein) optisch darstellt.
Beim Eistellen ( Einmessen eines Tapes / Tonband ) wird  nach den Angaben im SM  die Spannung am Ausgang des Gerätes gemessen. Um die geforderten Spannungen zu erhalten werden mit den Reglern für Playbacklevel / Reclevel / Bias diese Werte eingestellt. Wenn die Ausgangsspannungen stimmen wird das VU Meter / Peakmeter eingestellt. 
Beispiel Akai BM 0dB = 0,775V  VU / Peakmeter einstellen auf 0dB


Anschliessen kann man es z.B. am Rec out (Verstärker) oder auch am Tape Line Out
Leistungsanzeigen in Amps funktionieren ähnlich arbeiten aber mit anderen Spannungen und die Scala ist entsprechend anders.

[JayKuDo]

Zum Einsatzzweck -

für die Optik ... denn richtig einsetzen wird es von uns wohl kaum einer!

Kommerzelles gab aber auch schon -> von Mitsubishi

Einfach an einem Ausgang des Verstärkers angeschlossen und ab geht die Disco! NICHT am Lautsprecherausgang ohne elektrische Anpassung, sonst ist in der Disco schnell das Licht aus!

[DIYLAB]

Ich bitte um Aufklärung ( in diesem Thema )

all: wer den technischen Kram überspringen will, ganz nach unten scrollen

Hallo Andreas,

Karsten schrieb es schon, vielen Dank dafür.
Ich möchte alles noch ein bisschen erweitern, damit z.B. bei den 775mV keine Missverständnisse aufkommen.
Da ich aber in erster Linie Programmierer bin und kein Toningenieur, könnte es sein, das ich nicht alles genau treffe und bin für Korrekturen dankbar.

Zuerst ein wenig über "Dezibel":
Wichtig zu wissen ist, Dezibel ist keine Maßeinheit, sondern eine Verhältniszahl, die einem Logarithmus folgt.
Es funktioniert also nur, wenn die zu messende Spannung in einem Verhältnis zu einer anderen Spannung steht.
Gebräuchlich sind 775mV, dann spricht man von dBu oder 1V, dann ist es dBV.
Es ist egal, ob wir als Referenz 775mV oder 1V benutzen, das Ergebnis richtet sich nach der Formel:



Je nach Messbereich der eingesetzten Elektronik, ergibt sich daraus ein anderer dB Anzeigebereich, sonst nichts. Dazu komme ich gleich.
Übrigens, solch ein Messgerät wie in diesem Projekt ist prinzipiell auch in der Lage, eine Leistung zu messen. Die Leistungsmessung folgt der Formel:



Diese Funktion ist nicht programmiertechnischer Bestandteil des Projekts, sollte allerdings Bedarf bestehen, könnte man darüber nachdenken.

Jetzt noch ein paar Beispiele, basierend auf den oberen Ausführungen und dem aktuellen Projekt.
Wir rechnen mit dBV, also mit 1000mV Bezugsspannung (Karsten, keinen Schreck bekommen, alles fein).
Der Mikrocontroller hat bei uns einen Messbereich von 0 bis 2048mV.
Jetzt könnte man anfangen zu rechnen, oder mal schnell auf diese Tabelle schauen: LINK
Dort können wir folgendes erkennen:

• bei dBu hätten wir einen theoretischen Messbereich von -70dB bis +8dB
  
• bei dBV geht der theoretische Bereich von -70dB bis +6dB
  

Der untere Bereich ist theoretisch, da der A/D-Wandler im Controller natürlich keine -70dB auflösen kann und auch bei den möglichen 1024 Schritten der Wandlung (10 Bit A/D-Wandler) die Kurve nicht komplett passen würde ohne sie künstlich zu verbiegen, das wollen wir ja nicht.
Wenn wir uns also die Tabelle ansehen, erkennt man, das dBV besser passt. Bei knapp zwei Volt haben wir am oberen Anschlag +6dB. Und wenn wir nun die dB Formel nehmen und nach unten rechnen, im Rahmen der Mikrocontroller Möglichkeiten, kommen wir auf -26dB am unteren Ende - ein guter Bereich meiner Meinung nach. Die Aufteilung auf 50 LEDs habe ich weiter vorn im Thread ja schon gezeigt.

Alles was bis hier steht, bezieht sich darauf, wenn man den Mikrocontroller direkt am Eingang mit der gleichgerichteten NF-Spannung füttern würde.
Dies ergäbe eine sehr genaue Messung, die jeder Prüfung standhalten würde. Der Controller lässt sich nicht bescheissen.
Machen wir aber nicht so. Vor dem Controller sitzt ja der OpAmp, der nicht nur unsere Wechselspannung gleichrichtet, sondern auch für eine Verstärkung von Faktor 10 sorgt. Um das Messgerät auf den Anwendungsfall einzustellen, gibt es pro Kanal ein Trimmpoti.

Nehmen wir nun Karstens Beispiel:
Er baut also das Peakmeter in seine BM ein und legt ein kontinuierliches Signal an den Eingang des Peakmeters übe die BM. Jetzt stellt er den Signalpegel auf 775mV ein und misst mit seinem Messgerät nach. Er muss nun nichts weiter tun, als am Peakmeter mittels der Trimmpotis den Ausschlag der LEDs auf die Marke 0dB setzen - fertig! Trotz der internen Rechnerei mit 1000mV stimmt der Rest seiner Skala dann ganz genau, wenn er sich an meine Skaleneinteilung hält.
Genau so verhält es sich mit allen anderen Anschlußmöglichkeiten und Einsatzbereichen, egal ob "Normpegel" oder High-Output-Pegel oder was auch immer.

Jetzt zum Einsatzzweck:
Karstens Einsatzzweck ist klar, er baut es direkt in eine vorhandene BM ein, ersetzt das vorhandene Anzeigegerät, kalibriert es einmal und kann dann seine Aufnahmen einpegeln. Was geht außerdem?
Wenn man das Peakmeter nicht einbauen möchte, kann es an jede Buchse angeschlossen werden, die ein Ausgangssignal ausgibt. Auch parallel zu anderen Geräten.
Z.B. könnte ich den Ausgang eines CDP, eines Vorverstärkers, eines Tuners, Equalizers usw. auf den Eingang des Peakmeters legen und parallel dazu mit den aufgezählten Geräten weiter zum Verstärker gehen.
Und auch wenn man keine Messgeräte zu Hause hat, um das Peakmeter auf das vorhandene Signal einzustellen, man kann zumindest sehr genau Tendenzen erkennen. Also Tendenzen zwischen den Musikstücken.

Wenn man weiß, was man messen möchte, ist dieses Peakmeter ein recht genaues Messgerät, allerdings wird es voraussichtlich bei den wenigsten Benutzern als Dieses eingesetzt werden.

Kommen wir also zum Haupteinsatzbereich:
Es ist ´ne geile Lightshow .
Ich habe ja bis jetzt immer noch kein Video gemacht, aber das Ding ist ein Eyecatcher.

Viele Grüße,
Bruno

[winix]

[DIYLAB]

Moin,
ich hatte zwar heute Zeit zum Basteln, ganz fertig isses aber noch nicht.
Morgen muss ich wegen zwei Elkos die mir fehlen ausschwärmen, dann gehts weiter.
Alles was mir beim Bestücken so aufgefallen ist und verbessert werden kann, habe ich bereits im Layout für die Serie geändert.
Die Trimmpotis können oben oder unten eingelötet werden, ist egal. Eine Nummer kleiner gibts auch noch.

[0300_infanterie]

Könnte ich also am "Monitor"-Out meines B250/200 anklemmen, prima!

[Der Karsten]

Wie hoch ist das rote etwas rechts im Bild Bruno 
Es darf nichts höher als die Led Bausteine sein.

[DIYLAB]

Es darf nichts höher als die Led Bausteine sein.

Gut beobachtet Karsten.
Das ist der Spannungsregler.
Der steht in diesem Fall Tatsache etwas über den LEDs (genau 2mm).
Das kommt daher, weil die Displays bei diesem Exemplar fest eingelötet sind und nicht gesockelt sind.
Nimmt man Sockel, passt es wieder ganz locker!
Die Vorgabe der Platine ist halt sehr knapp, eine liegende Ausführung des Reglers wäre besser, da wäre die Platine aber ein paar Millimeter länger.
Ich baue am Wochenende mal die zweite Platine auf - mit Sockel.
Vorausgesetzt, die Erste geht .

VG
Bruno

[Der Jo]

Na, die überstehende Bauteile könnte man ja ggf. auch auf der Rückseite einlöten...

Sehr schön umgesetzt.

[charlymu]

Das Teil möchte ich für unter den Tannenbaum. Den lasse ich mir schenken oder schenke ihn mir selber. Bausatz reicht, will ja auch noch Spaß haben...

Für ein Gehäuse habe ich auch schon eine Idee.

Tolle Arbeit!

Gruß,
Dirk

[mmulm]

Hallo Bruno,

echt genial.  

Wenn Du in Serie gehst wäre ich sehr an zwei oder drei Platinen interessiert

[DIYLAB]

Moin,

an dieser Stelle könnte man den Threadtitel auch in "ja ist denn schon Silvester?" umbenennen ..
Doch vorab, die entscheidende Mitteilung: Es geht! Das Layout ist fehlerfrei und die Anzeigen zappeln prima  

Aber es kam wie es kommen musste und befürchtet wurde - Murphy's law hat zugeschlagen, aber ordentlich!
Und zwar aus einer ganz anderen Ecke, wirklich eklig und hundsgemein vom Universum. Traf mich an der empfindlichsten Stelle - es ging ins Geld.
Ich möchte Euch diese Erfahrung nicht vorenthalten, da man bei elektronischen Entwicklungen immer mit Überraschungen rechnen muss, auch wenn man denkt, alles im Griff zu haben. Wichtig ist nur zu wissen - niemals entmutigen lassen, weitermachen und drüber Lachen.

Gestern Abend wollte ich es also wissen und probierte die Anzeige aus.
Selbstverständlich nicht ohne vorher die Spannungen nachzumessen. 5V für die ganze Elektronik lagen an und die Referenzspannung für den Wandler von 2048mV auch.
Der Controller war programmiert, also eingeschaltet und am Netzteil vorher die Strombegrenzung eingestellt.

Fein! Das Teil begrüßte mich mit zwei leuchtenden LEDs, jeweils die erste jedes Kanals - alles richtig.
Dann ein Signal auf beide Kanäle gegeben. Nanu?
Ein Kanal ging gar nicht, sogar die erste LED ging aus.
Der zweite Kanal zappelte eine Sekunde, um sich dann mit einer wirren Lightshow auch komplett zu verabschieden. Alles dunkel.
Ich erspare Euch mal die nächsten Stunden "Fehlersuche", da Diese nichts ergab.
Der Controller ließ sich weiterhin problemlos ansprechen und programmieren, was war also geschehen?
Ich tippte auf die Anzeigentreiber MAX7219, nahm die beiden aus ihren Sockeln und probierte sie auf dem allerersten Protoboard einzeln aus. Beide ICs waren kaputt.
Ok, dachte ich, dann hat es vielleicht einen davon erwischt (kann ja vorkommen) und der hat seinen Bruder gleich mitgenommen..
Zwei neue ICs aus der gleichen Charge gesteckt und probiert -> hübsche Muster gesehen und ein leises Knistern - das wars, alles aus.
Verdammt! Was ist mit den Dingern los? Schafft es diese Charge nicht, den Strom für die LEDs zu bringen?
Dann habe ich die Schaltung so geändert, das die ICs die LEDs mit einem wirklich kleinen Strom steuern, sozusagen an der Erkennungsgrenze der LEDs.
Peng! Wieder nichts. Diesmal roch es sogar nach gegrilltem Chip .

Ich baute dann die beiden Exemplare ein, die auf dem ersten Protoboard anstandslos liefen und siehe da, alles funktionierte einwandfrei.
Auch mit maximalem LED-Strom, keine Probleme! Also war die Schaltung ok und die Platinen auch.

Damit niemand rätseln muss, hier die Erklärung:

Zuerst muss man sagen, der Hersteller MAXIM baut seit Ewigkeiten ICs, die einzigartig sind und ohne Ausnahme zu den besten Komponenten der Elektronik zählen.
Der MAX7219 ist ein Spezial-IC, der es erlaubt, bis zu 64 LEDs auf einfachste Weise anzusteuern und er kommt mit extrem wenigen externen Bauteilen aus. Es gibt wenig vergleichbares auf dem Markt.

Hier ein Bild eines original von MAXIM hergestellten 7219:


Man erkennt, das alle Pins gleich breit sind. Der "Aufdruck" ist bei MAXIM übrigens kein Druck, sondern wurde geätzt!
Ich schrieb ja schon, MAXIM ist eine Edelschmiede und die Teile sind nicht ganz günstig.
So kostet z.B. ein MAX7219 bei Reichelt 5,80€ (wir benötigen zwei Stück). Teuer? Ja. Relativ.
Schaut man sich mal die Preise bei Farnell an, wird man sehen, erst bei großen Stückzahlen wird es günstiger (das sind NETTO-Preise!):



Ein bisschen besser wird es bei Schukat (auch Nettopreise):



Tjo, nu kommts
Was passiert also, wenn Teile sehr gut sind, überall gebraucht werden und teuer sind?
Richtig - die Chinesen schlagen zu und Plagiieren wie verrückt!
Ich kann es vorweg nehmen, so gut wie alle günstigen Angebote, die man z.B. bei eBay findet, beinhalten gefälschte MAX7219.

Hier ein paar Beispiele, die mich erschauern lassen:

• Das wohl verrückteste Angebot überhaupt: LINK. Dieser Anbieter verkauft einen Bausatz mit einer 8x8 LED Matrix, einem MAX7219, ein paar Bauteilen und einer Platine für 1,45€ inkl Versand aus Hong Kong. Und der verdient daran ! Und kommt mir jetzt keiner mit "Stückzahlen", MAXIM braucht nichts zu verschenken, das sind alles Plagiate. Ich weiß wovon ich rede, ich habe mehrere Bausätze - alles nur geklaut.
  
• Oder hier: LINK. Der verkauft 50 Stück MAX7219 für 18,81€ inkl Versand. Das sind 37 Cent pro Stück .
  

Witzig ist, kann man auch in einigen Stellen im Web nachlesen - entweder man hat Glück und bekommt bei diesem Beispiel 50 Teile, die einwandfrei funktionieren oder eben auch 50 Chinaböller.

Die Plagiate sehen übrigens so aus:



Das hier sind zwei, die einwandfrei funktionieren, sie stammen beide aus einem China-Bausatz von Händlern, die aus Deutschland liefern und für Ihre Ware einen Widerruf und Gewährleistung anbieten. Kauft man aber diese Dinger aus dubiosen Quellen, kann es schon mal passieren, das eine komplette Charge für die  Tonne ist. Ich vermute, es kommt evtl. auch Ausschuss in den Umlauf. Man erkennt auf dem Foto, das die äußeren Pins deutlich dünner als bei MAXIM sind und der Aufdruck ist wirklich ein Druck, nicht geätzt. Er sieht auch anders aus als beim Original. So kann man die Teile sehr gut auseinander halten, wobei mir nicht ganz klar ist, warum sie Ihre Fälschungen in dieser Hinsicht nicht perfektioniert haben.


Summa summarum, hier meine gestorbenen Käfer (R.I.P.):



Bemerkenswert ist noch die Zahl, die unter den Bezeichnungen steht!
Mittlerweile weiß ich, das bei der Charge +1508 (so steht es drauf), immer alles bestens funktioniert, eine gute Charge .
Blöd nur, das ich eine +0928 Charge erwischt habe und die sind halt prima Böller.

Diese hier warten noch auf Ihren Tod, ich weiß nicht, welchen Sinn die noch haben, wenn sie sofort abfackeln:


Diese Erfahrung hat mich ca. 50€ gekostet, was die momentanen Entwicklungskosten auf 250€ anhebt .
Von den mittlerweile knapp 300h Zeit reden wir mal gar nicht .

Ihr seht, Elektronik macht schon Spaß, man darf sich nur nicht entmutigen lassen.
So, ich baue dann mal die zweite Platine auf..

Tschüß
bruno

[nice2hear]

Ich baute dann die beiden Exemplare ein, die auf dem ersten Protoboard anstandslos liefen und siehe da, alles funktionierte einwandfrei.

dabei haste aber sicher die Luft für ein paar Sekunden angehalten... 

danke fürs Durchhalten und berichten!

[Steini]

zusammen

  echt super Arbeit und dokumentiert .....Respekt !!!



klasse !!!

[Ex-Pfälzer]

Nettes Teil und vor allem ziehe ich den Hut vor der Programmierung!

Ich blicke nur relative flache, banale Programme. In Mathe war ich noch nie wirklich gut und schlimmerweise muss ich demnächst ein Schieberegister mit Daten versorgen.
Programmiersprache ist Bascom, weil ich mit Basic groß wurde (C64).

Das Thema Plagiate kenne ich auch- gibts bei den JFETs auch sehr häufig!
In der Firma treiben wir einen ENORMEN Aufwand, sowas nicht versehentlich zu erhalten (ja, man kann Chips auch röntgen, wenn man muss... ).

Frohe Ostern, Jungs!

[DIYLAB]

.. muss ich demnächst ein Schieberegister mit Daten versorgen. Programmiersprache ist Bascom ..

So ein ganz einfaches wie 74595 ?
Wenn Du Hilfe brauchst, sag Bescheid.

PS: "c" im Atmel Studio ist auch nicht schwerer als Bascom, nur schöner - es lohnt sich!

[hyberman]

Chips röntgen ist genau mein Thema....beruflich zumindest.

Tolle Arbeit, Bruno!

[DIYLAB]

Hallo Jungs,
das zweite Peakmeter ist auch fertig, aber noch ungetestet. Morgen ist auch noch ein Tag.
Diesmal sind Sockel für die Displays eingelötet, da steht nichts mehr drüber .

Wünsche Euch eine schöne Woche,
Bruno

[dedefr]

 schööön 

haben alle LED die selbe farbe ?