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Maturaarbeit TTL "Lichtorgel" - Benötige Hilfe

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Maturaarbeit TTL "Lichtorgel" - Benötige Hilfe

Von Noé am 14.02.2011 20:41

Hallo zusammen!
ich bin neu hier und habe mich nur aus folgendem Grund angemeldet: Ich muss bis im Sommer eine Maturaarbeit (bei den meisten von Euch vielleicht als Abitur bekannt) schreiben. Ich habe mich für eine Art Lichtorgel mit TTL-Technik entschieden, aber bis jetzt erst teilweise zufriedenstellende Sachen gefunden.

Ich versuche mal, mein Projekt so genau wie es geht zu beschreiben:
Die LEDs sind dreifarbige Ikea Dioder (additive Farbmischung). Deren Controller soll durch einen auf TTL basierenden ersetzt werden. Hauptsächlich soll die Lichtorgel auf Musik reagieren, indem vorerst mit einer Frequenzweiche der Bass herausgefiltert wird. Jedesmal, wenn der Bass einen bestimmten Pegel überschreitet (also so dass man es hören können würde Beat der Musik]), soll die aktuelle Farbe der LEDs ändern, und zwar in der Reihenfolge Rot-Blau-Grün-Gelb usw. Die Musik soll direkt gespiesen werden (also nicht durch ein Mikrofon). Zusätzlich soll die Farbe auch auf Weiss stehenbleiben können, wenn ich keine Musik hören will, aber trotzdem die LEDs als Dekor verwenden möchte.

Soweit der Projektbeschrieb. Was mir nun noch fehlt sind die nötigen Kenntnisse über Schaltpläne, TTL-Bauteile und -Elektronik. Ich möchte euch daher um Mithilfe bitten.

Mit vielen Grüssen
Noé

Re: Maturaarbeit TTL "Lichtorgel" - Benötige Hilfe

Von Alv am 15.02.2011 05:39

Tiefpaßfilter und Schmitt-Trigger im Eingang zur Taktgewinnung, damit ein Schieberegister oder Zähler takten. Ausgänge steuern die Leds.

Von Noé am 15.02.2011 12:40

Vielen Dank für Deine Tipps. Ich schaue es mir später mal an Very Happy

Von Noé am 11.06.2011 22:25

Hallo nochmal... Also ich habe da eine Frage zum Schieberegister: Kann ich da einfach den letzten Ausgang wieder mit dem ersten Eingang verbinden? Und wie wird dann das erste Bit auf 1 gesetzt, wenn ja immer nur das gleiche Bit durchläuft? Hoffe ihr versteht was ich meine...

Im Multisim schaut das was ich bis jetzt gemacht habe, so aus: Bin ich hier auf der richtigen Spur? Das obere hat noch Sperrdioden, aber es sieht so aus, als ob ich noch mehr einbauen müsste. Keine Ahnung.

Übrigens verwende ich Multisim 10.1

Von TheBug am 13.06.2011 16:26

Hm, was sollen die Dioden im ersten Schaltplan machen?

Die Schaltung hat kein Taktsignal, da wird also ohnehin nichts passieren.

So wie es momentan ausgelegt ist, werden alle FFs in irgend einem Zustand einschalten, Du schiebst dann ein zufälliges Muster durch das Register.

7481 habe ich als Baustein nicht gefunden.

Wenn die Dioden in der zweiten Schaltung LEDs sein sollen, dann wird das so nicht gehen. Erst mal treiben die meisten Bausteine nicht viel Strom bei High und zweitens brauchen LEDs Vorwiderstände, damit nicht völlig zufällig Ströme anfallen.

Von Noé am 13.06.2011 17:05

Danke für deine Antwort!
Also die Dioden sollten Sperrdioden sein, damit das Signal nicht auf alle LEDs durchgehen kann, sprich, damit sie nicht alle aufs Mal leuchten. Weiss aber nicht, ob ich ein richtiges Modell gewählt habe.

Dass ich noch kein Taktsignal habe ist mir bewusst, ich muss mal noch ein Tiefpass bauen, der dann über einen Schmitt Trigger das Taktsignal generiert.

Was ich noch im Tietze/Schenk gefunden habe, ist, wie man das letzte FF mit dem ersten richtig verbindet, damit es einen Kreislauf gibt. Hier ist das noch falsch. Übrigens sind es 7491 und nicht 81, darum hast du die wohl nicht gefunden. Der Screenshot ist nicht ganz gut.

Die Dioden im 2. Bild werde ich mit Transistoren ausstatten, das ist hier noch nicht drin. Werden sowieso 12V brauchen.

Alles noch in Entwicklung, wie gesagt, und nochmals danke fürs rasche Antworten!
Grüsse Noé

Von derguteweka am 13.06.2011 17:12

Moin,

Noé hat folgendes geschrieben:
Alles noch in Entwicklung, wie gesagt, und nochmals danke fürs rasche Antworten!


Gut, denn so wie ich das seh', ist das mit dem Schieberegister nicht optimal.
Wie waers mit einem 3 bit Zaehler (oder 4 bit, von dem nur 3 verwendet werden), wie z.b. dem 7493?
Takt kriegt er dann wie die Schieberegister auch irgendwie aufbereitet aus dem Audiosignal, an die 3 Ausgaenge Qa,Qb,Qc haengst du jeweils ueber einen invertierenden Treiber deine rote, gruene und blaue LED. Den invertierenden Treiber deshalb, weil du dann durch einen Dauerreset des Zaehlers erreichen kannst, dass du weisses Licht kriegst.

Gruss
WK

Von Noé am 14.06.2011 19:42

Der mit dem 7493 wäre echt nicht schlecht! Vielen Dank für deinen Denkanstoss.
Also wenn ich das recht verstehe, zählt der durch von 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111. So habe ich 8 verschiedene Status. Man könnte auch statt x-x-x gleich R-G-B sagen, d.h. bei 1 leuchtet es, bei 0 nicht.
Was ich nicht verstehe, ist was ein invertierender Treiber ist. Kannst du mir das mal zeigen, oder gleich ein Bauteil angeben? Und noch was: "dass du weisses Licht kriegst", heisst das statisches weisses Licht, so wie ich es im Threadstart geschrieben habe?

Und noch zum Schluss dies: R01 und R02 sind wohl Resetter, die brauch ich wohl nicht; aber ist INA oder INB der richtige Input für das Audiosignal?

Von derguteweka am 14.06.2011 20:14

Moin,

Noé hat folgendes geschrieben:
Also wenn ich das recht verstehe, zählt der durch von 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111. So habe ich 8 verschiedene Status.

Yepp, genauso ist es. Das ergibt dann lustigerweise genau den Farbverlauf wie die Farbtreppe im TV-Testbild, wenn man die Bits richtig mit roten, gruenen und blauen LEDs verbindet : Weiss, Gelb,Cyan, Gruen,Magenta,Rot,Blau, Schwarz.

Noé hat folgendes geschrieben:
Man könnte auch statt x-x-x gleich R-G-B sagen, d.h. bei 1 leuchtet es, bei 0 nicht.

Das koennte man sagen, richtig. Aber man koennte genausogut auch sagen: bei 0 leuchtet es, bei 1 nicht - und da waeren wir beim invertierenden Treiber:

Noé hat folgendes geschrieben:
Was ich nicht verstehe, ist was ein invertierender Treiber ist. Kannst du mir das mal zeigen, oder gleich ein Bauteil angeben?

Ein 7404 waere z.b. ein IC, der 6 Inverter enthaelt, das waere eine Moeglichkeit; es ginge auch simpler: Wenn die LEDs nicht viel Strom brauchen, also nur ein paar mA, koenntest du sie ueber Vorwiderstaende zwischen die +5V und den entsprechenden Ausgang des ICs schalten. Dann waere es schon so, dass die LED leuchtet, wenn der Ausgang auf 0 geht. Wenn die LEDs mehr (z.b. einige 10mA...100mA) brauchen, dann koennte man die LEDs z.b. ueber einen PNP Transistor (z.B. BD140) ansteuern (E auf +5V, C ueber Vorwiderstand an LED, B ueber Vorwiderstand an Ausgang des ICs).


Noé hat folgendes geschrieben:
Und noch was: "dass du weisses Licht kriegst", heisst das statisches weisses Licht, so wie ich es im Threadstart geschrieben habe?

Und noch zum Schluss dies: R01 und R02 sind wohl Resetter, die brauch ich wohl nicht;

Yepp, genau das weisse,statische Licht, das du im Ausgangspost erwaehntest. Und genau dafuer brauchst du R01 und R02. Damit kannst du den Zaehler ja auf den Zaehlerstand "000" bringen, egal was am Clk-Eingang fuer Faxen passieren. Und dank der invertierenden Treiber waere ein Zaehlerstand 000 = rote,gruene+blaue LED sind eingeschaltet...
Zufaelle gibts Smile

Noé hat folgendes geschrieben:
aber ist INA oder INB der richtige Input für das Audiosignal?

Der am Pin 1 ist der richtige Eingang; dazu gehoeren dann die Pins 9,8,11 als Ausgaenge des 3 bit Zaehlers.
Pin14 geht nur an ein einzelnes Flipflop.

Gruss
WK

Von Noé am 27.06.2011 10:44

Moin nochmal
Also zuerst vielen Dank an WK für den Tipp mit dem Dualzähler! Ich glaube, das kriege ich hin. Very Happy

Nun habe ich eine Frage bzgl. Tiefpass (aktiv): kann ich mit dem TL081ACD leben oder soll ich eine anderes OpAmp suchen gehen?
Für die Berechnung der Widerstände und Kondensatoren, die ich benötigen werde, gibt's die schicke Formel für die Grenzfrequenz, Fg = 1/(2*Pi*R*C). Wie gehe ich da vor, um am Schluss 50 Hz übrig zu haben? Ich werde wahrscheinlich drei OpAmps hintereinander schalten und die outputs mit den Inputs verbinden. Das wird doch gehen, oder?

Viele Grüsse
Noé

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