Löttorp - der Name enspricht einem Ort im Norden der schwedisch Insel Öland - ist ein Wecker, für den man "den Dreh raus haben muss". Denn seine Anzeigenmodi - Datum und Zeit - Weckzeit - Countdown - Temperatur werden durch das Drehen des Weckers ausgewählt. Das jeweils oben befindliche Piktogramm auf der Front gibt Auskunft in welcher Position sich der Wecker dazu befinden muss.
Auf der Rückseite befindet sich das Batteriefach und zwei Taster zum Einstellen der Zeiten und des Datums.
Nach einem Sturz (oder war es nach einem zu frühen Weckversuch?) funktionierte die Umschaltung der Anzeige nicht mehr und ein Scheppern war aus dem Gehäuseinnneren zu vernehmen. Das Öffnen der Gerätes beginnt, wie so oft, mit der Suche nach Gehäuseverschraubungen. Bei Löttorp befinden sie sich unter der aufgeklebten Frontabdeckung, die sich z.B. mit einem Skalpell vorsichtig ablösen läßt:
Im Inneren war die Ursache des Schepperns schnell gefunden: der Lagesensor. Ein Metallkugel schließt in einem kleinen Gehäuse lageabhängig Kontakte. Durch den Sturz hatte sich die Gehäuseabdeckung des Sensors gelöst und polterte samt Kugel durch die Innereien.
Die Platine besitzt auf der Oberseite weiter noch den Temperatursensor, einen Uhrenquarz, einen Summer und die Anschlüsse für Batterie, Tasten und die Hintergrundbeleuchtung des Displays.
Auf der Rückseite befindet sich der vergossenen Uhrenbaustein, ein paar Treibertransistoren für die Hintergrundbeleuchtung und die Anschlusspins für das Display.
Die Kontakte des Lagesensors und die Metallkugel habe ich mit etwas Kontaktreiniger behandelt und das Sensorgehäuse wieder fixiert. Nach dem Zusammensetzen des Gerätes funktionierte der Wecker wieder tadellos. Beim Einlegen der Batterien zeigt sich für ca. 2s die Komplexität des verwendeten Displays:
Ray Wilson, bekannt wegen seiner umfangreichen Analog Synthesizer Bauten, veröffentlicht eben diese auf seinen Web-Seiten Music From Outer Space, kurz MFOS. Besonders gefiel mir das Projekt "Weird Sound Generator" (WSG), nicht zuletzt wegen der unkonventionellen Art der Beschreibung. Der WSG ist ein Lo-Fi Gerät, der Sound ist grottig, verrauscht und dreckig (Beispiele am Ende des Posts). Aber genau das suche ich manchmal. Vorweg: ich habe auch die entsprechenden Mods mit aufgebaut, jedoch erst zu einem Zeitpunkt, als ich die Hauptplatine schon bestückt hatte. Die Mods finden daher auf einer Add-On Platine ihren Platz und nicht auf einer gemeinsamen Platine. Die Bezeichnungen (Zany, Wacky, Weird, Oddness), die Ray Wilson für die Baugruppen verwendet, gefielen mir ausnehmend gut. Ich habe sie jedoch durch die konventionellen Bezeichnungen LFO, VCO etc. ersetzt, um mir das Verständnis der Funktion erleichtert. Der WSG verfügt über: 2 LFOs ... einstellbar in der Frequenz und Modulationsstärke, liefern sie wahlweise ein Dreiecks- oder Rechtecksignal 4 VCOs ... liefern ein Dreiecksignal mit einstellbarer Frequenz. VCO 1 und VCO3 werden vom den LFOs moduliert und wahlweise auch von VCO 2 und VCO 4. Alle VCOs geben ihr Ausgangssignal zum Filter weiter, wobei VCO 2 und VCO 4 abschaltbar sind. 1 Lowpass-Filter ... einstellbar in Frequenz (grob und fein) und Resonanz 1 regelbarer Line-Ausgang 4 Voltage Control Eingänge ..., die keinem Standard entsprechen (z.B. 1V/Oktave), für Spielereien durch Anschaltung externer Spannungsquellen jedoch interessant erscheinen. 2 Trigger Ausgänge der LFOs ... zum Ansteuern von externem Equipment. 1 Gate-Eingang ... mit dem zwei voreingestellte Attack-Decay Varianten am Filter moduliert werden können. Der Signallauf
Der Aufbau Die Hauptplatine enthält die LFOs, VCOs und die Filterstufe. Da ich eine einlagige Platine haben wollte, musste die Platine neu designed werden.
Die Add-On Platine enthält die VC-, Trigger- und Gate-Schaltungen. Da sie im Nachhinein entstanden ist, ist die Verkabelung leider etwas aufwendiger. Das Gehäuse ist ein 2-schaliges Aluminium Pultgehäuse der Alu-Topline Serie von BOPLA mit den Maßen 200 x 180 mm. Die Gestaltung der Front- und rückwärtigen Anschlussplatte erfolgte mit Powerpoint. Das Ergebnis wurde farbig ausgedruckt, laminiert und aufgeklebt. Vor dem Verkleben habe ich einen weiteren Ausdruck als Bohrschablone benutzt. Die Bedienelemente und externen Anschlüsse sind wie folgt angeschaltet: Eine wasserfeste Beschriftung der Bedienelemente hilft bei der Verdrahtung den Überblick zu behalten.
Auf der Front sieht die Zuordnung dann wie folgt aus: Für die Verbindungen habe ich 0,25 qmm Draht und Litze in verschiedenen Farben und mit 0,25 qmm Querschnitt verwendet. Die Seitenteile des Gehäuses werden später evtl. durch Holzteile ersetzt. Vorerst müssen die Kunststoffelement ausreichen, da ggf. noch Änderungen vorzunehmen sind. Meine Eagle-Dateien zum Projekt befinden sich auf der Download-Seite oder hier: Weird Sound Generator Ein erster Test ... im Anschluss verlief erfolgreich. Der Aufwand für die Beschriftung der Bedienelemente hat sich gelohnt und Verdrahtungsfehlern vorgebeugt. Hier eine Auswahl an Sounds, die mit meinem Gerät erzeugt wurden:
Weitere Soundbeispiele sind auf MFOS und den dort verlinkten Seiten zu finden.
... ein Low Budget Logic Analyzer mit 8 Kanälen und 24 MHz Sampling Rate.
Wenn man sich mit Mikrocontrollern beschäftigt, benötigt man ein Werkzeug, um die digitalen Signale im Fehlerfall oder einfach zur Überprüfung sichtbar zu machen. Bei langsamen und simplen Signaländerungen genügt oft eine LED, die den Zustand optisch anzeigt. Für komplexe Signale und schnelle Änderungen, wie z.B. bei seriellen Protokollen, muss man den Datenstrom aufzeichnen, um ihn zu analysieren. Ein Speicheroszilloskop kann hier helfen. Möchte man es komfortabler, ist der Einsatz eines Logic Analyzers sinnvoll. Schon preiswerte Geräte bieten eingebaute Protollanalysen mit an, die einem das manuelle Umrechnen der Bitfolgen und das Recherchieren deren Bedeutung abnehmen. In meiner "Werkzeugkiste" befindet sich dazu ein kleiner 8-Kanal Logic Analyzer, der für unter 20€ erhältlich ist. Der Aufdruck vermittelt den Eindruck, dass das Gerät von Saleae stamme, es ist jedoch ein Clone. Zum Testen habe ich am seriellen Ausgang eines Arduino Uno ASCII Zeichen mit einer Rate von 9600 bit/s ausgegeben.
Der Anschluss an die auszuwertenden Quellen ist per Adapterkabel mit Klemmprüfspitzen möglich. Mir genügten 2 Kabel mit Dupont-Steckverbindern. Die Belegung des 10-poligen Steckers ist auf der Vorderseite ersichtlich. Die Auswertung der Daten erfolgt am PC, die Übermittlung via USB 2.0.
Zur Analyse kann man das Programm "Logic" von Saleae nutzen. Als Alternative bietet sich PulseView (V 0.3.0) an, ein Open Source Programm, das zum sigrok Projekt gehört.
Logic 1.1.15
Via Pulldown Menü können Sample-Umfang und Sample-Rate eingestellt werden:
Ein Druck auf den Start-Button startet das Sammeln und Übertragen der Daten:
Wird dabei der Stop-Button gedrückt, bleiben die bis dahin gesammelten Daten zur Auswertung erhalten. Die gesammelten Daten erscheinen hier in Kanal 0, der schon als Serial 0 bezeichnet ist:
Per Maustasten kann in die Darstellung vergrößert oder verkleinert werden. Durch Auswahl eines geeigneten Analyzers - hier Async Serial - werden die Daten gedeutet:
... erkennbar an den dunklen Balken mit dem Inhalt der Daten, oberhalb des Signalverlaufs.
Bewegt man den Mauszeiger in die einzelnen Bits des Signals, so werden unter "Measurements" Pulsweite, Periodendauer und Frequenz des mit Pfeilen markierten Datenabschnitts angezeigt:
Ein nützliches Feature: durch Druck auf den Pfeil-Reiter ...
wird die aktuelle Auswertung in einer eigenen Registerkarte abgelegt und man kann parallel eine neue Auswertung starten.
PulseView 0.3.0
... wartet mit einer größeren Anzahl an Analysatoren auf.
Ich wähle UART - Universal Asynchronous Receiver Transmitter - das serielle Protokoll. Das Datensammeln wird via Run-Button gestartet. Der Datenstrom wird in der Zeile von Kanal 0 dargestellt. Die Analyse des Seriellen Signals in der UART-Zeile ganz unten
Die Betätigung des Zooms ist komfortabel per Mausrad gelöst. Die Darstellung der UART-Analyse gefällt mir besser, als bei Logic.
Pulsweiten, Periodendauern und Frequenzen kann man ebenfalls messen. Hierzu muss man jedoch manuell 2 Cursor setzen, die leider nicht am Signalverlauf einrasten. Die Messgenauigkeit hängt also von der eigenen ruhigen Hand und Sehschärfe ab.
Die weitere Praxis wird zeigen für welches Anwendungsszenario, welches Programm am nützlichsten ist. Schön wäre natürlich, wenn durch Weiterentwicklung eins der beiden Programme alle Vorteile vereinen würde.
