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Arduino Radio mit dem SI4735Shield

Der hier verwendete hochintegrierte SiliconLabs DSP Chip in der inzwischen veralteten Revision SI4735C40 ist vormontiert auf einem zwischenzeitlich leider abgekündigten SI4735_Sparkfun_ShieldjpgSI4735_Sparkfun_AM_FM_Shield

Der Controller Chip deckt folgende Rundfunkbänder ab:
FM:     64MHz            –          108MHz
LW:     153kHz           –          279kHz
MW:    520kHz           –          1710kHz
KW:    2,3MHz           –          26,1MHz

Aufbau der Hardware

Das Shield hat einen analogen Audioausgang in Stereo über einen 3,5mm Klinkenstecker, der dazu verleitet einen Kopfhörer direkt damit zu versorgen. Allerdings reicht die NF-Leistung bei weitem nicht aus einen niederohmigen Kopfhörer direkt zu betreiben. Ohne einen weiteren empfindlichen NF-Verstärker wird also so oder so nichts zu hören sein!! Weiterhin wird eine vernünftig angepasste Antenne für einen rauscharmen Stereo-Empfang benötigt! Gleiches gilt für den AM-Empfang auf Lang-, Mittel- und Kurzwelle, der hauptsächlich nur in den Abendstunden halbwegs befriedigend funktionieren wird.

An den Antenneneingang „FM-Ant“ löten wir einen etwa 75cm langen isolierten Draht oder eine handelsübliche Teleskopantenne an. Sofern eine passende Ferritantenne vorhanden ist, wird diese an den anderen beiden Antennenanschlüssen „Ferrite Loop Ant“ verlötet. Diese Ferritantenne wird nur für den Lang- und Mittelwellenbereich benötigt. Sollte gerade keine passende Ferritantenne zur Hand sein, genügt hier auch erst einmal eine Langdrahtantenne von einigen Metern Länge, die an dem äußeren der beiden Antennenkontakte angeschlossen wird. Auf dem Shield befindet sich außerdem noch ein kleiner Schiebeschalter mit Aufdruck „AM/LW“ bzw. „FM/SW“ bezeichnet. Im Kurzwellenband kann hier die gleiche Teleskopantenne für FM (Frequency Modulation=UKW) und SW (Short Wave = Kurzwelle) verwendet werden.

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Poor Men’s Word Clock

Vor einigen Tagen habe ich auf der Instructables.com Seite von Marcelo Moraes alias BIGDOG1971 einen interessanten Sketch zur Ansteuerung mehrerer Dot Matrix LED Module via MAX7219 gefunden. Leider habe ich derzeit nur eines dieser MAX7219 Module verfügbar, weitere sind jedoch bereits bestellt.

Die Wortuhr                                                                                                     Update 05.Okt.2013  Download

Die WortuhrViele kennen vermutlich bereits die verschiedensten Spielarten einer Wortuhr inspiriert durch die Qlocktwo. Per vorgegebenem Text wird hierbei die Uhrzeit im 5-Minutenbereich visuell über Textbausteine dargestellt. Das grundsätzliche Konzept habe ich nun auch für meine etwas ungewöhnliche Dot Matrix LED Uhr übernommen und lasse dabei die Uhrzeit in umgangssprachlicher Form als Text von rechts nach links auf dem LED Display durchlaufen.

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Digitale Spannungsregelung mit MOSFET und Arduino mit weitem Einstellbereich (Teil 2)

Um eine geregelte und einstellbare Spannung mit einem deutlich größeren Ein- und Ausgangsspannungsbereich zu schaffen, sind in diesem Kapitel noch einige weitere Hardwarekomponenten in der Schaltung zu ergänzen. Nochmals zusammengefasst, die Erkenntnisse aus dem 1. Teil:

  1. Ab etwa 4V negativer Spannungsdifferenz zwischen Source und Gate fängt der Leistungs-MOSFET an zu leiten. 10V ist die typische Schaltspannung
  2. Die maximale Gate-Sourcespannung  Ugs darf 20V nicht überschreiten

Zu 1.: Wir steuern das Gate des MOSFET jetzt nicht mehr direkt über den Arduino Digital Pin 6, sondern fügen in die bereits vorhandene Hardware einen weiteren NPN Transistor in Open-Kollektor-Schaltung ein. Der Vorteil ist nun, dass die Schaltung simpel dimensioniert werden kann und uns unabhängig vom Steuerpegel des Arduino wie auch der Versorgungsspannung des MOSFET machen. Die Basis kann jetzt bequem über 0V und 5V (3,3V) vom Arduino gesteuert werden, während die Spannung am Kollektoranschluß jetzt davon völlig unabhängig und variabel sein kann.

Zu 2.: Wir begrenzen die Gate-Sourcespannung einfach, in dem eine 10V Zenerdiode parallel zum 100kOhm Widerstand geschaltet wird. Der Zenereffekt tritt ein, sobald 10V Spannungsdifferenz zwischen Anode und Kathode überschritten werden, sprich die Zenerdiode fängt dann an zu leiten. Der 10kOhm Wiederstand am Kollektor des NPN Transistors darf keinesfalls unterschlagen werden, da dieser den Zenerdiodenstrom auf ungefährliche Werte limitiert, bei angenommenen 40V Spannungsdifferenz und 10kOhm sind das 4mA. (I=U/R = 40V/10.000Ohm = 4mA)

So viel jetzt zur Theorie. Nun folgt der praktische Aufbau im nächsten Update dieses Kapitels. Und seid ihr auch schon gespannt? Wir werden gleich sehen was passiert.

Digitale Spannungsregelung mit MOSFET und Arduino (Teil 1)

Früher oder später benötigt jeder ernsthafte Elektroniker ein einstellbares Niederspannungsnetzteil, möglichst auch mit einstellbarer Strombegrenzung. Ein damals selbstgebautes Netzteil noch aus meinen frühen Jugendjahren begleitet mich auch heute wieder.  Völlig analog aufgebaut versteht sich, also mit 2 parallel geschalteten 2N3055 Leistungstransistoren, einer Zenerdiode als Spannungsreferenz und einem per Poti einstellbaren Regelkreis für die Spannungseinstellung sowie einen 2. Regelkreis über einen niederohmigen Shuntwiderstand zur einstellbaren Strombegrenzung. Damit ist das Netzteil sogar absolut Kurzschlussfest!

Analoges einstellbares Labornetzteil Marke Eigenbau
Einstellbares Labornetzteil Marke Eigenbau

Leider existiert davon kein Schaltplan mehr, ich werde aber bei Gelegenheit versuchen etwas nachzureichen. Was ich zu der Zeit ziemlich uncool fand, nämlich Analogdrehspulinstrumente zu verwenden, hat heute schon wieder einen Touch Nostalgie, da nahezu alles digital angezeigt wird.

Was damals wie heute recht gut auf analoge Weise funktioniert, muss doch auch irgendwie digital funktionieren, oder? Zumindest habe ich es nun einmal versucht.

Also man nehme…. Digitale Spannungsregelung mit MOSFET und Arduino (Teil 1) weiterlesen