VibrationsMorsen+TENS

Hallo Gerd,

ich denke, wir müssen erst einmal ausprobieren, was überhaupt geht, Piezos als "Lautsprecher" und/oder als Geber...

Beim Mithörton wird es keine Verzögerung geben, weil der z.B. bei Benutzung eines Paddles mit Keyer-Elektronik nicht aus dem Morsesignal sondern direkt aus dem Punkt- oder Strichpaddle abgeleitet würde.

Am einfachsten wäre wahrscheinlich der Einsatz der Piezos nur als Empfangsgeräte, dann ließe sich fast jedes beliebige Paddle inkl. Keyer als Geber einsetzen und es gibt keine Umschaltprobleme.

Morgen werde ich erst einmal Piezos testen und dann sehen wir weiter

Guten Abend zusammen,

nachdem ich gestern den Laden in Düsseldorf um seine letzten Piezos erleichtert habe, habe ich heute im Laufe des Tages ein wenig experimentiert.

Und was soll ich sagen?

ES FUNKTIONIERT!!!

Mit dem 800Hz-billig-Piezo bekomme ich selbst bei 2Vss ein klar erkennbares Signal!

Es war ganz schön schwierig erstmal, die Ohren so weit zu verstopfen, dass ich nix mehr gehört habe, aber das Vibrationssignal war klar zu erkennen. Jetzt teste ich das Ganze noch miit etwas höherer Spannung (4-5Vss), da sollte das Ganze noch deutlicher werden.

Getestet habe ich das Ganze mit einem NE567 als Tongenerator (20KOhm und 0,66yF) und besagtem Piezo für 60 Cent. Um eine gute Resonanz zu bekommen, sollte es aber ein Rechtecksignal sein, was ja mit Hilfe eines Zerobeat und Microcontrollers kein Problem darstellen sollte. Mit den geschätzten 300 Hz war der entstehende Ton nicht einmal besonders unangenehm (für hörende Zeitgenossen).

EDIT: hier noch ein Bildchen vom Testaufbau:

[Blockierte Grafik: http://www.do7ske.de/images/stories/sonstiges/dsc_94502007-05-19-20-16-52.jpg]

Hallo Gerd,

ich habe das Teil angeschlossen, mir die Ohren weitestgehend zugestopft (ich habe so spezielle Stöpsel, weil ich auf manche Arten von Lärm etwas empfindlich bin) und dann einfach die Fingerspitze auf den Piezo gelegt. Die Vibration war deutlich zu spüren. Man könnte mit der Frequenz sogar noch ein Stückchen tiefer gehen, dann wird das Signal wahrscheinlich noch deutlicher (mir sind aber leider die Kondensatoren an der Stelle ausgegangen und ich hatte keine Lust zu suchen).

Ich probiere das morgen erstmal noch mit einer höheren Spannung, mal sehen, was das bringt, oder ob dann nur der Piezo abraucht.

Aber der erste Erfolg ist damit schon mal da und wir können uns Gedanken über die Elektronik machen.

EDIT: so, ich konnte die Finger nicht davon lassen und habe nochmal getestet: Bei ca. 3,5Vss wird das Signal so deutlich, dass man die Vibration fast in der ganzen Hand spürt.

Hallo Gerd,

ich werde es auf jeden Fall ausprobieren, aber dazu ist der NE567 eher ungeeignet, weil ich mit der Frequenz nicht weit genug runter komme. Es sieht aber so aus, als ob der Piezo selbst auch bei 10-20Hz noch funktionieren würde, das ist eine Frequenz, die man bei der geringen Lautstärke wahrscheinlich akustisch nicht mehr wirklich wahrnimmt. Dazu brauchen wir aber zumindest ein Prototypenboard für den Controller. Mal sehen, vielleicht baue ich sowas heut im laufe des Tages mal auf dem Steckbrett auf, mit einstellbarer Frequenz durch Jumper oder so.

Leider geben die meisten vibrierenden Gegenstände auch einen hörbaren Ton von sich...

Zitat

Original von DO7SKE
Hallo Gerd,

ich werde es auf jeden Fall ausprobieren, aber dazu ist der NE567 eher ungeeignet, weil ich mit der Frequenz nicht weit genug runter komme. Es sieht aber so aus, als ob der Piezo selbst auch bei 10-20Hz noch funktionieren würde, das ist eine Frequenz, die man bei der geringen Lautstärke wahrscheinlich akustisch nicht mehr wirklich wahrnimmt. Dazu brauchen wir aber zumindest ein Prototypenboard für den Controller. Mal sehen, vielleicht baue ich sowas heut im laufe des Tages mal auf dem Steckbrett auf, mit einstellbarer Frequenz durch Jumper oder so.

Leider geben die meisten vibrierenden Gegenstände auch einen hörbaren Ton von sich...

Hallo, Vibratoren-Gemeinde!

Den 567 muss man ja gar nicht als Generator missbrauchen. Eher als F-Diskriminator/Squelch. Das Logik-Ausgangssignal könnte dann einen primitiven Multivibrator (vielleicht 555 o.ä.) ein-/aus-schalten. Und dessen QRG wäre dann frei wählbar (meinetwegen auch weit unter der humanen Hör-/Schmerz-Grenze). Wozu dabei auch noch ein Controller gut sein soll, erschließt sich mir nicht so ganz. Kommt doch mal wieder auf den Boden zurück! Das Ganze läßt sich mit wenig Aufwand rein hardwaremäßig lösen (oder gibt es einen vernünftigen Grund, warum ein tauber OM auch noch einen halben Gomubder mit sich rumschleppen soll?).

73
Hans/DJ4AZ

Hallo Hans,

den 567 habe ich hier nur zu Testzwecken missbraucht, die eigentliche Ansteuerung wird aus einem 567 als Zero-Beat-Erkennung und einem Microcontroller bestehen. Der Microcontroller ist dafür zuständig, Strich- und Punktsignal zu trennen und auf zwei getrennte Piezos zu legen. Der halbe Computer ist dafür nicht notwendig, der Controller hat die gleichen Ausmaße wie der 567 oder 555, also 8pin DIP. Ich möchte nur nicht eine Strich-/Punkt-Erkennung diskret aufbauen müssen, wenn das nicht notwendig ist. Vor allem, weil auch die Geschwindigkeit automatisch synchronisiert werden muss.

Der Aufwand an Hard- und Software ist minimal, im Prinzip ein kleines Gehäuse mit zwei ICs, ein paar diskreten Bauteilen und den zwei Piezos auf dem Deckel. Das Ganze lässt sich sogar noch im wahrscheinlich sowieso vorhandenen Keyer-Gehäuse unterbringen.

Hallo,

ich habe ja schon geschrieben, dass die Versuche mit den Piezos recht erfolgreich waren (auch mit niedrigeren Frequeznzen). Im Moment bin cih dabei, eine kleine testschaltung aufzubauen, die CW-Signale auf die beiden Piezos ausgibt. Der Programmieradapter ist auch da, das heißt, ich kann in den nächstn Tagen anfangen zu poroggen und dann auszuprobieren.

Hallo zusammen,

ich habe mal ein wenig rumprobiert, einen Attiny13 programmiert, so dass er Morsesignale (noch ohne die Verteilung auf zwei Piezos) ausgibt. Die Verteilung von Punkt und Strich auf zwei Piezos wird wahrscheinlich Pflicht, weil die Unterscheidung von Punkt und Strich nicht ganz einfach ist, wenn man sich nur auf den Tastsinn verlassen muss. Man braucht zum einen relativ lange Pausenzeiten (ca. 15ms) um die Signale sauber auseinanderhalten zu können und zum anderen muss ein Punkt mindestens 8-10ms lang sein, um ihn wirklich aufnehmen zu können. Das ist für höhere Morsegeschwindigkeiten zu langsam. Die Frequenz des Piezos lag dabei bei ca. 200Hz.

Der nächste Test wird dann mit zwei Piezos ausgeführt. Wenn das ordentlich funktioniert, werde ich mich mal hinsetzen und eine Strich/Punkt-Erkennung programmieren und dann für Interessierte ein paar Chips brennen. Als Zubehör braucht es dann nur noch eine Taste oder ein Paddle mit Keyer. Alternativ könnte man versuchen, das LED-Signal einer Zerobeat-Schaltung in den Prozessor einzuspeisen.

Hallo Gerd,

die Strich/Punkt-Erkennung wird höchstwahrscheinlich nur im Zusammenhang mit einer Zerobeat-Schaltung funktionieren. Um Punkte und Striche sauber erkennen zu können, brauche ich ein halbwegs vernünftiges und erkennbares Signa, das soll der ZeroBeat liefern. Ob die Erkennung dann auch mit einem NF-Signal funktioniert, muss sich dann erst zeigen...

Hallo zusammen,

die Versuche mit einem Piezo sind ja schon recht erfolgreich verlaufen, deshalb habe ich jetzt mal einen Testaufbau für zwei Piezos und Trennung von Strich und Punkt gebaut.

Kernstück ist ein Atmel Attiny13 Microcontroller, der über einen Pin das Morsesignal geliefert bekommt, das per Software verarbeitet und dann auf zwei Piezos wieder ausgibt. Die ganze Schaltung kommt bis auf die Piezos mit nur einem Kondensator und einem Widerstand für die Reset-Logik aus.

Ein Knackpunkt war die Synchronisation mit dem eingehenden Morsesignal, es war gar nicht so einfach, die Erkennung von Punkt- und Strichlänge zu implementieren. Das zentrale Problem dabei ist, dass man mindestens eine Punkt- und eine Strichlänge benötigt, um verlässliche Morsegeschwindigkeitsdaten zu bekommen. Die eine Lösung ist, die Geschwindigkeit per Hand (also mit Poti) einzustellen, die andere, automatisch zu synchronisieren. Bei der automatischen Synchronisaton gehen in jedem Fall Zeichen verloren, bis der Prozessor mindestens einen Strich am Eingang vorgefunden hat. Das lässt sich vielleicht umgehen, aber wahrscheinlich nur mit extremem Softwareaufwand.

Die Synchronisation läuft im Moment derart, dass die Zeichen eingelesen und gespeichert werden, bis eine Strich/Punktpause Kombination auftritt. Das geht meist sehr schnell, weil doch am Anfang vieler Zeichen ein Strich vorkommt. Die Strichlänge (in ys) wird in eine Variable geschrieben und danach als Referenzlänge benutzt. Da eine Strichlänge ungefähr drei Punktlängen entspricht (danke Tom!), habe ich dem System zusätzlich eine gewisse Toleranz bei der Längenerkennung mitgegeben. Wie weit die Toleranz wirklich geht, habe ich noch nicht testen können, weil ich keine Taste oder Paddle mit Keyer hier habe.

Um Striche und Punkte wirklich zuverlässig unterscheiden zu können, ist ein kleiner Trick notwendig (weil die Striche nie auf die ys genau gleich lang sein können). Es ist nicht möglich, die Länge mit einem Absolutwert zu vergleichen. Es ist aber möglich, zu entscheiden, dass, wenn zwei Punktlängen addiert werden und diese mit der Strichlänge verglichen werden, was Punkt und was Strich ist. Im Falle eines Punktes (das ist der Fall, der ausgewertet wird) sind auch zwei Punktlängen KÜRZER als eine Strichlänge. Habe ich einen Strich und wird dieser in der Länge verdoppelt, wird der Wert IMMER höher als die Strichlänge. Die Unterscheidung ist also eindeutig (von unsauberen Signalen oder extremen Geschwindigkeitswechseln mal abgesehen). Da die Absolutwerte der Pausen uninteressant sind, reicht dieses Verfahren aus, um Punkte und Striche sauber zu trennen.

Eine erneute Synchronisation kann jederzeit über einen extern anzuschließenden Taster erfolgen (der Wert der Strichvariable wird zurückgesetzt und ein Sync-Bit gesetzt, was den Prozessor zwingt, die Synchronisation erneut durchzuführen).

In der jetztigen Version ist der Prozessor auf ein halbwegs sauberes Rechteck-Morsesignal angewiesen (wie es z.B. eine Zero-Beat-Schaltung liefert). Ich arbeite daran, mittels einer gleichgerichteten NF-Spannung und einer Referenzspannung über einen Analog-Komparator (Spannungsvergleicher) direkt mit dem Empfängersingal arbeiten zu können. Allerdings ist hier die Erkennung und Berechnung der Impulslänge nicht so einfach. Aber ich arbeite dran

Das soll es erst einmal gewesen sein, sobald das System hier zuverlässig und reproduzierbar läuft, werde ich ein paar Controller programmieren und bei Bedarf verschicken

Hallo Gerd,

die Testschaltung mit CW-Erzeugung über einen Attiny13 und Decoder auf zwei Piezos (ebenfalls Attiny13) läuft zufriedenstellend. Ich bin allerdings noch nicht dazu gekommen, mehr Controller zu proggen, weil ich im Moment mitten im Umzug stecke. Ab nächste Woche geht es weiter an der Vibrationsfront

Hallo,

die Platinenlayouts sind nach langer Bastelei endlich fertig, die Prozessoren auch da und fast alle programmiert. Sobald im Laufe der nächsten Woche die neue Ätzanlage hier einschlägt, mach ich ein paar Platinen, damit es endlich weiter gehen kann.

Ich habe jetzt das Programm nochmal modifiziert, so dass man bei Bedarf mittels Taster (Poti geht leider nicht, weil der Prozessor keinen AD-Wandler hat und ich den Komparator für die CW-Aufbereitung brauche) die Geschwindigkeit auch von Hand einstellen kann. Das einzige Problem, das ich bisher noch nicht gelöst habe, ist die Signalaufbereitung aus einem NF-CW-Signal, da habe ich bisher einfach die NF (mittels Diode gleichgerichtet) auf den Komparator gelegt und per Poti die Ansprechschwelle festgelegt.

Vielleicht hat ja jemand Lust, einen "Analogteil" zu entwickeln

Hallo Stefan,

das ist ja super! Deine Loesung des Analogteils (genial einfach) wird vielleicht sogar reichen, zumindest fuer erste Tests.

73 Daniel M0ERA

Hallo Daniel,

ich hätte nie geglaubt, dass das wirklich funktioniert, aber es geht Nur die Ansprechschwelle des Komparators ist ziemich am unteren Rand (vorausgesetzt man greift die NF hinter einem kräftigen NF-Verstärker ab). Ich denke, eine kleine vorgeschaltete Verstärkerstufe wäre nicht verkehrt. Die würde das Ganze auch ein wenig entkoppeln.

Sobald die Platinen fertig sind, können wir an der Stelle weiter testen...