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Lautsprecherschalter

Wednesday, October 1st, 2008

Als Bastler ist man oftmals geneigt, sich zu verbasteln. Kleine Dinge werden dann groß, und einfache Dinge werden kompliziert. So kam es, dass ich kürzlich für einen schlichten Lautsprecherschalter nicht weniger als einen Microcontroller und vier Relais verbaut habe. Das Ganze, verpackt in ein mediokres Plastikgehäuse, führte zu einem Tischgerät im bewährten Design eines FeTAp 61; einer optischen Erscheinung also, die sich perfekt in jede Derrick-Kulisse eingefügt hätte.

Andererseits erfüllt das Gerät seinen Zweck sehr gut und konnte endlich meinen mechanischen Lautsprecherschalter mit Wippschaltern ersetzen. Der litt zunehmend an Kontaktschwäche, sodass jede Schaltung zu einer nervigen Herumdrückerei geriet. Auf eine Kontaktreinigung hatte ich schon deswegen keine Lust, weil dieser von Anfang an nur als eine preisgünstige Verlegenheitslösung gedacht war. Eine Schaltung per Relais musste her.

Einfache Relais benötigen eine permanente Stromversorgung, und sofern dafür nicht das x-te Steckernetzteil auf die volle Steckdosenleiste gesteckt werden soll, bleibt nur ein Akku- beziehungsweise Batteriebetrieb. Kräftigere Relais, wie sie hier verwendet werden sollen, saugen gängige Batterien aber innerhalb von Stunden leer. Daher habe ich mich für bistabile Relais entschieden, die nur jeweils kurzzeitig für die Umschaltung Strom benötigen. Damit scheiden wiederum Schalter an der Bedienseite aus, denn es soll ja nur kurz getastet werden. Nun muss beim direkten Ansteuern von Relais mit Tastern ein Kontaktprellen unterbunden werden, und außerdem ist es für Batterien und Relais besser, wenn die Erregungsdauer (Dauer des Umschaltimpulses) unabhängig vom Tastendruck fest vorgegeben ist.

Dafür hätte es zu Zeiten des FeTAp 61 sicherlich tolle analoge Lösungen gegeben, aber heutzutage ist ein kleiner Microcontroller das Mittel meiner Wahl. Da kann das Gehirn beim Basteln ausgeschaltet bleiben, und nach der Fertigstellung gibt es mit Bugfixes und Firmware-Updates gute Gelegenheiten für selbst bescherte Glücksmomente. Damit nicht der Microcontroller seinerseits die Batterien entleert, wird dieser nur in der Sekunde eines Tastendrucks aktiviert und verbleibt ansonsten in einem Schlafmodus. So ist die Lebensdauer der Batterien fast nur durch deren übliche Alterung begrenzt.

Für alle Komponenten, bis auf die Relais, wollte ich Teile aus der Bastelkiste verwenden. Die vielen Schraubklemmen auf der Platine spiegeln die Unentschlossenheit des Konstrukteurs wider, wie das Gerät am Ende genau aussehen soll. Die Klemmanschlüsse auf der Gehäuserückseite sind in erster Linie billig, aber leicht zu montieren und für Leistungen im Nahfeld-Monitoring ausreichend. Vier hochwertige EAO-Taster machen Freude beim Betätigen und entstammen alten Bedienkassetten aus der Rundfunktechnik. Deren 24V-Lämpchen habe ich durch neue 12V-Lämpchen ausgetauscht, damit die optische Rückmeldung bei der Schaltung richtig zur Geltung kommt. Lämpchen und Relais werden über je ein Treiber-IC ULN2803 angesteuert, welches auch Freilaufdioden enthält. Damit jeder Tastendruck einen externen Interrupt am Microcontroller auslösen kann, sind die Tasterkontakte mit Dioden auf einen Eingangs-Pin “verODERt”. Die Versorgungsspannung von 4,5V für den Microcontroller wird von drei der insgesamt acht Batterien abgezweigt.