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Thema: Tonerkennung mit NE 567

  1. #1
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    Tonerkennung mit NE 567

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    Hi an alle,

    ich bin an der Planung eines neuen Projekts dabei.

    Es soll anfangs recht trivial gehalten werden.

    Es soll auf einem Xylophon ein Ton angeschlagen werden(z.B.: ein A) und wenn der Ton erkannt wurde, dann soll eine LED angehen.

    Ich habe dafür einen NE 567 Tone Decoder und einen Atmega168.
    Der NE 567 wird mittels Widerstand auf eine bestimmte Frequenz geeicht.
    Den Output Pin vom NE 567 hänge ich an einen Pin des atmega168 und überprüfe auf High oder Low. Je nachdem ob der Ton erkannt wurde oder nicht.

    An den Input Pin vom NE 567 soll ein Mikro angeschlossen werden um den Ton zu identifizieren.

    Und hier stehe ich etwas an.
    Habe gelesen, dass hier EMC Kapseln oder ähnliches als Mikro verwendet wird.
    Diese sollen aber alle eine Vorspannung, Vorverstärker, OPV,... brauchen. (Mit diesen kenne ich mich aber gar nicht aus)
    Hier weiß ich aber nicht wie ich einen solchen OPV, etc anschließen soll.
    Habe gelesen, dass man bei dafür noch zusätzliche Komponenten brauchen(Widerstände, Kondensatoren,...)
    Oder bin ich da auch dem Holzweg?

    Kann mir jemand helfen und sagen wie ich einen solchen OPV richtig anschließe und welche Komponenten ich dafür brauche?

    Ich hoffe meine vorherigen Annahmen zur Verkabelung stimmen.

    Vielen Dank.

  2. #2
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    Wenn man ohnehin schon einen µC hat, kann man die Tonerkennung auch in Software machen, per Görtzelalgorithmus. Das ist felxibler und vermutlich auch stromsparender als der NE567. Das Problem mit der Verstärkung wird dadurch eventuell etwas reduziert, weil der µC empfindlicher ist. Der Mega168 hat leider keinen internen Verstärker. Wenn man beim µC auf den Tiny461 oder ähnlich umsteigt, hätte man eine interne Verstärkung und könnte ohne externen Verstärker auskommen.

    Die Elektretmikrofonekapseln brauchen eine Versorgungsspannung bzw. Versorgungsstrom. Meist sind das 0,5 - 1 mA über einen Widerstand (z.B. 3,3 K - 8 K von den 5 V). Die Spannung reicht eher noch nicht ganz für den NE567, und eher nur knapp für den AD Wandler des Mega168. Wenn der Ton laut genug ist, könnte es noch ohne Verstärkung reichen.

    Für die Verstärkung gibt es verschiedene Möglichkeiten. Das ginge auch mit einem einfachen Transistorverstärker, denn so hohe Qualität hinsichtlich Linearität ist ja eher nicht gefordert. Mit Operationsverstärker reicht ein OP (z.B. TLC271/TLC272, MCP6001, ggf. sogar noch LM35 ein paar Widerstände und ein Kondensator von vielleicht 220nF. Eine einfache OP-Schaltung wäre ein invertierender Verstärker mit Widerständen von z.B. 100 K und 1 M. Dazu dann ein Spannungsteile für die virtuelle Masse (z.B. 10 K und 22 K).

  3. #3
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    Danke für deine Rückmeldung.
    Ich werde mal meine Schaltung ohne Verstärker ausprobieren und schauen ob es mit einem lauten Signal so ausreicht.

    Hast du vielleicht ein Bild, Schematik oder Schaltplan von einer Schaltung eines "Transistorverstärkers" und "OPV" ?
    Sonst weiß ich nicht recht welche Komponenten ich brauche und wie ich diese dann miteinander verbinden soll.

    Außer es gibt da eine All in One Komponente, was ich eher nicht glaube.

    Vielen Dank.

  4. #4
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    Die so ziemlich All in One Lösung wäre als µC ein Tiny461. Der hat eine interne Verstärkung und kommt dann mit dem Signal vom Mikrofon aus. Extern braucht man da nur noch den Widerstand für das Mikrofon und einen Widerstand (z.B. 1 M) und einen Kondensator oder Elko (z.B. 100 n-1 µ) um den Gleichspannungspegel des Mikrofonsignals zu erzeugen. Der AD misst dann die Spannung zwischen dem Mikrofon und dem Gleichspannugspegel.
    Die Verstärkung kann man intern umschalten, und der µC kann auch gleich die Tonerkennung in Software machen.

    Der Transistorverstärker könnte etwa so aussehen, wie im RN-Wissensbereich:
    http://www.rn-wissen.de/index.php/Tr...sgegenkopplung
    Eventuell R3 etwas kleiner und R2 etwas größer für mehr Verstärkung. Der Kondensator kann dann bei etwa 100 n liegen.

  5. #5
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    Danke für die Rückmeldung.
    Ich wuerde es gern mit meinem atmega168 versuchen.
    Wo schließe ich dann die Kabel vom Mikro an?
    Ich vermute das Mikro hat 2 Kabel.
    Wird eines auf gnd gesetzt und eines an den spannungsgegekopplung?
    Falls ja wo genau? Hinter R1? Und von wo mache ich eine Leitung zum Input des ne 567?
    Blick da grad nicht so durch.
    Und welchen Transistor Sollbach bei der spannungsgegenkopplung verwenden?
    Da gibt es ja unterschiedliche oder?
    Vielen Dank.
    Geändert von lnino (15.02.2012 um 22:23 Uhr)

  6. #6
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    Zu den AVR-Angelegenheiten kann ich nichts beitragen, aber einen Hinweis zu den Elektretkapseln geben: Das Metallgehäuse muß beileibe nicht der negative Pol der Versorgung sein. Zwei- oder dreipolig, es gibt beide Varianten. Die zweipoligen brauchen einen äußeren Arbeitswiderstand irgendwo in Reihe, die dreipoligen Kapseln haben ihn integriert.
    Bezüglich der Betriebsspannung hab ich schon verschiedene Typen gesehen: Welche für 1,5V und andere für ca. 10V.

  7. #7
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    Danke für die Rückmeldung.
    Jetzt weiß ich wieder etwas mehr zum Thema Mikros.
    Vielleicht kann sich noch jemand zu meiner Frage der Verkabelung der Komponeneten zueinander zu Wort melden?
    Vielen Dank.

  8. #8
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    Zitat Zitat von Besserwessi Beitrag anzeigen
    ... Tiny461. Der hat eine interne Verstärkung ...
    Kannte ich nicht, wollte ich gleich wissen wie das geht. Im Datenblatt 8197C–AVR–05/11 finde ich unter Features (Seite 1) keinen Hinweis darauf aber auf S 142 (Analog to Digital Converter) im Schaltplan gibts nen Gain Amplifier. Und die Bemerkung auf Seite 143 "... If differential channels are selected ... gain stage amplifies the voltage difference ... according to the setting of the MUX[5:0] ...". So - nun macht mir mein elektronisches No how (!ohne k!) Probleme. Differentiell - dürfte ich dann die beiden Eingangskanäle vom Mikro beschicken und das Mikro trotzdem nach dem oben genannten Rezept (0,5 - 1 mA über einen Widerstand) versorgen? Bitte, gäbs dazu ne Schaltung? Denn dann könnte ich doch ziemlich einfach eine Tonsteuerung bauen . . . .

    Frage/Bitte: Sorry, dass ich so ne dämliche Frage stelle.
    Ciao sagt der JoeamBerg

  9. #9
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    Hier mal ein Vorschlag für die Verbindung zum AD, mit Differenzeingang (z.B. tiny261 usw.):

    Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	mic-diffAD.PNG
Hits:	24
Größe:	1,7 KB
ID:	21550
    und auch noch eine Möglichkeit für einen Verstärker mit einem Transistor:
    Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	Mik-verst.PNG
Hits:	20
Größe:	2,6 KB
ID:	21551
    Den Widerstand für das Mikrofon muss man ggf. anpassen, je nach Spannung und Mikrofon.

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von oberallgeier
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    Vielen Dank !
    Ciao sagt der JoeamBerg

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