Bluetooth-Bausätze

[paulierwitte]

Hallo liebe Mitstreiter,

der Thread ist in Zusammenarbeit mit Matthias (sabafon) entstanden. Ich hatte ihn um die Erlaubnis gebeten, seine Bilder und Videos für meine Webseite zu nutzen. Nun möchte ich die Bausätze auch hier im Forum vorstellen. 

Let's go!

   

Ein Bluetooth-Bausatz für Röhrenradios gibt die Möglichkeit, viele alte Radios wieder nutzen zu können. Insbesondere Radios, die nur LW, MW und KW empfangen, können in Deutschland nur eingeschränkt genutzt werden, da es keine Sender mehr gibt.

Einführung

https://radio-bastler.de/forum/showthread.php?tid=15685
https://radio-bastler.de/forum/showthread.php?tid=17646

Es gibt zwei Gründe, die dort vorgestellten Bausätze zu nutzen:

• Das Modul wird beim Umschalten auf TA (Tonabnehmer) aktiviert und ist bei Radioempfang ausgeschaltet.
  
• Der Bausatz enthält einen Vorverstärker, der die Lautstärke etwas anhebt.
  

Bei einfachen Lösungen besteht das Problem, dass beim Einschalten des Radios das Bluetooth-Modul permanent aktiv ist (also bspw. auch im UKW-Betrieb). Das kann dazu führen, dass bei Verbindung mit einem Smartphone eingehende Anrufe über das eingebaute Modul im Radio wiedergegeben werden. Da aber UKW aktiv ist, hört man nichts aus dem Lautsprecher.

Das über TA eingespeiste Signal hat eine geringere Signalstärke als das interne Radiosignal. Beim Umschalten auf Bluetooth muss daher die Laustärke "aufgedreht" werden. Das ist kein Problem, aber wenig komfortabel.

Vorverstärker beim Bluetooth-Bausatz für Röhrenradios


  TDA1303.JPG (Größe: 40,76 KB / Downloads: 585)
Den Baustein gibt es als vorgefertigtes Komplettmodul mit einem TDA1308, der als Stereo-Kopfhörer-Verstärker verkauft wird.
Gut zu erkennen sind die Anschlüsse IN und OUT jeweils mit L (left, linker Kanal), R (right, rechter Kanal) und GND (ground, Masseanschluss). Die Integration in den Bausatz ist damit denkbar einfach.
Die Anhebung des Eingangssignals ist so hoch, dass das Lautstärkeniveau beim Umschalten ziemlich exakt angepasst ist.

Hier noch das Datenblatt des TDA1308:

  TDA1308.pdf (Größe: 576,3 KB / Downloads: 8)

Bluetooth-Modul
Das "Bluetooth Audio Receiver Board für Audio-Verstärker 3.7-5V BT5.0 Stereo" ist bei den bekannten Händlern in einander ähnlichen Ausführungen zu bekommen. Grundsätzlich sind diese Module gleichartig aufgebaut.

   
Links sieht man die Antenne sowie oberhalb die Anschlüsse für die Spannungsversorgung. Oben (v. l. n. r) sind ein USB-Anschluss (ebenfalls zur Spannungsversorgung), der Audio-Ausgang (R, GND, L) sowie eine Klinkenbuchse zum Anschluss eines Kopfhörers bzw. eines Verstärkers. Herzstück ist der "5.0 Audio Decoding Chip".

Bausatz mit Optokoppler
Aufbau der Platine

Der hier vorgestellte Bluetooth-Bausatz für Röhrenradios basiert auf einer von Matthias (sabafon) entwickelten Platine, um alle Komponenten platzsparend unterzubringen. Hinzu kommen neben den bereits genannten Komponenten die Elektronik zur automatischen Aktivierung sowie eine Spannungsversorgung.



   
   
   

Folgende Funktionsgruppen sind zu finden:

   

• Spannungsversorgung: Die Komponenten des Bausatzes benötigen eine Gleichspannung von 5 V (Vorverstärker 3 – 7 V, Bluetooth-Modul 3,7 – 5 V). Diese Spannung wird durch Gleichrichtung (B125C1500 Brückengleichrichter), Glättung (Elektrolytkondensatoren 2 x 470 µF) und Stabilisierung (LM7805) aus der Heizspannung gewonnen.
  
• DC/DC-Wandler: Der VA0505 trennt die Gleichspannung vollständig galvanisch.
  
• Optokoppler (s. u.)
  
• Audio Bluetooth: Hier wird der Audio-Ausgang des Bluetooth-Moduls angeschlossen.
  
• Zusatz-LED: Auf dem Bluetooth-Modul befindet sich eine Status-LED. Da diese nach dem Einbau nicht mehr sichtbar ist, besteht hier die Möglichkeit, mittels zweier Kabel eine weitere LED anzuschließen, die bspw. hinter dem Skalenglas montiert werden kann.Mono-Brücke: Der Bausatz ist auf Stereo-Widergabe ausgelegt. Alle Komponenten unterstützen dies. Da viele Röhrenradios (die meisten ) nur Mono unterstützen, können hier die Kanäle zusammengeschaltet werden.
  
• Ausgang: Hier wird der Vorverstärker angeschlossen. Der Ausgang des Vorverstärkers geht dann zum TA-Eingang des Radios.
  

Die Montage der Platine sowie den Einbau in ein Loewe-Opta 6720W habe ich hier beschrieben.

Funktionsweise des Optokopplers beim Bluetooth-Bausatz für Röhrenradios
In der vorgestellten Schaltung kommt der Optokoppler 6N139 zum Einsatz.


  Aufbau_Optokoppler.jpg (Größe: 30,35 KB / Downloads: 582)
Über die Anschlüsse 2 und 3 kann eine LED angesteuert werden. Gegenüber befindet sich eine Fotodiode. Wird diese beleuchtet (durch eben genannte LED), so fließt ein Strom, der über zwei Transistoren (Darlington) verstärkt wird.
Bei Radioempfang fließt durch die Anschlüsse 2 und 3 ein Strom von weniger als 2 mA. Dieser kommt bspw. vom Vorwiderstand des Gitters 2 der EF89, die in vielen Radios verbaut ist.
Der Darlington-Transistor schaltet durch, so dass ein Strom von Anschluss 8 zu Anschluss 5 fließt. Wegen R6 liegt an der Basis des Schalttransistors T1 (BD139-10) keine Spannung an und er ist gesperrt.
Beim Umschalten auf TA wird die Spannung am Gitter 2 der EF89 abgeschaltet, so dass über 2 und 3 kein Strom mehr fließt. Die LED erlischt, der Darlington sperrt.
Jetzt liegt über R6 eine Spannung von 5 V an der Basis von T1 an. T1 schaltet durch (es fließt ein Strom über Kollektor und Emitter von T1) und der DC-DC-Wandler wird eingeschaltet.

   

Nachfolgend ein Video von Matthias zur Funktion des Optokopplers:
https://youtu.be/PjLwBsLpCQQ

Fortsetzung folgt...

[paulierwitte]

Weiter geht‘s…

Bausatz mit Hall-Sensor
Der Hall-Effekt

Der Effekt ist benannt nach dem US-amerikanischen Physiker Edwin Hall, der diesen Effekt zuerst beschrieb.
Befindet sich ein stromdurchflossener elektrischer Leiter in einem stationären Magnetfeld, tritt senkrecht zu beiden eine elektrische Spannung auf.
Eine vereinfachte Darstellung der Zusammenhänge zeigt das Video:

https://youtu.be/9LWNbRFhnNs

Im ersten Teil des Videos (bis 0:18) ist gut zu erkennen, wie das Magnetfeld den Strom der Ladungsträger ablenkt (Lorentzkraft) und dadurch am Voltmeter (oben) die entstehende Spannung angezeigt wird. Im Teil zwei sieht man den selben Effekt bei einer anderen Versuchsanordnung.

Der Hall-Effekt-Sensor

Der Sensor dient zur Messung von Magnetfeldern. Im Magnetfeld entsteht die sogenannte Hall-Spannung. Achtung: Die Polung der Spannung ist von der Magnetfeldrichtung abhängig!


  sensor.jpg (Größe: 19,88 KB / Downloads: 276)
Im Bauelement befinden sich neben dem eigentlichen Sensor u. a. eine Signalverstärkung, eine Diode als Verpolungsschutz, eine Spannungsregulierung und Schaltkreise zur Temperaturkompensation.

Auch hier möchte ich euch das Datenblatt nicht vorenthalten:


  datasheet.pdf (Größe: 145,55 KB / Downloads: 3)

Aufbau der Platine

Die Platine ist nahezu identisch mit der oben bereits beschriebenen. Der Optokoppler entfällt, statt dessen wird der Sensor integriert.

   



Die folgenden Bilder zeigen, wie ich vorgegangen bin. 

Geliefert wurden folgende Teile:
   

Die Kondensatoren, Widerstände und ICs sind recht schnell verarbeitet:
   
   
   
   
   

Bei Vorverstärker- und Bluetooth-Modul habe ich jeweils ein paar der abgetrennten Anschlussdrähte genutzt, um eine Art Aufhängung zu bauen. Danach ist das weitere Arbeiten recht einfach zu bewerkstelligen. Beim Anlöten des Audio-Ausgangs sowie der Verlängerung für die Diode am Bluetooth-Modul habe ich die bereits in der Platine festgelöteten Drähten vorsichtig so gebogen, dass sie die passenden Anschlüsse berühren. Mit der kleinsten Lötspitze, die ich habe, war auch das kein Problem.
   
   

  IMG_2560.JPG (Größe: 45,15 KB / Downloads: 275)
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

Klare Empfehlung: Lupenbrille (und die nicht nur, weil ich keine 20 mehr bin  )
   

Die Funktionsprobe verlief erfolgreich, Bluetooth lässt sich mit dem Magneten einschalten  .


Im nächsten Teil zeige ich euch, wie ich die Platine, die LED sowie den Sensor in ein Grundig RF1100 einbaue. Das Grundig habe ich ebenfalls hier im Forum vorgestellt.

[paulierwitte]

… und nun die Fortsetzung.

Die Status-LED habe ich mittig so angebracht, dass sie später ganz dezent hinter der Skalenscheibe wahrzunehmen ist:
   
   

Die komplette Platine hat hier ihren Platz gefunden:
   

An der 5-poligen Buchse benötige ich den Masseanschluss sowie den Anschluss für TA.
   

Der Sensor ist noch nicht eingebaut. Folgender Test-Aufbau kam zum Einsatz:
   

Leider sind nur zwei Videos erlaubt, daher habe ich einige lediglich verlinkt. Ihr könnt aber auch meinen Kanal oder meine Webseite besuchen.



https://youtu.be/x3sxuibCpVY

https://youtu.be/oLdmf5fnp2s

https://youtu.be/DMOZrYf7FTM



Fertig!!