VOLTTALK

VOLTTALK
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"VOLTTALK"
Das sprechende Voltmeter
Version vom 15. Februar 2002
überarbeitet am 8.10.2006
Angeregt durch einen modellbaubegeisterten Freund entstand das sprechende Voltmeter.
Nachdem es ihm nicht nur einmal passiert war, dass z.B. ein Bootsmodell wegen entladener
Batterien ohne Zugriff irgendwo auf dem Wasser dahindümpelte und gar ein Flugmodell
ausser Kontrolle geriet, wurde nach einem praktikablen Lösungsweg gesucht :
VOLTTALK ist ein kleiner Baustein, der z.B. in Verbindung mit den inzwischen preiswert
erhältlichen LPD-Funkgeräten betrieben werden kann. An den Messeingang des Bausteins
wird die Versorgungsspannung des Modells gelegt. An seinem Ausgang steht ein Sprachsignal
und ein Tastsignal für die Sendersteuerung zur Verfügung. Von hier wird eine Verbindung mit
dem externen Mikrofoneingang des Funkgerätes hergestellt. Üblicherweise ist hier eine kleine
Klinkenbuchse vorhanden, über die Ton- und Steuersignal ( PTT ) gemeinsam zugeführt
werden können. Der Sender wird somit nur während der Sprachausgabezeiten aktiviert. Die
Sendeintervalle lassen sich über Kontakte im VOLTTALK-Baustein in acht Stufen zwischen
5 Sekunden und 20 Minuten wählen.
Eine typische Sprachausgabe lautet z.B. : FUENF KOMMA EINS VIER VOLT
Bei Bedarf kann der Spannungsansage auch zusätzlich noch ein kurzer selbstwählbarer
Kennungstext vorangestellt werden.
VOLTTALK PCB-Layout
Der Baustein erlaubt den Betrieb in zwei unterschiedlichen Messbereichen : 0-7.65V oder 015.3V. Während im ersten Messbereich eine Auflösung von 30mV erreicht wird, liegt sie im
zweiten bei 60mV. Zur Erkennung kritischer Spannungsabsenkungen dürfte das in jedem
Falle ausreichend sein.
Der Baustein selbst kann beispielsweise aus einem separaten 9V-Block betrieben werden.
Die Schaltung :
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Das Schaltbild ( Abb.1 ) zeigt als wesentliche Bauteile den 8-Bit-AD-Wandler TLC549 ( U1 ) ,
den Microcontroller AT89C2051 ( U2 ) und den Sprachbaustein ISD1420 ( U3 ).
Der Spannungsteiler am Messeingang wird in Abhängigkeit vom gewünschten
Spannungsbereich bestückt. Die erforderlichen Widerstandswerte sind aus der Tabelle 1
ersichtlich. Wem das mit den Standard-Widerstandswerten erzielbare Messresultat zu
ungenau ist, der kann ggf. auch den Festwiderstand R2a durch ein Einstellpotentiometer
ersetzen und den optimalen Widerstandswert durch Spannungsvergleich mit einem DigitalVoltmeter einstellen.
Die Steuerung aller Funktionsabläufe übernimmt der Microcontrollerbaustein U2. In seinem
Flash-Speicher ist auch die erforderliche Firmware zur Programmausführung abgelegt. Über
die Anschlussleiste K1 lassen sich verschiedene Betriebsparameter einstellen ( siehe dazu
Tabelle 2 ).
U2 steuert auch den Sprachbaustein U3. An seinen Tonausgang kann für Testzwecke ein
Lautsprecher angeschlossen werden. Ein weiterer Ausgang liefert das kombinierte Ton- und
Tastsignal zur Sendersteuerung. Der hier abgegebene Tonpegel kann über den Einsteller P1
an die Erfordernisse eines angeschlossenen Senders angepasst werden.
Vom Collektor des Transistors Tr1 wird das PTT-Signal zugeführt. Es steht entweder separat
zur Verfügung ( niederohmig wenn aktiv ) oder gelangt über Widerstand R5 an den
kombinierten Ton-/Steuerausgang.
Der Aufbau:
Bei der Bestückung der Platine sind keine Besonderheiten zu beachten. Die Firmware für den
Microcontroller U2 steht als HEX-File zur Verfügung.
Wer selbst keine Möglichkeit zur Programmierung des Microcontrollers hat, kann beim
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Verfasser auch programmierte Prozessoren beziehen.
Die ehemals erstellten Platinen sind inzwischen leider komplett verbaut.
Die Spracheingabe:
Der Sprachbaustein muss einmalig mit den benötigten Sprachsegmenten besprochen werden.
Dazu ist eine separate Schaltanordnung gemäss Abb.2 erforderlich. Das Besprechen ist nach
ein wenig Übung schnell und problemlos durchführbar und kann bei Nichtgefallen beliebig oft
wiederholt werden.
Zu beachten ist, daß die Pinbelegung der Sprachspeicherbausteine zwischen den Serien
ISD14xx und ISD25xx nicht an allen Stellen einheitlich ist.
Damit ergeben sich für den ISD1420-VOICE-PROGRAMMER auch einige Abweichungen im
Vergleich zur ISD25xx-Version.
Nach Betätigung der RESET-Taste werden die einzelnen Sprachsegmente gemäss Tabelle 3 in
der angegebenen Reihenfolge aufgesprochen. Selbstverständlich können hier stattdessen auch
entsprechende fremdsprachliche Begriffe benutzt werden. Die RECORD-Taste muss beim
Aufsprechen der einzelnen Sprachsegmente jeweils neu gedrückt und gehalten werden. Als
letztes Segment kann ein frei wählbarer Kurztext aufgeprochen werden. Dieser wird ( falls
später nicht deaktiviert ) dann jeweils z.B. als Kennung der Spannungsansage vorangestellt.
Wichtig ist, dass die Länge aller Segmente zusammen nicht über 20 Sekunden liegt. Das stellt
man aber nach dem Besprechen schnell fest, da nach erneutem Betätigen der RESET-Taste die
einzelnen Sprachsegmente durch mehrmaliges kurzes Druecken der PLAY-Taste abgehört
werden können. Wurde die zulässige Chipkapazität überschritten, so fehlen am Schluss ein
oder mehrere Segmente.
Tabelle 1 :
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Über die Anschlussleiste K1 ( Pin 4 ) wählbare Spannungsbereiche und Dimensionierung des
jeweils benötigten Eingangsspannungsteilers
Eingangsspannungsbereich Widerstandsverhältnis R1
R2 +
R1:R2
R2a
0-7.65 Volt
1:1.953
10K
18K
+
1.5K
0-15.3 Volt
1:0.485
10K
4K7
+
150
Ohm
Tabelle 2 :
Microcontroller-Steuerfunktionen über die Anschlussleiste K1 :
Pin Pin Pin Verzögerungszeit
3 2 1
H
H
H
5 Sekunden
L
H
H
15 Sekunden
H
L
H
30 Sekunden
L
L
H
1 Minute
H
H
L
2 Minuten
L
H
L
5 Minuten
H
L
L
10 Minuten
L L L 20 Minuten
Verzögerungszeiten zwischen zwei Sprachausgaben
Anm. : "H" entspricht : offen "L" entspricht : Masseverbindung
Pin 4 : "H" bzw. offen : Messbereich 0-15.3 V
Pin 5 : "H" bzw. offen : Kurztext "EIN"
"L" : Messbereich 0-7.65 V
"L" : Kurztext "AUS"
Tabelle 3 :
Reihenfolge und Vorschlag für den textlichen Inhalt der aufzusprechenden Sprachsegmente :
NULL ; EINS ; ZWEI ; DREI ; VIER ; FUENF ; SECHS ; SIEBEN ; ACHT ;
NEUN ; ZEHN ; ELF ; ZWÖLF ; DREIZEHN ; VIERZEHN ; FUENFZEHN ;
KOMMA ; VOLT ; [ bei Bedarf : frei wählbarer Kurztext ]
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