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Dampfradioforum • Thema anzeigen - FM Frequenz mit arduino auslesen

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 Betreff des Beitrags: Re: FM Frequenz mit arduino auslesen
BeitragVerfasst: Mo Okt 26, 2020 19:17 
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Hast Du die Schaltung denn schon einmal am Radio betrieben? Ich fürchte, die Belastung durch den Spannungsteiler wird die Abstimmspannung deutlich absinken lassen. Dann stimmt die Skala nicht mehr, und eventuell fehlt am oberen Ende des UKW-Bereiches ein Stück.

Lutz


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 Betreff des Beitrags: Re: FM Frequenz mit arduino auslesen
BeitragVerfasst: Di Okt 27, 2020 7:19 
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Guten Morgen, Lutz, bisher noch nicht... ich dachte, der Opamp als Impedanzwandler, behebt dieses Problem. Schaltung wurde ja auch etwas geändert. Ich wollte den Arduino via 7805 durch die 15V des Radio Netzteils versorgen und den OpAmp auch.
Aber grau ist alle Theorie... Mal sehen ob ich heute dazu komme.
Grüße
Matthias


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Spannungsteiler2.jpg [ 65.14 KiB | 291-mal betrachtet ]
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 Betreff des Beitrags: Re: FM Frequenz mit arduino auslesen
BeitragVerfasst: Di Okt 27, 2020 10:37 
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Hallo Matthias,

in Deiner Schaltung belastest Du die Abstimmspannung mit 60 kOhm, daran ändert auch der nachgeschaltete Impedanzwandler nichts. Du solltest ihn direkt an die Abstimmspannung anschließen - vorausgesetzt, sie überschreitet nicht den Gleichtaktbereich des OPs.

Gruß, Frank

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 Betreff des Beitrags: Re: FM Frequenz mit arduino auslesen
BeitragVerfasst: Di Okt 27, 2020 13:06 
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wie müsste die Schaltung denn aussehen?
beste Grüße
Matthias


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 Betreff des Beitrags: Re: FM Frequenz mit arduino auslesen
BeitragVerfasst: Di Okt 27, 2020 14:47 
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Dazu müßte man wissen, in welchen Grenzen sich die Abstimmspannung bewegt, und wie der Aussteuerbereich für den A/D-Wandler-Eingang ist.

Ein Blick ins Datenblatt eines Dir genehmen Standard-OPs (der reicht hier aus) zeigt, wie hoch die OP-Betriebsspannung(en) sein müssen. Dann kann man sich über deren Erzeugung Gedanken machen.

Die OP-Schaltung könnte dann so aussehen:
Dateianhang:
DRF.png
DRF.png [ 9.77 KiB | 264-mal betrachtet ]

Die invertierende Verstärker erlaubt eine Verstärkung von < 1; also im Prinzip das, was auch ein Spannungsteiler macht. Das Signal wird zwar invertiert, aber das kann der Arduino ja umrechnen.

Gruß, Frank

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 Betreff des Beitrags: Re: FM Frequenz mit arduino auslesen
BeitragVerfasst: Di Okt 27, 2020 15:19 
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Hallo Frank, vielen Dank für die Mühe!!
lt. Service manual bewegt sich die Abstimmspannung zwischen 4,5 und <20V...

Auflösung Arduino's

Board Betriebsspannung Nutzbare Pins Maximale Auflösung
Uno 5 Volt A0 to A5 10 Bit = 5/1024 =4.9mV
Mini, Nano 5 Volt A0 to A7 10 Bit = 5/1024 =4.9mV

beste Grüße Matthias


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 Betreff des Beitrags: Re: FM Frequenz mit arduino auslesen
BeitragVerfasst: Di Okt 27, 2020 16:36 
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Ich gehe mal davon aus, daß Du Dich mit OP-Schaltungen nicht so gut auskennst, deswegen rechne ich es Dir einmal vor.

von links nach rechts R1, R2, R3.
R1 = 47k (zum Schutz des OP-Eingangs vor zu hohen Spannungen)
R3/R2 = (5 - 0)V / (20 - 4,5)V (im Bereich von sagenwirmal 20 .. 500 kOhm)
UPotiabgriff = 20V * R3/(R2 + R3)

So hat die Abstimmspannung die bestmögliche Auflösung am A/D-Wandler.

Falls Dich der Rechenweg interessiert, suche mal nach "Subtrahierer mit Verstärkung".

Gruß, Frank

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 Betreff des Beitrags: Re: FM Frequenz mit arduino auslesen
BeitragVerfasst: Di Okt 27, 2020 16:52 
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Ja, stimmt... aber immer sehr autodidaktisch unterwegs ;-)
Ich hatte mich hier orientiert:
http://www.skillbank.co.uk/arduino/measure2.htm
demnach hätten die Spannungsteiler Widerstände 10 und 30MOhm betragen sollen...
was ich an Deiner Schaltung noch nicht verstanden habe: wo kommt der Potiabgriff her... Ich habe am Regie den Messpunkt 1 mit 4,5-20V und am arduino den A0 Eingang für den analog read Pin...
Das würde mit der urspr. Schaltung ja funktionieren... und lt. skillbank link ja auch mit "high source resistance"...
ok... Danke für Deine Mühe
Matthias

p.s anbei nochmal der LTSpice ausdruck... mit 10/50K liegen tats. 0,2mA an, mit 3.3/10 Meg dann 0.0mA (blau)
Dateianhang:
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Spannungsteiler4.jpg [ 52 KiB | 255-mal betrachtet ]


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 Betreff des Beitrags: Re: FM Frequenz mit arduino auslesen
BeitragVerfasst: Di Okt 27, 2020 17:46 
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Stell Dir die Funktion mal wie eine Wippe oder einen Hebel vor (etwas unkonventionell, aber es funktioniert :) )
Die beiden Geradenstücke stellen den oberen und unteren Anschlag der Wippe dar.
Dateianhang:
Wippe_.jpg
Wippe_.jpg [ 30.29 KiB | 253-mal betrachtet ]

Die linke Höhe ist die Eingangsspannung, die rechte Höhe ist die Ausgangsspannung.
UIN = 20V --> UOUT = 0V
UIN = 4,5V --> UOUT = 5V
Die Länge links der Achse ist proportional zu R2, die Länge rechts der Achse ist proportional zu R3. Das Verhältnis der beiden ist die Verstärkung.
Die Höhe der Achse entspricht UPotiabgriff.
Jetzt kannst Du auch leicht erkennen, wie sich die Wippe (= Verstärkerschaltung) verhält, wenn Du die Achse waagerecht verschiebst (= Verhältnis der Widerstände) oder senkrecht (= Höhe von UPotiabgriff).

Man kann sich also die notwendigen Werte sogar grafisch herleiten.

Gruß, Frank

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 Betreff des Beitrags: Re: FM Frequenz mit arduino auslesen
BeitragVerfasst: Mi Okt 28, 2020 9:30 
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Hallo, allerseits,
ja funzt... allerdings... je höher die Abstimmspannung (4,5-20,2V), desto ungenauer... ich hab z.Zt. allerdings nur 1M/3M Widerstände im Spannungsteiler entspr. dem LTSpice Schaltungsbild. ggf. reduzieren 10/3.3M Ohm Widerstände den Strom (µA Bereich) noch weiter... Man sieht im Abstimm-Instrument einen leichten Verlust ;-) wie vorausgesagt
Vielleicht ist der Frequenzabgriff am IC (Ci 901, Pin 4 oder 5) ja noch eine Alternative...
beste Grüße
Matthias

p.s. @ Frank: ich weiß immer noch nicht was Du Upot meinst, sprich welches Poti? Ich greife die Spannung (+) an Pin 4 am Stecker der UKW Platine ab Messpunkt <1>...Masse am Gehäuse und Eingang Arduino nano an A0...


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 Betreff des Beitrags: Re: FM Frequenz mit arduino auslesen
BeitragVerfasst: Mi Okt 28, 2020 10:53 
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matzGP hat geschrieben:
p.s. @ Frank: ich weiß immer noch nicht was Du Upot meinst, sprich welches Poti?
Meinst Du das jetzt ernst?
Guck Dir nochmal die Schaltung an: viewtopic.php?p=276758#p276758 , da findest Du es.

Ich bin mir nicht klar über Deine Vorkenntnisse; hattest Du Dir die Schaltung nicht angesehen, oder weißt Du nicht, was ein Poti ist?

Gruß, Frank

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 Betreff des Beitrags: Re: FM Frequenz mit arduino auslesen
BeitragVerfasst: Mi Okt 28, 2020 14:34 
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Hallo Frank...
;-)
nein ich hab keine Ahnung was ein Poti ist...
ok Spass... in Deiner Skizze ist das klar. Aber ist das Bestandteil des Regie? A/D Wandler vom arduino?
Bisher funktioniert mein Aufbau ganz gut. ok die Wertepaare Spannung/Frequenz sind nicht linear sondern eine leicht geneigte Sekante. Kann man also beliebig genau berechnen lassen, aber für den Anfang reichts. Sieht ganz nett aus. Und der Empfang bricht auch nicht ein.
Grüße
Matthias


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