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Für unser jährliches Bastlertreffen wollte ich mal wieder was hübsch sinnloses zusammenstricken. Diesmal habe ich eine Zeitansage gebaut. Das ist ein Gerät, welches auf Knopfdruck sagt, wie spät es ist. So wie früher die Zeitansage im Telefon.
Eingabaut habe ich das Ganze in ein Abflussrohr und auf dem Bastlertreffen dann auch im Klo installiert (ohne es an die Toilette anzuschließen). Nachdem das Klo dann doch deutlich gemieden wurde, habe ich das Rohr in meinem Pavillon aufgestellt und einen Grobhandtaster angeschlossen.
Auf Knopfdruck
wird die Zeit dann einmal laut angesagt. Danach brabbelt das Rohr permanent leise vor sich
hin.
Aufgrund von unzähligen elektromagnetischen Störungen hat das allerdings
nicht funktioniert (hier zu Hause klappt das problemlos).
Deshalb hat der Kasten in der 2. Nacht laut durchgelabert, was einige der Zeltenden dann doch als eher störenden Service empfanden. Das Innenleben sieht natürlich abenteuerlich aus, da das Ding ja nur 1x gebraucht wird:
Die Spannungsversorgung besteht aus 8 Monozellen in einem PVC-Rohr. Die passen da recht genau rein.
Im Deckel befindet sich eine federbelastete Messingschraube als Kontakt
Blöderweise ist mir das Rohr einmal runtergefallen
und dabei wurden alle Monozellen zusammengestaucht.
Nur so 1-2mm. Insgesamt fehlte
jedoch glatt ein Zentimeter, weshalb ich eine längere Schraube nehmen und 2
Kontermuttern aufschrauben musste, da der Federweg nicht mehr reichte.
Die Monozellen liefern genug Saft, um die Schaltung eine Woche lang bei voller
Lautstärke zu betreiben.
Es gibt 24 Dateien für die Stunden von 0 bis 23Uhr,
60 Minutendateien für die Minuten 0..59 und 6 Sekundendateien für 0,10,20..50
Sekunden. Dazu der Piepton und die Ansage "Beim nächsten Ton ist es".
Der Piepton (880Hz, 300ms) wurde mit einem Software-Sinusgenerator erzeugt. Die
91 Texte hat freundlicherweise meine Tochter in ein H1Zoom Aufnahmegerät
gesprochen. Es war eine Heidenarbeit, die kontinuierliche Aufnahme in exakt passende
Schnipsel zu zerteilen.
Das Ganze mussten wir 2
Mal machen, da die Übergänge beim ersten Mal unnatürlich wirkten. Ein
riesige Problem war die gleichmäßige Aussteuerung. Über 90
Sätze lang die Lautstärke gleich zu halten hat einfach nicht geklappt.
Also wurden die vereinzelten Dateien hinterher gleichgezogen.
Auch ist
es mehrfach vorgekommen, dass sie sich verzählt hat. Wurde natürlich
rausgeschnitten. Aber wenn man genau hinhört, hört man ihr "Grinsen"
über den Versprecher noch in den nächsten Texten.
Die Sprache wird mit einem MP3-Modul vom Typ WT5001 erzeugt (im Bild die grüne Platine oben). Dazu befinden sich die 92 Sprachschnipsel auf der eingeschobenen SD-Karte. Das Modul bekommt seine Anweisungen über eine serielle Schnittstelle. Damit kannn der Arduino dem Modul mitteilen, welche Datei es abspielen soll. Auch die Lautstärke kann man damit einstellen.
Die blaue Platine darunter ist ein Arduino Nano Modul, welches die gesamte Steuerung übernimmt.
Die Software decodiert die aktuelle Zeit von einem Funkuhrenempfänger und baut in Eechtzeit die einzelnen Sprachschnipsel zu einem Satz der Art "Beim nächsten Ton ist es 15 Uhr, 23 Minuten und 10 Sekunden - Piep" zusammen. Dazu startet sie eine Sprachdatei, wartet bis der WT5001 "Habe fertig" meldet und spielt dann den nächsten Teil der Ansage.
Damit der Pieps auch genau richtig
kommt, egal ob der Text länger oder kürzer ist, beginnt der Text immer
1s nach dem Pieps. Nach dem Text wird dann gewartet, bis die Sekundenzahl
durch 10 teilbar ist und dann der Pieps gestartet. Das haut sowohl für
"dreiundzwanzig Uhr, dreiundzwanzig Minuten und fünfzig Sekunden", wie
auch für "ein Uhr, eine Minute und null
Sekunden" hin ohne allzu langgezogen oder dicht
gedrängt zu klingen.
Unten auf der Lochrasterkarte ist ein Step-Down
Wandler, der aus den rund 12V der Monozellen saubere 5V für den Arduino und
das WT5001 Modul erzeugt.
Die schwarze quadratische Platine auf der
linken Seite ist ein kleiner Class-D Verstärker PAM8610, der die 12V braucht
und 2x 15Watt raushaut. Zu Anfang war da noch ein Kleinleistungsverstärker aus einem
LM386 Chip in Gebrauch (der schwarze 8-Füßler oben rechts), der war mir aber
mit seinen 500mW zu leise. Als Lautsprecher dient ein 100W Breitbandlautsprecher,
der seine Sache echt gut macht:
Die aktuelle
Zeit wird über einen
DCF-77 Empfänger empfangen.
Der braucht aber keine 5V sondern 1,2 bis maximal 3,3V. Diese Spannung habe ich mit einem Vorwiderstand
und einer weißen LED als Zenerdiode erzeugt. Ein kleiner Elko parallel zu einem KerKo dient
als Puffer. Das Ausgangssignal wurde über einen Transistor dann wieder auf 5V angehoben.
Die Schaltung habe ich schön weit weg von der Spracherzeugung angebracht, um Einstrahlungen
in die Antenne möglichst
gering zu halten.
Hier der Drahtigel im Detail:
Da die Spannungsversorgung leider gelegentlich mal einen Wackler hat, insbesondere wenn man das Rohr bewegt, habe ich ein paar rumliegende Elkos parallel zu den Monozellen geschaltet (Mitte des Bildes). Dann stürzte wenigstens der Arduino nicht mehr ab, wenn man etwas an der Kontaktschraube gewackelt hat.
Die
Arduino-Firmware und die Sounddateien habe ich in ein Archiv zur freien Verwendung gepackt:
169zeitansage.zip
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Aber der Seitenquelltext (strg-U) sieht auch interessant aus, zumindest wenn man ihn mit einem Monospace Font in sehr kleiner Schriftgröße betrachtet.