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Steuerungselektronik

Nun sah der Phaser schon gut aus (okay, hab ich noch nicht gezeigt, aber die Elektronik sollte auch noch Beachtung bekommen!), aber sein Innenleben sollte ebenfalls etwas her machen. Erstmal habe ich das alte Board entfernt, dass nach Knopfdruck zufällige, phaserähnliche Geräusche machte:

China-Platine, die ursprünglich im Phaser war.

Dann kam die Planung:

  • Der Phaser soll ein originalgetreues, der in der Serie gezeigten Funktionalität entsprechendes 16-LED-Display haben.
  • Die Knöpfe sollen authentische Geräusche mit brauchbarer Akustik hervorrufen.
  • Der Phaser soll über die stärkste einfach erhältliche rote Laserdiode verfügen und diese (entsprechend der Serie) in der Leistung einstellbar auslösen können.
  • Er soll die Diode in Spannung, Strom und Temperatur überwachen und schützen.
  • Zur Versorgung ersetze ich ursprünglichen Batterien durch zwei parallele Lithiumakkus des Typs 10440 mit 3,7 V Zellspannung.

Als erstes habe ich ein Mainboard zur Steuerung entwickelt, die ich auf den Namen "Minsam 1.0" getauft habe:

  • Als Controller den SAMD20E18 mit ARM Cortex-M0+ Architektur und maximal 48 MHz.
  • Einen LDO bis 10 V Eingangsspannung (TPS76833) sowie vorgeschalteter Verpolungsschutz um 3.3 V / 1A zu erzeugen.
  • Als DAC und ADC dient der Controller selbst, allerdings wird dem DAC ein Puffer-OP (LT1797) nachgeschaltet und beide bekommen eine Spannungsreferenz (LM4041)
  • Dem Controller stelle ich zwei Quarze zur Seite: ABS06-32.768KHZ-1-T für 32.768 kHz (Zeitbasis) und ABM8G-12.000MHZ-18-D2Y-T für 12 MHz (Main Clock).
  • Rausführen aller Pins auf 2.54 mm - Header
  • Alles zusammen auf einem 2,5 x 3,3 cm-Board
Minsam, das Mainboard des Phasers.

Als nächstes habe ich zwei Platinen für die Ansteuerung der 16 LEDs (Ledboard 1.0) und für die drei Taster (Phaser-Switches 1.0) entwickelt. Auf das Taster-Board habe ich auch einen FET gepackt, um damit die Versorgung der Laserdiode sicher abschalten zu können.

LED-Board mit Treiber für 16 LEDs.
Taster-Platine mit Schalter für Laserleistung ein/aus.

Dann habe ich mich der Tonerzeugung gewidmet. Es gibt unzählige Boards zum Abspielen von MP3s, etwa GroveMP3, das ich in der Nixie-Uhr verwendet habe. Allerdings musste es zwei wichtige Bedingungen erfüllen: es musste zwei MP3s ohne Pause dazwischen abspielen können (um Sounds zusammensetzen zu können) und es musste möglichst klein. Nach Rücksprache mit deren Kundenservice habe ich mich für SOMO-II von 4D-Systems (hier verlinke ich absichtlich nicht) entscheiden, da mir hier versichert wurde, dass ununterbrochenes Abspielen mehrerer MP3s möglich sei. Als ich dann festgestellt habe, dass dem nicht so ist und dies moniert habe, leugnete man zuerst die Aussage und nach einem Beweis teilte man mir mit, dass der Verantwortliche nicht mehr bei der Firma arbeite. Resigniert bin ich dennoch bei dem Board geblieben.

SomoII, fertig gekauftes MP3-Board.

Als Lautsprecher habe ich einen Vergleichstest diverser Handy-Lautsprecher von Apple Iphones bis Samsung Galaxys gemacht. Am besten geeignet erwies sich das Samsung Galaxy S5, da dessen Lautsprecher nicht, wie heute üblich, den Sound zur Seite, sondern zur Unterseite des Handys ausgibt und diese Anordnung für den Phaser am geeignetsten war.

Verwendeter Lautsprecher aus dem Samsung Galaxy S5.