[BLACKBOX]

Maak kennis met de Black Box!

Big Black Box Voorkant

Het weegt wat, maar er komt wel power uit!
Microcontroller gestuurde portabele autoradio-soundsysteem – Ik zou niet weten hoe ik het anders zou moeten omschrijven in een enkele zin ­čÖé

Downloads:
Handleiding voor knopjes (Microcontrollergedeelte) + code V1.0 :  Word document
Laatste Arduino code: (http://www.arduino.cc) V 1.01.1:  .IDE Bestand

Video

Plaatjes (klikbaar!) hieronder:

20130914_213958
20130914_213931
20130914_214033
20130914_214201
20130914_214216
20130914_214324
20130914_214233
20130914_214256
20130914_214408
20130914_214454
20130914_214311

Hele wirwar aan kabels, maar ik ga toch -proberen- uit te leggen wat er nou allemaal nodig is om dit ‘draagbare’ audiosysteem te maken. Bereid je maar voor, want dit zit er allemaal in, op of aan:

Kist:
-18 millimeter dik multiplex hardhout
-4 millimeter dik perspex (plexiglas) slagvaste plaat (venster aan voorkant)
-Zwarte, matte lak
-DIN-Rails (24 cm)
-Klittenband en schuimrubber afdichtingen

Audio:
-Pioneer DEH 3300 Autoradio
-Pioneer TS-G1711i Speakers

Voeding:
-18 Ah 12 Volt AGM loodvliesaccu
-Cotek 100 Watt DIN-Rail voeding 12 V
-Loodacculader/druppellader (stekkermodel) met DIN clip
-230 V Eurostekker chassisdeel met zekering en schakelaar

Elektronica:
-3 x 16mm knoppen (momentary) met witte led, waterdicht
-2 x RGB-Led op gaatjesprint + voorschakelweerstanden
-Arduino UNO
-2x gestabiliseerde voeding 5 Volt en 8 Volt op gaatjesprint
-Elco 22.000 uF
-Relais 12 Volt 8 Amp, wissel
-Relais 5 Volt 2 Amp, wissel
-Shottkydiode 10 Amp, met koelblok
-In-line glaszekeringhouder met glaszekering 10 Amp
-Kabeltjes… heel veel kabeltjes…
-Diverse kleine elektronica, zoals kleine diodes/weerstanden

Best veel materialen nog voor een simpele radio zou je denken. De prijs van dit technische ‘hoogstandje’ is dan ook niet misselijk. Alle materialen bij elkaar kostte mij iets meer dan 500 Euro. Houd daar rekening mee als je dit wil gaan namaken vanaf de bodem af, het is geen goedkoop project. Mocht je al materialen hebben liggen, dan zal het zeker goedkoper zijn. Ook het gebruik van goedkopere materialen kan de prijs drukken.

De rol van de microcontroller (Arduino UNO):
De 3 drukknoppen in het plexiglazen venster zijn aangesloten op de Arduino als inputs. De LED’s in die knoppen zijn aangesloten op PWM (Pulse Width Modulation) outputs van de Arduino. De interactie gebruiker/microcontroller zal hoofdzakelijk via die knoppen/LED’s plaatsvinden. De knoppen zijn los van elkaar geprogrammeerd en kennen ieder een eigen set van functies. Ook wordt er onderscheid gemaakt tussen kort/lang indrukken en kunnen alle statussen van zowel de microcontroller, de knoppen en de batterij via een computer worden uitgelezen. In het downloadbare┬áWord document┬ákan je zien welke functies de knoppen/LED’s hebben.

Vraag en Antwoord:

Q: Waarom een microcontroller in een radiokist?
A: Waarom niet? De microcontroller regelt een heleboel zaken die ik normaal anders met losse componenten moet afhandelen. Accubewaking en de niveauindicator zijn twee belangrijke voorbeelden die makkelijker via een uC (uC = kort voor microcontroller) geregeld kunnen worden dan met losse componenten. Accubewaking is belangrijk, omdat de accu maar tot een bepaald niveau leeg getrokken mag worden. Omdat een autoradio geen rekening houdt met hoe ver de accu wordt leeg getrokken, is het belangrijk dat ‘iets anders’ er zorg voor draagt dat de accu wordt afgeschakeld voor die tijd. Ook regelt de uC andere zaken, zoals de RGB-interieurverlichting en waarschuwingsmeldingen. Het is gewoon veel makkelijker. Ook kan er van alles geprogrammeerd worden. Stel dat je een ander soort batterij of accu gebruikt met een andere ontlaadcurve. Dan kan je makkelijk het afschakel-voltage aanpassen in het programma dat past bij deze accu/batterij. Bij losse hardware of componenten moet er altijd gesoldeerd worden, een weerstand of condensator. Een uC maakt bepaalde dingen dus gewoon makkelijker, ook in een radiokist.

Q: Meer dan 500 Euro… Pfff, waarom?
A: Omdat ik duurzame materialen heb gebruikt. Het multiplex hardhout kan je bijvoorbeeld vervangen door dunner hout of MDF. Ook kan je de autoradio vervangen door een oude die nog in de schuur ligt of kan je speakers van de autosloperij lospeuteren. Een uC is ook niet nodig en die dure condensator is ook niet direct nodig, de accu hoeft niet perse een AGM (Absorbed Glass Mat) versie te zijn, maar toch zitten ze er in en voor dat kleine beetje extra duurzaamheid en kwaliteit, betaal je flink. Daar ben ik zowaar achter gekomen.

Q: Dat soldeerwerk emo, serieus??
A:┬áSlechte soldeerbout, snel willen werken, sja… Ik ga maar geen excuses maken. Het kan inderdaad beter! Ik heb sinds kort een Weller WS81 en dat printplaatje waar dat slechte soldeerwerk op te zien is, stamt nog uit de tijd dat ik die bout niet had, maar een Velleman 30 Watt stookpookje tot mijn uitrusting behoorde… Geen excuus, maar verklaart het wel ­čÖé

Q: Hoe lang kan je spelen op accu? en hoe hard?
A:
Uit: 2 weken (stand-by modus uC)
Zacht: (huiskamerniveau) 10-12 uur,
Middel: (Tuin) 8-9 uur,
Hard: (Feest) 7-8 uur

Q: Hoe laadt je hem op?
A: Aan de achterkant zit een chassisdeel eurostekker. Daar prik je een standaard stroomkabel in en hij laadt gelijk op. Elektronica zorgt er voor dat de accu wordt losgekoppeld van de last en wordt opgeladen. Een interne voeding wordt te gelijker tijd aangekoppeld aan de last, zodat er naadloos doorgespeeld kan worden. Zie ook volgend plaatje voor de achterkant van de kist:
Big Black Box Achterkant

Q: Bijna al je projecten zijn waterdicht. Is deze dat ook?
A: Nee, maar een miezerbuitje kan hij wel hebben terwijl hij op accu speelt (getest). De speakers zijn met schuimrubber geseald en de conussen zijn van plastic achtig materiaal. Het deksel sluit best goed af en heeft schuimrubber seals. Het plexiglas venster is zorgvuldig met acrylkit aan beide kanten afgedicht en de 3 knoppen aan de voorkant zijn waterdicht (volgens de specs). Doch is dit apparaat niet gemaakt als waterdicht. Mede om niet mijzelf en anderen niet die indruk te geven, vanwege het gevaar voor elektrocutie bij gebruik van een 230 Volt aansluiting. Dus op accu: miezerbestendig. Op 230 Volt: Geen risico nemen.

Q: Verkoop je deze ook of maak je deze ook in opdracht?
A: Nee, maar afhankelijk van belangstelling kan dat veranderen. Bij belangstelling wil ik je graag verwijzen naar mijn e-mailadres iets verder beneden de Q&A.

Q: Ik zie een stuk bloot koper op een van je foto’s, bij de connectoren, slordig hoor!
A:┬áIk had dit al gezien en de connectoren zullen bij de volgende onderhoudsbeurt worden vernieuwd. (Als ik daar zin in heb ­čśŤ )

Q: Hoeveel weegt deze enorme kist?
A: 36 kilo. Gemeten op een personenweegschaal. Ruggenbrekertje dus ­čÖé

Q: 36 Kilo?? Wat is er zo zwaar?
A: De accu (7 kilo) en het hout (zo’n 13 kilo) zijn toch wel de schuldigen in dit verhaal.

Q: Waarom zo’n grote elco (elektrolytische┬ácondensator) gebruiken, de accu levert toch wel genoeg vermogen/sec?
A: Ja, maar die elco is nodig om 1) wat ruis weg te filteren van de voeding en 2) de tijd tussen het schakelen tussen accu/voeding op te vangen. Zonder deze elco zou de autoradio steeds uitvallen en opnieuw moeten opstarten bij het inpluggen/lostrekken van de 230 Volt voedingskabel. Dit heeft te maken met de relatief lange tijd dat een relais nodig heeft om te schakelen, vergeleken met halfgeleiderspul.

Q: Hoe stevig is die kist?
A: Er is met 2 man (80+ kilo p.p.) op gesprongen en ‘gedanst’, tijdens de bouwfase, voor zover het kleine oppervlakte van het deksel het mogelijk maakte… Er gebeurde niets. De kist is ook ideaal als klein tafeltje of om op te zitten tijdens een festival of outdoor feestje! (proefondervindelijk vastgesteld ­čÖé )

Q: Hoe moeilijk is het om aan de binnenkant te komen?
A:
Niet. De kist is zo ontworpen en gebouwd dat er slechts 2 torx schroeven hoeven worden losgedraaid in het deksel om vrijwel overal bij te kunnen. Alle overige onderdelen worden door het deksel vastgedrukt op de bodem of zit vast met stevig klittenband. Binnen 5 minuten is elk onderdeel te vervangen van de kist, van accu tot microcontroller. Alleen de speakers en hun kamers vereisen 2 extra torx schroeven/handelingen om te bereiken per kant. Echter, zullen speakers niet zo snel onderhoud nodig hebben.

Q: Ik heb een andere vraag of wil iets bespreken.
A: RenderedImage