Wirklich viele Signale schalten

[sysconsol]

Ich weiß schon, was er will.

Seine ICs geben verschiedenartige Signalfolgen an den Ausgängen aus.
Die Signalfolgensätze werden über 10 Eingänge ausgewählt - jeder Eingang einen Satz.

Diese Signalfolgen sollen irgendwelche klangerzeugenden Schaltungen triggern.
z.B. ein elektronisches Schlagzeug oder vielleicht ein E-Piano (das ist auch egal, es spielt hier keine Rolle)

Nun sollen von den vielen Signalfolgen pro Satz nicht alle genutzt werden,
sondern jeweils nur 8 Stück.
Die auserwählten 8 Stück liegen bei den verschiedenen Sätzen jedoch auf verschiedenen Ausgängen des IC.

Also müssen passend zum ausgewählten Satz auch die gwünschten 8 Ausgänge auf die Leitungen zur Weiterverarbeitung geschaltet werden.


Nun kommt noch hinzu, dass die gewünschten Signalfolgen pro Satz nicht feststehen.
Vielleicht für ein Musikstück, aber für das nächste schon nicht mehr.
Also müssen sich die 8 gewünschen Signalfolgen auswählen lassen und dürfen nicht fest verdrahtet werden.

Was mich nun zu der Überlegung bringt, dass man die Signalfolgen generell von Hand und nicht per Schalter zur Signalfolgensatzwahl auswählt.
Das ist aber anscheinen nicht gewollt.

Man könnte allerdings pro Signalfolgensatz einen Rangierverteiler bauen,
dessen 8 Ausgänge bei gewähltem Signalfolgensatz auf die 8 Leitungen geschaltet werden.

Damit werden die Signalfolgen für jeden Satz veränderbar ausgewählt.

Als Rangierverteiler eignet sich z.B. eine Platte mit Klinkenbuchsen.
Jeder Ausgang vom IC (jede Signalfolge) erhält eine Buchse.
Jede Leitung (8 Stück) erhält ein Stück (geschirmte) Leitung mit einem Klinkenstecker.
Der Stecker wird gesteckt - damit ist die Signalfolge ausgewählt.

Die Stecker des jeweilgen Rangierverteilers führen zu UND-Gattern (oder CMOS-Schaltern).
Entsprechend der Signalfolgesatzwahl wird der jeweilige Rangierverteiler auf die 8 Leitungen zur Weiterverarbeitung aufgeschaltet.

Braucht das eine Skizze?

@Gobi: Habe ich etwas falsch verstanden?

[Gobi]

Nein kein Skizze notwendig, ich glaube Dein Text stimmt schon so.
Ich befürchte auch, die ganze Sache, die ich da bauen will wäre wirklich eindeutig was für ein Buchsenfeld. Irgendwie sträube ich mich aber dagegen, das ganze Kabelgestrüpp. Vielleicht muss ich das noch mal grundsätzlich überdenken. Wie man an dem kleinen Beispiel schon sieht, gibt es aber so endlos viele Möglichkeiten das es einem ganz schwindlig wird. Die Triggerketten müssen ja nachher auch noch auf 6 Töne verteilt werden können usw. ...
Letztendlich bekomme ich wirlich den "mechanischen" Aufbau nicht klar.

[sysconsol]

Naja, man könnte den Rangierverteiler auch elektronisch (elektronische Schalter) bauen.
Ob das übersichtlicher wird (von der Einstellerei her) ist eine andere Sache.

Man müsste auf einem Display (oder 7-Segment-Anzeigen) die jeweilige Signalfolge auswählen,
den gewünschten Ausgang auswählen und beides zusammenschalten (setzen).

Auf welchem Ausgang war jetzt noch mal... ?
Bei 8 farbigen Leitungen hat man das eben schneller im Blick.

Edit: Man kann sich so ein Schalterfeld auch auf einem Touchscreen anzeigen lassen.
Das ist übersichtlicher als ein Textdisplay.

Mit einem Schalterfeld sollte man so einen Rangierverteiler auch bauen können.
Pro Signalfolge eine Spalte und pro Ausgangsleitung eine Zeile.
Beim Böhmat-Projekt gab es doch ein Foto von so einem Schalterfeld:

[Toni]

Ich werfe zur Steuerung mal Codierschalter in den Raum.

Beispiele:

[Gobi]

Ich habe so viele Variablen, das haut alles nicht hin.
Also man könnte schon eine Reihe von Codierschaltern nehmen die auf >1A4BB8270K< stellen, das würde funktionieren und wäre mit einem kleinen Notizheft sogar gut reproduzierbar. Aber wie sollte man das als "Bediener" verstehen?? Die Eingabe wäre dann quasi per Zufall oder mit DICKEM Handbuch.
.... obwohl, ich könnte ja mal über den Code sinnieren.... oh je, meine Frau macht sich schon Sorgen glaube ich

[sysconsol]

Warum dann kein Rangierverteiler in Form einer Schaltermatrix?
Das ist übersichtlich. Ohne Code.
Ich würde dann die Apem Kippschalter (einpolige Ausführung) nutzen.

Im Labor haben wir das auch schon so gemacht.

[Gobi]

Hm, ich verstehe bei der Problemstellung nicht, wie ich das mit einzelnen Kippschaltern lösen soll? Und kurz danach gibt es zB,. schon die Aufgabe ein Signal auf einen von 7 Möglichkeiten zu verteilen, aber niemals gleichzeitig usw.
Gut, mache ich eine Steckerlösung kann man die genauso falsch zusammenstecken.
Die RadioButtons liegen da wirklich am nächsten dran. Ich schau mal in meine Sammlung.... obwohl ich jetzt schon weiß, das bekomme ich vom Platz nicht unter.
Die CMOS4066 scheinen mir da noch die realistischste Lösung zu sein heißt allerdings: 3x Codierschalter (10 Stufen) auf 20 Stück CMOS4066
Kann mir jemand sagen, wie groß der Schaltwiderstand von den Dingern ist, ich werde aus dem Datenblatt nicht schlau?

[Bastelbruder]

Die 4066 haben bei Versorgung mit 12 V im interessanten Bereich (bis 1 V von null / 12 V entfernt) etwa 120 Ohm. Abgesehen daß das vermutlich ein KO-Kriterium ist, bin ich nicht sicher ob 8 "Drehschalter" mit 10 Eingängen und jeweils einem Ausgang das Problem eher lösen könnten. Damit sind dann auch unbeabsichtigte Kurzschlüsse ziemlich ausgeschlossen. Dann sind wir wieder bei den kürzlich behandelten Daumenradschaltern.

[duese]

Abgesehen davon, dass ein Mikrocontroller vom Stil her nicht in den Böhmat passt:
Wie wäre es denn mit einem Atmel oder ähnlichem. 16 Eingänge, 8 Ausgänge. Die müssen ja gar nicht mal direkt am µC hängen, sondern könnten auch per I2C oder so dranhängen. (Könnte evtl. den Verdrahtungsaufwand reduzieren helfen). Vor die Eingänge Spannungsteiler, hinter die Ausgänge Pegeltreiber, wurden ja schon vorgeschlagen.
Die Zuordnung Eingang zu Ausgang dann in Software.

Für die Musik-Anwendung sollte so eine Kiste schnell genug sein. Auch wenn man die Arduino Umgebung nutzt (Fritzler, sei stark ).
Für das Userinterface ist man dann komplett frei: Codierschalter, Kippschalter, Radio-Buttons, Display und Tastatur, ...
Da kann die Zuordnung dann auch relativ einfach geändert werden. Entweder die ist fix im Code. Der ist aber per USB, den einige Arduino(-Klone) drauf haben schnell ausgetauscht. Oder man steckt ein bisschen mehr Hirnschmalz rein und kann das ganze dann per Display ändern.

[Gobi]

120Ohm!? Das ist doch kein Schalter!?

Da mit den Drehschaltern muss ich noch mal überdenken, würde mich wundern wenn das geht, bzw. wenn man solche Schalter kaufen kann...
Gegen Microcontoller würde ich mich nicht generell sperren, nur ich kanns nicht.
Und die Bedienung bleibt auch da die Frage.

[Bumbum]

Hallo,

ich habe mal früher in einem Monitor/Tastatur/Maus-Umschalter für 2 PCs einen Drehschalter mit sehr vielen Kontakten gefunden. Tatsächlich wurde einfach alle 15 Pins der VGA-Buchse, alle 9 Pins der D-Sub-Buchse für die Maus und alle 5 (oder 6?) Pins der Tastatur einfach mit einem Drehschalter von A nach B umgeschaltet. Insgesamt müssten also 30 Kontakte mit einen Dreh damit zu schalten gewesen sein. Eventuell hat noch jemand ein solches Schätzchen rumliegen?

Viele Grüße,
Andreas

[sysconsol]

Hm, ich verstehe bei der Problemstellung nicht, wie ich das mit einzelnen Kippschaltern lösen soll?

Mit einer Schaltermatrix (ob Kipp-, Druck-, Wipp- oder gar Drehschalter ist elektrisch egal).
Schmierskizze (keine komplette Darstellung aller Signale):


Jeder IC-Ausgang (Signalfolge) bekommt eine Spalte.
Jede Ausgangsleitung (davon sind 8 gewünscht) bekommt eine Zeile.
An jedem Kreuzungspunkt (der natürlich nicht elektrisch verbunden ist), wird ein Schalter platziert.
Der Schalter erlaubt das Aufschalten einer Signalfolge auf eine Ausgangsleitung.

Nicht in der Schmierskizze dargestellt:
Jede Ausgangsleitung erhält ein UND-Gatter (oder Analogsignalschalter in elektronischer Form),
welcher die Ausgangsleitung nur dann freigibt, wenn die Schaltermatrix ausgewählt wird.
Die Auswahl erfolgt mit der Auswahl der Signalfolgensätze der ICs (das schrieb ich schon weiter oben).

Natürlich können nun auch zwei Signalfolgen auf eine Ausgangsleitung geschaltet werden.
Da wäre zu klären, ob die ICs das überleben oder ob man Schutzwiderstände zwischen IC-Ausgang und Schaltermatrix verbaut.
Ob es im Bedarfsfall sinvoll ist, zwei Signalfolgen zusammen auf eine Ausgangsleitung zu schalten, weiß ich nicht.
Passiert das ausversehen, dann hat man durch die Anordnung der Schalter in einer Matrix schnell eine optische Kontrollmöglichkeit.

Ja, diese Lösung braucht Platz.
Ist aber leicht zu debuggen (größtenteils Elektrik, wenig Elektronik) und verschafft dem Bediener eine schnelle Übersicht über die aktuelle Einstellung.

120Ohm!? Das ist doch kein Schalter!?

Kommt ganz auf die Impedanzen deiner Schaltung drauf an

Wenn dein Eingang (da, wo die Signalfolge hin soll, um etwas zu triggern) wenige Ohm hat, wären 120Ohm viel für einen Schalter.
Hat der Eingang 1kOhm, wen jucken dann die 120Ohm?
Rechne einfach mal den Spannungsfall über die 120Ohm bei beiden beispielhaften Varianten aus.

[duese]

Die Programmierung ist wahrscheinlich nicht so schwierig. Da die Timing-Anforderungen hier ja eher niedrig sind, könnte ein stumpfes Abfragen der Eingangspins und schreiben der entsprechenden Ausgangspins, das in Endlosschleife ausgeführt wird schon reichen. Die µC-Spezialisten werden dabei zwar wahrscheinlich die Hände über dem Kopf zusammenschlagen, aber wenns dann geht?

Die Bedienung könnte ein Dreh-Codier-Schalter oder einzelne Schalter sein. Diese werden auch an Eingängen abgefragt und je nach Stellung der eine oder andere Code-Block angesprungen und so die unterschiedlichen Kombinationen ausgewählt werden.

[berlinerbaer]

Hier hat auch jemand mit Orgeln aus den 70ern gefrickelt, ist vielleicht interessantes Lesefutter für Gobi:

https://hackaday.com/2018/05/27/vintage ... struments/

[Weisskeinen]

Wenn man gar nicht analog schalten muss, sondern digital reicht, könnte man auch Gatter nehmen. Damit hat man dann 'keinen' Schaltwiderstand, weil das Signal sozusagen regeneriert wird.

[Gobi]

Die Sache ist vorerst auf Eis gelegt, das wird alles viel zu kompliziert (für mich)
Wenn überhaupt, werde ich die Sache wohl doch überein Steckfeld lösen - das verstehe ich wenigstens!

[sysconsol]

Und was verstehst du an einer (Hardware-)Schaltermatrix nicht?

[Gobi]

Ich denk noch mal drüber nach, es ist halt nur ein Teil eines Irrsinnsplanes...
Diese Radiotaster wären es eigentlich, nur den Platz müsste ich erst mal schaffen usw.. Ich wetde berichten!