Fragen zur Umsetzung "Kanalwahl Automatik für Rettungswachstation"

Hallo liebe Forumsgemeinde,

Ich bin neu hier im Forum und möchte mich daher kurz vorstellen:

Mein Name ist Olli und ich bin Technischer Leiter einer Kreiswasserwacht.
Ich bin 37 Jahre alt und in der PC- Messtechnik Branche (Vertrieb) beruflich tätig.
Ich hab mir schon vor einiger Zeit einen Arduino UNO gekauft und auch schon das eine oder andere
einfache Projekt damit umgesetzt. Zusätzlich habe ich eine Ausbildung im Elektrotechnik Bereich - soviel zu meinen Wissensstand :slight_smile:
Und hier auch schon der Grund warum ich dieses Forum konsultiere:
Eine meiner Ortsgruppen ist mit folgender Anfrage an mich herangetreten:

Für eine Wasserrettungsstation wird eine Automatik benötigt um den Eingangskanal einer HiFi-Anlage automatisch auf einen Signalton umzustellen bzw. die Möglichkeit bei einem Alarm einen Rundruf über Lautsprecher durchführen zu können.
Szenario:
• HiFi-Anlage spielt Musik / Radio (Musik-Input)
• Über einem Funkmelder kommt eine Notfallalarmierung. Gerät welches das Funkmelder Signal

  • in ein akustisches Signal für eine Sirene wandelt bzw. ein Signal setzt für die Sirene ist bereits*
  • vorhanden und hat bisher gut funktioniert. *
    • Jetzt soll die HiFi-Anlage automatisch auf einen Alarm-Input umschalten und einen Alarm Ton
  • ausgeben.*
    • Optional sollte manuell mit einem Buzzer (Notschalter) ein Alarm ausgelöst werden können.
    • Der Alarm Ton sollte durch eine Lautsprecherdurchsage unterbrochen werden können.
    • Alarmmodus soll mit einem Taster beendet werden können.
    Hintergrund:
    *Wir haben bei uns im Wasserrettungsdienst eine neue Wachstation (Erweiterung) bekommen. Dieses Gebäude ist verhältnismäßig verwinkelt, sodass bei einer Alarmierung über Funkmelder oder Vorort per Telefon oder Zuruf, nicht jede Einsatzkraft den Alarm registriert. Diese Anlage soll Abhilfe schaffen. Die finanziellen Mittel sind relativ begrenzt, da wir eine ehrenamtliche Wachmannschaft sind und alles durch Öffentlichkeitsarbeit oder Spenden finanzieren müssen. *

Ich hoffe das ich hier etwas Rat finden kann, wie wir dieses Projekt ordentlich umsetzen können.

Viele Grüße

Olli

Arduino ist für sicherheitsrilevante Anwendungen abzuraten.
grüße Uwe

TL-KWW-ED:
Für eine Wasserrettungsstation wird eine Automatik benötigt um den Eingangskanal einer HiFi-Anlage automatisch auf einen Signalton umzustellen bzw. die Möglichkeit bei einem Alarm einen Rundruf über Lautsprecher durchführen zu können.
[/quote]
Einfach nur die Audioeingänge "hart umschalten" ohne Crossfading und ähnliches PiPaPo?
Mit dem Entwerfen von Audioschaltungen habe ich nichts am Hute, bin eher der Programmierer, aber ich würde es möglicherweise so versuchen:
- 4 Stk. 3,5mm Audiobuchsen (3x als Eingang, 1x als Ausgang zum Verstärker)
- 3 Stk. Reedrelais als Umschalter (Ausführung "DPDT")
- 3 Stk. Freilaufdioden für die Relais
Vor jedem Reedrelais wäre dann eine Audiobuchse, und das Relais würde das Signal entweder sperren oder an die Ausgangsbuchse durchschalten. Freilaufdiode am Relais nicht vergessen. Aufgabe des Arduino wäre dann das Schalten der drei Relais entsprechend Deiner Anforderungen.
Wenn Du dabei 5V Reedrelais verwendest, die in einer "ultra sensitive" Ausführung mit weniger als 20mA Betätigungsstrom auskommen, bräuchtest Du noch nicht mal Transistoren zum Schalten der Relais, sondern könntest diese bei den 8-bit Atmegas direkt an einen Output hängen.
Wegen der Relais mal kurz bei eBay gesucht. Eventuell eBay Nr. 271269717962 oder ähnlich, wobei allerdings die Versandkosten nach Deutschland teurer wären als der Sofort-Kaufpreis, also ggf. vielleicht besser einen Versender in China suchen.

hi,

andere möglichkeit:

ein kästchen bauen, an dem das mikrofon hängt, im kästchen eine schaltung, die einen alarmton erzeugt. ein umschalter mikrofon <> alarmton (taster, ungedrückt alarmton). das ding an den mikrofoneingang der anlage.

der arduino empfängt dann nur das alarmsignal und schaltet die anlage über infrarot (wie die fernbedienung) auf den mikro-eingang um. ein buzzer an den arduino für händischen alarm beziehungsweise alarm-abschaltung.

gruß stefan

PS.: was ist ein kreiswasser?

Danke schon mal für die Infos!

@ uwefed:
Ich würde jetzt mal nicht von einer "sicherheitsrelevanten Anwendungen" sprechen.
Da, wenn das Projekt scheitert, wir (wie bisher auch) durch die Wache stürmen müssen und Alarm rufen müssen :wink: Somit ist das eher eine Vereinfachung um unsere Einsatzbereitschaft zu beschleunigen.

@ jurs:
Das sind ja schon mal recht vielversprechende Hinweise und Ideen.
An einen Switch für Audiosignale hab ich auch schon gedacht... hab mal gehört das es sowas evtl. auch schon recht günstig als Fertiglösung gibt, also als Switch mit 12V Trigger --> Multiroom Switch etc.

Ich muss mir das mal Schaltungstechnisch auslegen und aufs Papier bringen.
Informationen wie " welches Signal kommt aus dem Funkmeldeempfänger?" etc. muss ich mir eh noch beschaffen.

Gruß

Olli

@ Eisebaer:

Kreiswasser ?

Kreiswasserwacht ist eine Wasserwacht Einheit die einen Landkreis betreut :wink:

Naja, die Infrarot-Lösung ist glaub ich suboptimal ... wenn ich mir vorstelle das Jemand in seiner Aufräum Euphorie das Kästchen verschiebt... dann war die ganze Mühe umsonst

Hallo,

ich habe mir soetwas als Eingangsumschalter für mehrere Plattenspieler gebaut da
mein Vorverstärker nur einen Phonoeingang hat und die herkömmlichen Switchboxen
an dem empfindlichen Phonoeingang laut krachen.
Ich habe Readrelais mit jeweis zwei Schließern benutzt (Rechter + Linker Kanal).
Die Bezeichnung von den Dingern müsste ich raussuchen. Die hatten die Freilaufdiode
gleich eingebaut und haben auch wenig genug für den Arduono gezogen.
Ich habe in Reihe zum Relais noch eine LED eingebaut was den Strom noch etwas
verringerte und mir beim Bauen und Testen eine optische Kontrolle gab weil diese Relais
so leise Schalten das man sie nicht hört.
Ich habe der Schaltung noch einen sogenannten Kurzschließer verpasst was bei Hochpegelquellen
denke ich nicht notwendig ist.
Beim Umschalten schaltet ein weiteres Relais erst einmal den Eingang des Verstärkers kurz,
dadurch ist der ruhig, und dann wird die eine Tonquelle aus und die Andere eingeschaltet.
Danach wird der Kurzschluss aufgehoben.

Das Teil läuft jetzt schon sein gut 3/4 Jahr bei mir :

Photos und Relaistype, siehe : Umschaltbox im Dual-Board

(Bilder auf Seite 3)

Ulli

hi,

nein, falsch verstanden.

Du hast einen kasten, auf dem der buzzer sitzt und auf einem halter das mikro.
Du brauchst ein kabel von diesem kasten zur anlage (klar, zur mikrofonbuchse).
in diesem kabel laufen auch kabel für die IR-LED. und die ist fix vor dem IR-empfänger der anlage angebracht (so, daß die "normale" fernberdienung auch noch funktioniert).

aber klar gibt es immer veschiedene möglichkeiten. mit dieser müßtest Du halt nicht ins gerät eingreifen (ich dachte an eine kombinierte anlage, wo die einzelnen komponenten nicht mit externen kabeln verbunden sind).

gruß stefan

Hallo Ulli, Hallo Stefan,

danke für Eure Ideen!
Das sind echt tolle Inspirationen!

Gruß

Olli

So, hab mich nochmal intensiver mit den Möglichkeiten beschäftigt.
Hierbei bin ich auf diverse Audioshields für den Arduino gestoßen.
Wie z.B das ASA1 Modul AudioShield ASA1 for Arduino | ELV Elektronik | Fachbeiträge | ELV Elektronik.
Hier stellt sich mir die Frage ob so ein Modul nicht zu viele Kanäle belegt und ich deshalb von einem UNO auf einen DUE umswitchen sollte? Ich möchte mir noch ein paar Möglichkeiten für ein Display bzw. zusätzlich Taster oder lassen.
Der DUE hat m.e. ohnehin 2 DAC und somit die Möglichkeit Audio Dateien wie z.B ein Sirenensignal oder eine vordefinierte Durchsage aus einem MP3 File auszugeben.
Was ja nicht schlecht wäre.

Die Audio-Switch Idee von Ulli finde ich eigentlich auch sehr gut.
Ich hab mir den Artikel schon zu Gemüte geführt. Was mir hier noch fehlt ist ein Schaltplan bzw. eine Stückliste.

@Ulli:

Kannst Du mir hier vielleicht noch etwas zukommen lassen?

Das war's soweit erst mal.

Grüße
Olli

Beim DUE zu beachten: "Unlike other Arduino boards, the Arduino Due board runs at 3.3V. The maximum voltage that the I/O pins can tolerate is 3.3V. Providing higher voltages, like 5V to an I/O pin could damage the board."

Ich habe das Adafruit Music Maker Shield gekauft, ist aber teurer, braucht die Anschlüsse 3, 4, 6, 7, 11, 12, 13. Es funktioniert nur die SD-Bibliothek (nicht SdFat), nur 8.3 Dateinamen und verträgt sich nicht mit IR-Library. Mehr Platz bietet auch der Mega 2560.

Es gibt auch Module die mp3 Dateien abspielen ohne dass man die Audio-Verarbeitung auf dem Arduino macht. Statt dessen schickt man ganz einfache Kommandos an das IC um eine bestimmte Datei auszuwählen.

TL-KWW-ED:
@Ulli:

Kannst Du mir hier vielleicht noch etwas zukommen lassen?

Das war's soweit erst mal.

Grüße
Olli

Mach ich am Wocheende mal. Reicht das.
Wenn ich dir den Sketch schicke wird eigendlich alles klar.
Was für Relais ich benutze steht im Dual-Thread.
Die Relais hängen halt an 4 IOs und die 4 Taster an anderen (sieht man ja im Code).
Das 433 Mhz Modul sammt Sender kriegt man für einen Appel und ein Ei beim Chinesen.
Ansonsten 16 MHz Quarz und die beiden Kondensatoren.
Ein 16x2 Display mit I2C-Adapter.
4 Leds in Reihe vor die Relais (Richtung beachten damit sie auch schalten).
Diese Relais haben eine eingebaute Freilaufdiode dei den Arduino vor induktiven Pulsen
schützt.

Das Netzteil ist eine 0815 Schaltung mit 7805 Regler. Ein stabiles Steckernetzteil sollte
es auch tun.

4 Taster und einen Schalter.

Der Rest ist Frage der Realisierung ob man jetzt alles in ein Gehäuse baut oder so wie
ich das habe trennt und mit Steckern und Leisten trennbar macht.

Den 433 Mhz Sender für die Fernbedienung habe ich aus einem MiniUno gemacht.
Wäre ein eigener Sketch. Akkubetrieb mit Stromsparmodus, hält dann 2 Monate.
Die Kiste empfängt aus der Fernbedienung noch Temperaturwerte und von meiner
Funkuhr ab und zu die Uhrzeit. Aber das brauchst du nicht und kannst es auskommentieren.

Die erweiterte Version (schicke ich dir um dich nicht zu verwirren nicht) steuert noch
ein LED-Kette mit der über kleine Schildchen der aktvie Plattenspieler angezeigt wird.

Kann man hier eigentlich Zipfiles anhängen ?

Ulli

Serenifly:
Es gibt auch Module die mp3 Dateien abspielen ohne dass man die Audio-Verarbeitung auf dem Arduino macht. Statt dessen schickt man ganz einfache Kommandos an das IC um eine bestimmte Datei auszuwählen.

Hast Du einen Link für mich, ich finde nur welche mit SPI, was ja wohl heißt, der Arduino ist beteiligt, auch bei dem USB-SD MP3 Shield hier.

Das funktioniert schon so wie ich gemeint hatte. Der Arduino ist klar beteiligt. Aber man muss nicht die SD Karte mit dem Arduino auslesen oder irgendwelche Audio Daten direkt verarbeiten. Man schickt nur Kommandos per Serial.

Ansonsten such mal auf eBay nach "WTV020". Da gibt es wohl auch Arduino Libraries dazu. Wobei ich sehe dass da anders als die Beschreibung mit dem Arduino nur .wav oder .ad4 Dateien abgespielt werden können. Aber kein mp3 (geht wohl nur in einem bestimmten Modus, wenn man das Modul direkt mit Tastern bedient. Etwas verwirrend). Andererseits ist das kein Problem. Für Töne ist .wav sowieso lange gut. Außerdem kann man Dateien nach .ad4 konvertieren.

@Serenifly: Danke!

@TL-KWW-ED: Bei dem USB-SD MP3 Shield hier werden nur Pin 7 und 8 für die SoftSerial library verwendet, sonst außer Stromversorgung keine weiteren Anschlüsse. Die abzuspielenden Dateien werden in der Reihenfolge des Speicherns auf dem Datenträger intern nummeriert und über diese Nummer aufgerufen. Da es in Eurer Anwendung aber darum geht, eine sehr begrenzte Anzahl Dateien abzuspielen, wäre das wohl kein Nachteil. Vorteil: Alle Befehle gehen über die serielle Schnittstelle, ansonsten scheint das Shield recht autonom zu werkeln. Ich schaue nach mp3, aber für Eure Anwendung reichen Wave-Dateien (.wav).

Ergänzung: Wenn man nur RX/TX verwenden will, muß es kein Shield sein, da reicht auch ein kleines Platinchen.

Alle Angaben ohne Gewähr aber nach bestem Wissen!