Kurzschluss bei Benutzung von Kopfhörer-Ausgang?

Hallo zusammen. Ich habe schon viel danach gegooglet aber noch nichts passendes gefunden: Mein Ziel ist es ein Metronom zu programmieren, welches über ein Tap Pedal die Beats per minute (BPM) berechnet und auf einem LCD anzeigt, das Tempo an mehrere externe Effektgeräte weiter gibt und einen Klick generiert, der über einen Kopfhörer Anschluss herausgegeben wird (3,5 mm Klinken Buchse).

Die Tap-Tempo Funktion habe ich schon so gut wie fertig und auch die Anzeige funktioniert wie sie soll. Die Weitergabe des Tempos ist nicht schwierig, da die externen Effektgeräte zum Eintappen einen Anschluss haben über den im Rhytmus der Stromkreis geschlossen und geöffnet werden muss. Nur der Punkt mit dem Kopfhörer gibt mir stark zu denken. Über den kleinen Lautsprecher aus dem Starterkitt ist der Ton ja schön zu hören, aber Wenn man Musik macht, kann es ja schon mal lauter werden und da sollen dann Kopfhörer zum Einsatz kommen. Jetzt kennt wahrscheinlich jeder dieses Knack-Geräusch, wenn man einen Klinkenstecker in eine Klinkenbuchse steckt. Beim Einstecken entsteht nämlich für einen Moment ein Kurzschluss. Ich habe es noch nicht in der Praxis mit meinem Arduino ausprobiert aber bin mir fast sicher, dass das Board kaputt geht, wenn man im Betrieb den Kopfhörer einsteckt. Eine Lösung wäre, den Kopfhörer vor dem Einschalten einzustecken, aber die gefällt mir nicht sehr gut.

Gibt es eine Art Sicherung oder sonst eine Möglichkeit wie ich mein Arduino vor diesem Kurzschluss schützen kann?

Wie steuerst Du denn den Kopfhörer an? Kurzschlussfest müsste der Verstärker sein, den Du zwischengeschaltet hast, dann leidet Dein Arduino nicht.

Über die Verstärkung hatte ich noch nicht nachgedacht. Ich habe gesehen, dass man mit der ToneAC Library (http://playground.arduino.cc/Code/ToneAC) die Lautstärke kontrollieren kann und hatte gehofft, dass es für Kopfhörer ausreicht. Gibt es günstige Mono Verstärker, die diesem Kurzschluss stand halten und ohne externes Netzteil über den Arduino laufen, oder wie sollte ich vorgehen um das einfache Tonsignal vom Arduino auf die Kopfhörer zu bekommen? Die normale Tone library (http://arduino.cc/de/Reference/Tone) würde mir ausreichen, wenn der Verstärker dann eine Lautstärkeregelung hat.

Ich nehme mal an, er möchte den Kopfhörer direkt an einem Arduino-Pin anschließen.
… und dort einen kurzen beim einstecken (das ist bei Klinken leider so) vermeiden.

Ich würde einfach mal einen kleinen Widerstand von. min 150R in Serie schalten - damit wird der max. Kurzschlussstrom auf < 40mA begrenzt.

Wie wird denn da der Ton ausgegeben ? Du willst doch bestimmt nicht nur den “Tack” bei 0->5V hören ?
Wie wäre es mit:
tone(pin, frequency) tone(pin, frequency, duration)

frequency würde ich mal auf “nervige” 1000 setzen und duration auf auf sagen wir mal 150.
Das Gepiepse solltest du auch bei 200 BPM und lauterer Mucke noch “gut” hören können … smiley-grin

Ergänzung:
Mess doch mal den Widerstand einer deiner KH-Muscheln.
Wenn je eine > 300R dann kannst du beide parallel schalten.
Wenn je eine > 75R, schaltest du die einfach in Reihe.

Ansonsten: Vorwiderstand = 150 - 2x R einer Spule vom KH
Das ergäbe den geringsten Verlust auf dem Vorwiderstand und max. “Power” am Ohr.

Es gibt Klinkenbuchsen mit Schaltkontakt. Man könnte vielleicht den Pin erst mal als hochohmigem Eingang definieren (>100 MOhm) und ihn erst wenn der Kontakt auslöst als Ausgang definieren.

Erstmal danke für die Antworten.

@TERWI: Meinst du ist 150R = 150 Ohm? Wird denn dadurch nicht auch mein Signal leiser? Schadet ein Kurzschlussstrom von 40mA dem Arduino nicht? Meinen Ton hatte ich vor entweder mit der normalen Tone Library zu erzeugen: tone(pin, frequency, duration) oder aber mit der ToneAC Library mit ähnlicher Syntax, bei der man aber auch die Lautstärke kontrollieren kann und eine höhere maximale Lautstärke und bessere Qualität hat Quelle: https://code.google.com/p/arduino-tone-ac/

@Serenifly: Über diese Buchsen hatte ich auch schon mal gelesen, aber ich denke es muss eine einfachere Lösung geben.

Gibt es günstige, kurzschlusssichere Vorverstärker die Arduinokompatibel sind? Hat damit jemand schon jemand Erfahrung?

Ja, mit dem R ist Ohm gemeint. Auch Ja: jeder Vorwid. veringert die Leistung. Deshalb schrieb ich ja, du solltest mal messen, was die Spulen deines/r KH für Widerstände haben. Meine AKG sind z.B. recht hochohmig so um die 200R.

Besser & flexibler ist logo ein extra KH-Verstärker (für jeden in der Band/Truppe). Schau mal z.B. bei IhBäh rein und such mal nach "Kopfhörerverstärker". Da gibt es reichlich in den verschiedensten Arten.... Aber aufgepasst: KH-Amps haben i.d.R. eine Eingangsempfindlichkeit von ein paar 100mV ! Der Arduino gibt dann max. 5V von sich - das wird erheblichste Verzerrungen (und volle Pulle im Ausgang) zur Folge haben ! Also: Einen Spannungsteiler vor den Eingang schalten. Z.B. 27K/1K oder so öhnlich. Einfach mal ausprobieren. Und: Ich nehme mal an, diese ToneAC-Lib wird die Lautstärke über ein PWM-Signal machen. Auch diese Signal sollte man vielleicht noch mit einem RC-Tiefpass filtern, damit es ein bischen "audiophiler" wird. :grin:

Ich werde die Kopfhörer mal die Tage durchmessen um genaueres berechnen zu können.

Auf einen externen Kopfhörerverstärker möchte ich eigentlich gerne verzichten, weil ich dann wieder ein weiteres Netzteil benötige und ein extra Gerät auf der Bühne / im Proberaum, was ja dann auch wieder irgendwie am Arduino verbunden werden muss (gleiches Kurzschluss-Problem, wenn man dafür Klinke benutzt).

Ich dachte daran, vielleicht den Verstärker direkt mit über den Arduino zu betreiben so wie hier: http://www.buildcircuit.com/audio-amplifier-using-lm386/ oder hier: http://forum.arduino.cc/index.php?topic=158024.0 Aber löst das mein Kurzschluss-Problem? Wenn man bei diesen Aufbauten anstatt dem Lautsprecher eine Klinkenbuchse anlötet, und einen Kopfhörer während dem Betrieb anschließt, werden dann Bauteile beschädigt?

Um eins zu betonen: Ich benötige keinen Audiphilen Klang! Es geht nur um ein Tonsignal um den Rhytmus zu halten, wobei es nicht so schlimm ist, wenn das signal nicht audiphil ist. ;-)

Wenn du dir da was mit dem LM386 bastelst, solltest du dir darüber keinen Kopf machen. Das hält der Chip schon aus...

Danke, TERWI! Ich denke ich werde das mal ausprobieren. Bin noch nicht lange im Thema aber der Aufbau sieht nicht all zu kompliziert aus :-)