Motivation

Als ich letztens mal wieder eines meiner kleinen Mikrocontroller-Projekte in der Familie vorführte, meinte mein Sohn, dass ich doch auch mal etwas "sinnvolles" bauen könnte. Er spielt seit einem halben Jahr ernsthaft Gitarre und brauchte zum Üben ein Metronom. Ob er es nun ernst meinte, weis ich nicht, aber sein Geburtstag war nur noch 14 Tage entfernt und ich musste mich beeilen. Da ich sowieso gerade etwas Elektronikmaterial im Internet bestelle wollte (... nein ich nenne jetzt nicht meinen Lieblingslieferanten...), also schnell eine Schaltung entwickelt, die Einkaufsliste entsprechend erweitert und auf den Kauf-Button geklickt. Das Paket kam 3 Tage später an.

Die Schaltung war schnell aufgebaut und zum Glück hatte ich eine längere Zugfahrt vor mir, wärend der ich mich um die Programmierung des Mikrocontrollers kümmern konnte.

Übermorgen ist es soweit, da hat mein Sohn Geburtstag. Mal sehen, ob er sich an seinen kurzen Spruch noch erinnern kann... :-) Nachtrag: heute war es soweit mit der Geschenkübergabe. Mein Sohn hat sich gefreut und ist (hat er zumindestens gesagt) zufrieden mit dem Metronom.

Hardware

Die Hardware weist keine Besonderheiten auf. Kernstück ist ein ATmega8, welcher folgende Peripherie ansteuert:

• eine 4-stellige 7-Segment-LED-Anzeige
• einen (passiven) Piezo-Summer
• 3 Taster zur Takt-Wahl und zum Ein-/Ausschalten des Gerätes

Die Stromversorgung erfolgt über eine 9V-Batterie, deren Spannung auf 5V runtergeregelt wird.

Nachtrag: eine Überprüfung des Stromverbrauches der Schaltung im Sleep-Zustand hat gezeigt, dass hier ca. 3mA verbraucht werden, das ist eindeutig zu viel! Als Schuldiger wurde der Spannungsregler identifiziert, denn wenn man hinter dem Regler misst, fließen nur die gewohnt kleine Ströme. In Ermangelung eines besser geeigneten Spannungsreglers (z.B. LP2950-5.0) wurden erstmal drei 1,5V-Batterien verwendet, deren Spannung auch zur Versorgung des Metronomes ausreicht.

Falls die Lautstärke des Takttones zu leise ist (ich warte erstmal die Meinung meines Sohnes ab), muss noch ein Treibertransistor vor dem Piezo-Summer eingebaut werden. Entweder verbindet man dann den Kollektorzweig an die 9V Rohspannung oder sieht parallel zum Summer eine Spule vor.

Der Mikrocontroller wird derzeit über seinen internen RC-Oszillator getaktet. Falls die Genauigkeit doch nicht ausreicht (man weis ja nie, wie empfindlich das Musikerohr ist...), könnte man noch einen externen Quarz nachrüsten, die entsprechenden Pins des Controllers sind dazu extra nicht mit anderer Peripherie beschaltet worden.

Software

Programmquelltext

In der Hauptschleife des Programmes erfolgt lediglich die Abfrage der 3 Taster mit den entsprechenden Reaktionen auf deren Betätigung. Die eigentliche Steuerung erfolgt in den 3 Timern des ATmega8:

• Timer0: Ansteuerung der 7-Segment-Anzeige im Multiplex-Betrieb
• Timer1: Generierung des Takttones via CTC-Mode und Toggeln des entsprechenden Ausgabe-Pins
• Timer2: Zeitnormal zur Steuerung des Metronom-Taktes

Also eigentlich nichts spannendes, aber für mich eine gute Programmierübung, bei der ich mal wieder einiges über Timer-Programmierung gelernt habe.

Bedienung

Die Bedienung des Gerätes gestaltet sich recht einfach und (hoffentlich) anwenderfreundlich. Die Bedienelemente bestehen aus 3 Tastern:

• Taster 1 und 2: mit ihnen kann der gewünschte Bpm-Wert (Beats pro Minute) eingestellt werden (erhöhen bzw. erniedrigen); Bereich 40...240 Bpm
• Taster 3: Ein- und Aus-Taster (die Schaltung wird im Aus-Zustand in einen Stromsparzustand versetzt)

Auf dem Display wird der momentan eingestellte Bpm-Wert ausgegeben. Zusätzlich zum Signalton, blinkt die erste Stelle der Anzeige im eingestellten Takt.

Kontakt

Uwe