Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik CD-Player selbst bauen


von Bubcar B. (isochor)


Lesenswert?

Hallo Leute,

ein ehemaliger Praktikumsbetreuer hat erwähnt, dass er in seiner 
Diplomarbeit einen eigenen CD-Player entwickeln musste. Ich habe jedoch 
keinen Kontakt mehr zu ihm, so dass ich nicht weiß, ob er im Rahmen 
einer Diplomarbeit wirklich von Grund auf einen CD-Player entwickeln 
musste oder ob er wichtige Teile einfach nur aus bestehenden CD-Playern 
entnommen hat.

Seid ihr der Meinung, dass die Entwicklung und das Bauen eines 
CD-Players für einen Elektrotechnikstudenten innerhalb von 6 Monaten 
realisierbar ist? Wo sind die größten Schwierigkeiten?

Wenn dem so ist, will ich sowas in Angriff nehmen :D

Vielen Dank

Gruß

von Jordan (Gast)


Lesenswert?

Die größte Schwierigkeit wird sein, eine Mechanik aufzubauen, die den 
Lesekopf so steuern kann, dass man wiederholgenau den Track finden kann.

von Manfred (Gast)


Lesenswert?

Bubcar Bubcaar schrieb:
> Seid ihr der Meinung, dass die Entwicklung und das Bauen eines
> CD-Players für einen Elektrotechnikstudenten innerhalb von 6 Monaten
> realisierbar ist?

Nein. Das ist Unsinn.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Jordan schrieb:

> Die größte Schwierigkeit wird sein, eine Mechanik aufzubauen, die den
> Lesekopf so steuern kann, dass man wiederholgenau den Track finden kann.

Vor allen die Höhenregulierung muss schon recht präzise sein
(Im Nanometerbereich).

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

Bubcar Bubcaar schrieb:
> Seid ihr der Meinung, dass die Entwicklung und das Bauen eines
> CD-Players für einen Elektrotechnikstudenten innerhalb von 6 Monaten
> realisierbar ist?

Nein,
aber man kann simpel ein CD-Laufwerk um Tastensteuerung und 
Analogausgabe erweitern.

Die Mechanik des Lasers ist nicht hinzubekommen, und die Mechanik von 
drehender CD und bewegtem Kopf ist nicht so interessant als dass man sie 
bauen muss.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@Bubcar Bubcaar (isochor)

>Diplomarbeit einen eigenen CD-Player entwickeln musste.

;-)

>keinen Kontakt mehr zu ihm, so dass ich nicht weiß, ob er im Rahmen
>einer Diplomarbeit wirklich von Grund auf einen CD-Player entwickeln
>musste

Nie im Leben.

>oder ob er wichtige Teile einfach nur aus bestehenden CD-Playern
>entnommen hat.

Ja.

>Seid ihr der Meinung, dass die Entwicklung und das Bauen eines
>CD-Players für einen Elektrotechnikstudenten innerhalb von 6 Monaten
>realisierbar ist?

Nein.

> Wo sind die größten Schwierigkeiten?

Viel zuviel und viel zu komplex.

Ein mittelmäßiger Student kann bestenfalls die Menusteuerung neu 
programmieren, vielleicht ein schickeres Display ansteuern.

Ein richtig guter Student kann vielleicht auch die Kernsteuerung des 
CD-Players neu machen, sprich, Laserfokusierung und 
Schlittensteuerung/Motorsteuerung neu programmieren. Wobei das 
wahrscheinlich schon immer ASICs gemacht haben, wo es so der so nix mehr 
zu programmieren gibt.

>Wenn dem so ist, will ich sowas in Angriff nehmen :D

Dream on. Kauf dir einen Arduino, ein TFT+SD-Karten Shield und einen 
MP3-Player Shield. Die kann man relativ einfach programmieren. Damit 
kannst du dir deinen eigenen MP3-Player mit eigenem User-Interface 
bauen. Das ist realistisch und für Anfänger immer noch ordentlich viel 
Holz.

Wenn du Bilder schnell anzeigen willst, hier gibt es eine aufgebohrte 
Lib dazu.

Beitrag "Re: Fehlermeldung Arduino C++"

von S. R. (svenska)


Lesenswert?

Hi,

> ein ehemaliger Praktikumsbetreuer hat erwähnt, dass er in seiner
> Diplomarbeit einen eigenen CD-Player entwickeln musste.

Das heißt mit sehr großer Wahrscheinlichkeit:
- ein fertiges CD-Laufwerk nehmen (ziemlich sicher IDE)
- es im Audio-Modus ansteuern
- die Audiodaten abgreifen, verstärken und ausgeben
- und ein bisschen User-Interface (Play-Pause-Next-Prev) machen.

Wenn man nicht gerade ahnungslos durch die Welt stolpert, ist das für so 
eine Arbeit realistisch machbar. Die Audiodaten kann man sowohl analog 
als auch digital abgreifen, je nach gewünschtem Schwierigkeitsgrad, und 
auch die Schnittstelle ansteuern ist nicht unbedingt trivial.

Ich stimme meinen Vorrednern zu, dass "ein CD-Laufwerk bauen" nicht drin 
gewesen sein kann. Aber ein CD-Player ist durchaus mehr als nur das 
eigentliche Laufwerk dadrin.

> Wenn dem so ist, will ich sowas in Angriff nehmen :D

Na dann, nur zu. Nur halte dich von S-ATA-Laufwerken fern. :-D

Gruß,
Svenska

von Mani W. (e-doc)


Lesenswert?

Bubcar Bubcaar schrieb:
> ein ehemaliger Praktikumsbetreuer hat erwähnt, dass er in seiner
> Diplomarbeit einen eigenen CD-Player entwickeln musste.

Ziemlich sicher nur die Elektronik dazu...


Bubcar Bubcaar schrieb:
> Seid ihr der Meinung, dass die Entwicklung und das Bauen eines
> CD-Players für einen Elektrotechnikstudenten innerhalb von 6 Monaten
> realisierbar ist?

Wozu? Gibt es schon seit ca. 20 Jahren.


Bubcar Bubcaar schrieb:
> Wo sind die größten Schwierigkeiten?

Mechanik! Wenn Du es 20:1 aufbauen möchtest, dann vielleicht,
als Demonstrationsobjekt, aber die 20:1 CD könntest Du dazu
entwickeln...

Scherz beiseite, hast Du schon mal so ein filigranes Werk eines
CD-Spielers gesehen?

Wenn Du eine Dampfmaschine bauen möchtest, würde ich sagen, ja,
das geht...


L.G.
Mani

von Oliver (Gast)


Lesenswert?

"Damals" haben wir (Drei-Mann-Entwicklerteam bei einem kleinen 
High-End-Audio-Hersteller) im Prinzip drei Möglichkeiten gehabt, um 
einen CD-Player bauen zu können:

- CD-ROM-Laufwerk als CD-Player umfunktionieren, wobei CD-ROM-Laufwerk 
hier ein OEM-Board mit Laufwerksmechanik war, das für 
Auto-Navigationsgeräte gedacht war. Haben wir nach einiger Zeit 
verworfen, da es mit dem damals recht neuen "Kopierschutz" von Audio-CDs 
nicht zurecht kam.

- Ein komplettes Audio-CD-Laufwerk, hieß irgendwie CD4 oder so ähnlich 
von Philips. War im Prinzip ein OEM-Board mit Schnittstelle für 
Steuerungs-µC, Audio gab es digital über S/PDIF oder I2C. Hatte auch 
diverse Probleme, ich erinnere mich aber nicht mehr genau daran. Ich 
meine, die Audiodaten entsprachen durch internes Oversampling nicht 
unseren Wünschen.

- Einen Chipsatz von Philips oder Sony verwenden und dazu eine 
Lasereinheit kaufen. Die Lasereinheit hieß KSS plus ein paar Ziffern und 
die Chips waren alle aus der TDA-Reihe. Spindelteller und Motor sowie 
die restliche Laufwerksmechanik musste man selbst beisteuern, war aber 
kein Problem. Die Chips enthielten im Prinzip die einzelnen Regler für 
die Servos (Spindeldrezahl, Focus, Tracking) sowie ein Verstärker und 
Dekodierer für die Photodioden. Wurde alles über I2C und diverse 
Register konfiguriert und lieferte dann 1:1 digitale Audiodaten in einem 
seriellen Format. Das haben wir dann umgesetzt. Dauerte mit diversen 
Fehlversuchen ungefähr ein Jahr (drei Mann Vollzeit in Entwicklung und 
Prototypenbau), bis das Laufwerk und die Steuerung zufriedenstellend 
liefen. Erst danach ging es an die Signalverarbeitung.

War ein tolles Produkt, aber lief nur kurz in kleinen Stückzahlen, da 
wesentliche Chips kurz nach Markteinführung abgekündigt wurden.

Wäre heute so auch nicht mehr machbar. CD-Player sind altes Eisen.

von ●DesIntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


Lesenswert?

Mani W. schrieb:
> Gibt es schon seit ca. 20 Jahren.

Du bist älter als Du denkst.
Markteinführung CD-Technik = 1982?

Man könnte auch sagen Du stirbst früher als gedacht. Nutze den Tag!

@Topic:
Die Steuerungen könnte man doch bestimmt mit Himbeeren und Co 
realisieren.

: Bearbeitet durch User
von Bubcar B. (isochor)


Lesenswert?

Vielen Dank zusammen, das hat mir schon sehr geholfen die Komplexität 
einzuordnen. So wie es hier erklärt wird, kann ich den 
Praktikumsbetreuer nur falsch verstanden haben. Immerhin ist seine 
Diplomarbeit 20 Jahre her. Damals waren CD-Player noch aktuell und die 
Möglichkeiten zur Realisierung sicherlich eingeschränkter :D

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

☞ J-A von der Heyden ☜ schrieb:
> @Topic:
> Die Steuerungen könnte man doch bestimmt mit Himbeeren und Co
> realisieren.

Das brauchts gar nicht. Ein MC der STM32 oder AVR Klasse kann locker die 
paar ATA Kommandos abschicken und das Laufwerk steuern.

So ein Thread läuft hier gerade, deswegen bin ich nicht sicher, ob das 
für eine Abschlussarbeit sinnvoll wäre, denn das ist nichts wirklich 
neues:
Beitrag "PC CD/DVD Laufwerk mit ATMega ansteuern und Musik abspielen"

Interessant wäre der RPi als z.B. Laufwerk Server, den man auch übers 
Netz steuern kann. Hierzu wäre natürlich ein CD Wechsler ideal.

von Olaf (Gast)


Lesenswert?

> Diplomarbeit 20 Jahre her. Damals waren CD-Player noch aktuell und die
> Möglichkeiten zur Realisierung sicherlich eingeschränkter :D

Wie schon die Kollegen hier gesagt haben, das war damals definitiv 
unmoeglich. Heutzutage waere das deutlich einfacher.

Man schau mal in das Datenblatt eines Renesas SH7262. Das ist ein 
Microcontroller der bereits einen kompletten CD-Rom Decoder enthaelt. 
Gedacht ist der fuer Autoradios mit integriertem CD-Player.

Wenn man da die Mechanik zukauft, etwas das auch grosse Hersteller 
heutzutage machen, dann schaetze ich das ein Team von fuenf erfahrenen 
Ingenieuren so 6-12Monate braucht bis ein Prototyp erstmals eine CD 
abspielt.

Vermutlich hat der Kollege das aber nur etwas vereinfacht. Meine 
Diplomarbeit bestand in der Entwicklung eines ADSL-Modems. Jaja, ich war 
ein Held. :-)
In der Realitaet hab ich das analoge Frontend entwickelt. Also einen 
Breitbandverstaerker mit einstellbarer Verstaerkung. (sowohl diskret wie 
auch mit OPs) Im eigentlichen Modem duerften also so 10-20Diplomarbeiten 
drin gesteckt haben.
So aehnlich duerfte das auch bei einer Diplomarbeit CD-Player gewesen 
sein.

Olaf

von KHS (Gast)


Lesenswert?

Oliver schrieb:

> Audio gab es digital über S/PDIF oder I2C.

Hei, das wäre mal was. Audio über I2C. Fütterungstechnisch könnte da 
aber schnell irgend was verhungern?

(Vermutlich ist I2S gemeint?)

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Jordan schrieb:

> Die größte Schwierigkeit wird sein, eine Mechanik aufzubauen,

Unmöglich ist das zwar nicht:
http://www.upob.de/index.php?option=com_content&view=article&id=87:bausatz-schueler-afm

Allerdings sollte man schon einige Erfahrung im Bau von Präzisions-
mechanik haben, z.B. als Feinmechaniker.

von Mani W. (e-doc)


Lesenswert?

☞ J-A von der Heyden ☜ schrieb:
> Du bist älter als Du denkst.
> Markteinführung CD-Technik = 1982?
>
> Man könnte auch sagen Du stirbst früher als gedacht. Nutze den Tag!


Mann, wer hätte das gedacht, schon so lange her...

Aber ich nutze jeden Tag, so gut es geht und mein Hund ist auch 
zufrieden...


Gruß
Mani

von Philo (Gast)


Lesenswert?

Eine Kinderfrage und jede Menge Kinderantworten.

TO, Du weisst schon daß auch Deine Lebenszeit begrenzt ist?

von Nosnibor (Gast)


Lesenswert?

Es kommt eben, wie immer beim "selber Bauen" darauf an, welche 
Hilfsmittel erlaubt sind. Wenn jemand sagt, er hat ein Regal gebaut, 
weiß man ja auch erstmal nicht, ob er da einen Ikea-Bausatz mit 
beiliegendem Werkzeug zusammengeschraubt oder Bretter gehobelt und mit 
Schwalbenschwanz, Leim und Zapfen metallfrei verbunden hat.

Bei einem CD-Player kann es eine interessante und lehrreiche Aufgabe 
sein, mit fertiger Mechanik und 1-2 Spezialchips zur Datenaufbereitung 
die vier Regelkreise und die Steuerung selber zu entwerfen.

Jordan schrieb:
> Die größte Schwierigkeit wird sein, eine Mechanik aufzubauen, die den
> Lesekopf so steuern kann, dass man wiederholgenau den Track finden kann.

Braucht man normalerweise nicht. Wenn die Regelkreise eingerastet sind, 
bekommt man aus dem Datenstrom die Information, wo auf der CD der 
Lesekopf sich gerade befindet. Falls einem die Position nicht paßt, sind 
sogenannte Kicker-Impulse vorgesehen, um jeweils ca. 10 oder 100 Spuren 
in die eine oder andere Richtung zu überspringen. Man gibt also quasi 
der Spurführung einen Tritt in die richtige Richtung und schaut dann, wo 
der Lesekopf landet.

Absolute Positionierung gibt es beim CD-Player nicht; nur dadurch waren 
die Dinger bezahlbar. Naja, eine Ausnahme: der Schlitten hat einen 
Schalter/Lichtschranke für die Nullage (ganz innen), und der muß auch 
entsprechend abgeglichen sein.
Und die Schublade kennt zwei Positionen, die sie gezielt anfahren kann. 
:)

von ●DesIntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


Lesenswert?

und jetzt erhöhen wir den Schwierigkeitsgrad.
Die CD bleibt ruhig stehen, dafür dreht sich der Laser.

von Gerald B. (gerald_b)


Lesenswert?

☞ J-A von der Heyden ☜ schrieb:
> und jetzt erhöhen wir den Schwierigkeitsgrad.
> Die CD bleibt ruhig stehen, dafür dreht sich der Laser.

Laserabtastung einer Schallplatte wäre sinnvoller. Wurde zwar auch schon 
mal entwickelt für den High End Bereich, wurde aber nie massentauglich. 
CD-Laufwerke kann man fertig kaufen, einen optischen Plattenspieler aber 
nicht. So könnte man sich an seinen alten Schätzchen erfreuen, ohne sie 
zu beeinträchtigen. Außerdem ist da die Mechanik nicht ganz so filligran 
:-)

von ●DesIntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


Lesenswert?

ist auch klar warum sich das nicht durchsetzt.
Der ursprüngliche Klang des Vinyls geht dabei verloren.
Zum Preis wie für ein Auto.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Gerald B. schrieb:

> Laserabtastung einer Schallplatte wäre sinnvoller. Wurde zwar auch schon
> mal entwickelt für den High End Bereich, wurde aber nie massentauglich.

Man hat nach diesem Prinzip (sog. Fokussensor) sogar Rauheits-
messgeräte gebaut. Aber auch die haben sich nicht durchgesetzt,
vermutlich weil die Genauigkeit der optischen Abtastung nicht
ausreichte.

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


Lesenswert?

☞ J-A von der Heyden ☜ schrieb:
> Der ursprüngliche Klang des Vinyls geht dabei verloren.

Warum? Das Knacken, Knistern und Rumpeln lässt sich doch leicht 
nachbilden, und die grottige Kanaltrennung auch.

von Gerald B. (gerald_b)


Lesenswert?

Rufus Τ. Firefly schrieb:
> Warum? Das Knacken, Knistern und Rumpeln lässt sich doch leicht
> nachbilden, und die grottige Kanaltrennung auch.

Das muß nicht zwingend so sein, wenn die optischen Eigenschaften vom 
Dreck andere sind, als die vom Vinyl. Bei echten Kratzern im Vinyl hast 
du allerdings recht. Zumindest kommen bei optischer Abtastung keine 
weiteren Kratzer mehr dazu  :-)
Und der Preis würde bei Massenproduktion sicherlich sinken.
Wobei die Zeiten richtig genialer Mechanik inzwischen vorbei sein 
dürften. Tangentialplattenspieler, Kassettendecks mit 
Hinterbandkontrolle, Abspielen und Aufnehemen ohne die Kasstette zu 
drehen und mit motorunterstützten Tasten, Videorecorder mit einem halben 
Dutzend Köpfen, Digicams, CD-Wechsler, Doppelplayer mit zwei Schubladen 
und einem Laser, der beide Slots bediente... alles obsolent geworden, 
weil sich mit einem hochintegrierten Chip alles "erschlagen" läßt. So 
geht auch viel Knowhow wieder verloren.
Vielleicht kann man ja demnächst mit einer hochauflösenden Cam die 
Schallplatte fotografieren und aus dem Bild die Tonaufnahme rausrechnen 
;-)))

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


Lesenswert?

Gerald B. schrieb:
> Vielleicht kann man ja demnächst mit einer hochauflösenden Cam die
> Schallplatte fotografieren und aus dem Bild die Tonaufnahme rausrechnen

Gewissermaßen das Gegenstück wurde bereits umgesetzt: Eine Schallplatte 
aus dem 3d-Drucker. Grauenerregende Klangqualität, weil die Auflösung 
des eingesetzten Druckers noch ein paar Größenordnungen zu grob war, 
aber gut genug, um die Musikstücke wiedererkennen zu können. Das Prinzip 
funktioniert also.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Gerald B. schrieb:

> Vielleicht kann man ja demnächst mit einer hochauflösenden Cam die
> Schallplatte fotografieren und aus dem Bild die Tonaufnahme rausrechnen
> ;-)))

Ich glaube nicht, das dafür die optische Auflösung einer Kamera reicht.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ Harald Wilhelms (wilhelms)

>> Vielleicht kann man ja demnächst mit einer hochauflösenden Cam die
>> Schallplatte fotografieren und aus dem Bild die Tonaufnahme rausrechnen
>> ;-)))

>Ich glaube nicht, das dafür die optische Auflösung einer Kamera reicht.

Harald, Brille putzen und Ironiedetektor neu kalibrieren!

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Falk Brunner schrieb:

> Harald, Brille putzen und Ironiedetektor neu kalibrieren!

Nun, bei einer um den Faktor 10 oder 100 vergrösserten Platte
würde das zumindest theoretisch gehen. Ich war jedenfalls am
Anfang meiner Berufsausübung ziemlich erstaunt, das man durch
mechanische Abtastung eine wesentlich höhere horizontale
Auflösung erzielt als mit optischen Verfahren.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ Harald Wilhelms (wilhelms)

>Anfang meiner Berufsausübung ziemlich erstaunt, das man durch
>mechanische Abtastung eine wesentlich höhere horizontale
>Auflösung erzielt als mit optischen Verfahren.

Wohl wahr.

http://de.wikipedia.org/wiki/Rasterkraftmikroskop#Messprinzip

Unglaublich!

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Falk Brunner schrieb:

> Wohl wahr.
>
> http://de.wikipedia.org/wiki/Rasterkraftmikroskop#Messprinzip
>
> Unglaublich!

Die höhere Auflösung hat man aber auch schon vor 80 Jahren gehabt.
Nur noch nicht ganz so extrem wie mit dem AFM.

von Haeh (Gast)


Lesenswert?


von Peter (Gast)


Lesenswert?

Vor 15 Jahren habe ich mal einen kompletten CD player gebaut. Das 
Laufwerk war von Philips und wurde über eine spezielle Schnittstelle 
angesprochen. Für die gesamte Software hatte ich damals gerade mal 45h 
gebraucht (8052 Assembler).   Für den Rest brauchte ich ca 200h. Der 
wird sogar noch verkauft,habe es gerade mal geprüft.  Also gehen tut das 
nur macht das heute  wirklich einen Sinn?

Was utopisch ist, ist das Laufwerk selber zu machen. Da steckt soviel 
wissen drin das man Monate wenn nicht Jahre dafür braucht.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.