BMW Reverse RDS Bluetooth Umbau

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Auf die Idee zu dem hier beschriebenen Projekt kam ich, nachdem sich das BMW E30 Cabrio meiner Frau dem Oldtimer-Status nähert.
Das bislang verbaute Radio eines Fremdherstellers sollte deswegen durch ein Original von BMW ersetzt werden.
Außerdem wollte ich eine Möglichkeit finden, statt der bislang verwendeten CDs, MP3- oder FLAC-Dateien wiederzugeben.
Also eigentlich zwei Anforderungen, die sich gegenseitig ausschließen; jedenfalls ohne den Umbau eines Originalradios. Und genau um diesen Umbau soll es hier gehen.

Zu Beginn hatte ich natürlich keinerlei Informationen darüber, ob die BMW Werksradios eine geeignete Basis für einen solchen Umbau bieten. Um im Zweifel nicht zu viel Geld in den Sand zu setzen, habe ich mich nach einem möglichst preiswerten Ausgangsgerät umgesehen.
Da heute praktisch niemand mehr Kassetten nutzt, bietet sich also ein solches Radio an.
Ein "BMW Reverse RDS" ließ sich dann auch preisgünstig auftreiben, sodass es die Ausgangsbasis für diesen Umbau bot.
Wie der Name schon vermuten lässt, handelt es sich um ein Kassetten-Radio mit Autoreverse Funktion. Das Radioteil mit RDS Funktion wird dabei über Tipptasten bedient, das Kassetten-Laufwerk mechanisch.
Hergestellt wurde das Radio von Blaupunkt.

Nachdem ich das Radio auf dem Arbeitstisch liegen hatte, habe ich zunächst überlegt, wie die Verbindung zu einer externen Quelle hergestellt werden sollte.
Am Anfang gingen diese Überlegungen dahin, einfach ein Kabel mit Klinkenbuchse anzubringen, über die ein MP3-Player oder Handy angeschlossen werden kann.
Das wäre zwar ein gangbarer, aber auch ein uneleganter Weg gewesen, weswegen ich mich schließlich anders entschieden habe.
Die Anbindung sollte drahtlos über Bluetooth erfolgen.
Hierfür habe ich mir in Fernost eine geeignete Receiverplatine besorgt.

bluetooth receiver

Um Platz für die Platine zu schaffen, habe ich als nächstes das Kassetten-Laufwerk ausgebaut. Es wird später ja nicht mehr benötigt.
Den Ausbau beginnt man am besten, indem man die Frontplatte entfernt. Sie wird mit zwei seitlichen Schrauben und vier kleinen Kunststoffhaken gehalten.
Sind die Schrauben entfernt, kann die Frontplatte vorsichtig nach vorn abgenommen werden. Dabei muss man einerseits auf die erwähnten Kunststoffhaken achten und andererseits die mechanischen Laufwerkstasten in eine Position bewegen, in der sie durch die Aussparungen in der Front nach hinten gleiten können. Auch darf man die Front nicht verkannten, weil sonst die Steckverbindung beschädigt werden kann, über die die elektrische Verbindung zwischen Radio und Frontplatte hergestellt wird.
Als nächstes werden dann die beiden Steckverbinder am Laufwerk gelöst.
Schließlich müssen nur noch die vier Schrauben mit T8 Kopf an den Querstreben entfernt werden und das Laufwerk kann nach oben aus dem Radio herausgenommen werden.
Zum besseren Verständnis hier ein Bild des Innenaufbaus, wie er sich im Urzustand - also noch mit eingebautem Laufwerk - darstellt.

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Zwischenzeitlich hatte ich mir eine 12V Spannungsquelle besorgt und ich konnte erstmals testen, ob das gebraucht gekaufte Radio überhaupt funktioniert.
Nach Eingabe des Sicherungscodes konnte ich erfreulicherweise schon mit einem kurzen Draht als Behelfsantenne mehrere Ortssender in guter Qualität empfangen.
Beim Umschalten auf das ausgebaute Kassetten-Laufwerk kam dann aber die Ernüchterung: Im Display wurde "No Tape" angezeigt.

no tape

Ob unter diesen Voraussetzungen der Eingang des Vorverstärkers überhaupt umgeschaltet wird, habe ich erst gar nicht getestet, denn mit dieser Anzeige beim Betrieb mit der externen Quelle wollte ich mich nicht abfinden.

Da sich eine Serviceanleitung für das Reverse RDS nicht auftreiben ließ, ging es nun also darum, die notwendigen Informationen zum Schaltungsaufbau am Gerät selbst herauszufinden.
Im Hinblick auf das beschriebene Verhalten habe ich mir zunächst das ausgebaute Laufwerk angesehen.
Vorne links findet man einen kleinen Schiebeschalter, der beim Einlegen einer Kassette durch einen Blechhebel am Laufwerk betätigt wird. Es lag also nahe, dass dieser Schalter der Laufwerkssteuerung signalisiert, dass sich eine Kassette im Laufwerk befindet.

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Verfolgt man nun die Leiterbahnen auf der kleinen Laufwerksplatine, so lässt sich erkennen, dass bei Betätigung des Schalters eine Verbindung zwischen den beiden ersten Kontakten des Steuerungsanschlusses hergestellt wird.
Ich habe also den Stecker des Steuerungsanschlusses auf der Hauptplatine so modifiziert, dass diese beiden Kontakte dauerhaft verbunden sind.

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Die Modifikation brachte den gewünschten Erfolg und das Umschalten auf Tape klappte nun.

Nachdem dies also funktionierte, konnte es an die Analyse der Audio Schaltung und die Suche nach dem geeigneten Einspeisepunkt für das vom Bluetooth-Receiver kommende Signal gehen.
Dazu habe ich mir zunächst angesehen, welche ICs im entsprechenden Teil der Schaltung verbaut sind.

Als erste Verstärkerstufe hinter dem Tonkopf und auch für die bei Kassetten notwendige Entzerrung ist ein LM833 verbaut, für die Lautstärke- und Klangregelung, sowie die Quellenumschaltung ein TDA7318.

Um den Schaltungsaufbau besser nachvollziehen zu können, habe ich mir die Datenblätter dieser beiden ICs besorgt.
Durch Nachverfolgen der Leiterbahnen war klar, dass der Eingang 3 des TDA7318 für die Wiedergabe von Kassetten verwendet wird.
Im folgenden Bild sind jeweils die Leiterbahnen für den rechten (weiß) und linken Kanal (rot) dargestellt. Die Signalmasse ist mit einer schwarzen Linie nachgezogen.
Teilweise sind die Leiterbahnen durchkontaktiert und verlaufen auf der Unterseite der Platine.

leiterbahnen

Im rechten Teil des Bildes sind auch die beiden Koppelkondensatoren C1260 und C1210 zu erkennen, die zwischen dem LM833 und dem TDA7318 sitzen. Vor diesen beiden Kondensatoren wird später der Bluetooth-Receiver angeschlossen werden.
Zu diesem Zweck habe ich auf der Platine eine zusätzliche Steckverbindung vorgesehen. Auch die Spannungsversorgung der Receiverplatine wird über eine zusätzliche Steckverbindung hergestellt.
Auf dem nächsten Bild ist neben C1130 die neue Steckverbindung für die Spannungsversorgung und neben C1152 diejenige für den Audio Eingang zu sehen.

steckverbindungen

Das Abgreifen der Versorgungsspannung gestaltete sich allerdings weniger trivial, als zunächst erwartet. Meine ursprüngliche Absicht war es, die Spannungsversorgung an Pin 9 eines der beiden TDA7350, die als Endstufen verbaut sind, anzuschließen.
Diese liegen jedoch auf Dauerplus und werden beim Einschalten über PIN 11 (Stand-By) zum Leben erweckt.
Auch direkt hinter dem Einschalter des Radios liegen keine 12V an.
Weitere Messungen führten mich dann zu den beiden Transistoren vom Typ BD436, die hinten links auf der Platine verbaut sind und die im folgenden Bild links neben dem blauen Elko C2008 zu erkennen sind.

schalttransistoren

Einer der beiden schaltet die Steuerspannung für die Automatik Antenne, der zweite die Versorgungsspannung für das Radio selbst.
Am Ausgang des letzteren, oder um genau zu sein am Eingangspin 1 des nachfolgenden L4916 Spannungsreglers (im Bild oberhalb des Elkos), habe ich dann die Spannungsversorgung für die Receiverplatine angeschlossen.
Masse wird direkt von einem nahe der Steckverbindung gelegenen Lötpunkt am Gehäuse zugeführt.

Hier noch ein Bild der zusätzlichen Verdrahtung auf der Unterseite der Platine.

verdrahtung unterhalb

Nun war es an der Zeit sich näher mit dem Bluetooth-Receiver zu befassen.

Der Receiver ist mit einem NE5532 am Ausgang bestückt, der einen ausreichenden Signalpegel liefert, um den Eingang des Reverse RDS voll auszusteuern.
Bluetooth 2.0, 3.0 und 4.0 werden unterstützt.
Es ist auch möglich eine weitere Signalquelle direkt anzuschließen. Zwischen beiden Quellen wird dann automatisch umgeschaltet, wobei Bluetooth Priorität hat.
Diese Funktion bleibt hier aber ebenso ungenutzt, wie die Anschlussmöglichkeit für externe Taster, die die Funktionen Pause / Start, Titel vor / zurück und Lautstärke höher / niedriger steuern, sowie die Möglichkeit ein Mikrofon zu verbinden, um den Receiver als Freisprecheinrichtung zu nutzen.
Damit bei einem ein- oder ausgehenden Gespräch nicht auf den Receiver umgeschaltet wird, muss an einem verbundenen Handy das Freisprechprofil für diese Verbindung deaktiviert werden.
Dann wird nur das Audioprofil genutzt und es ist auch eine parallele Verbindung zu einer anderen Bluetooth Freisprecheinrichtung möglich. Alternativ kann das Gespräch auch direkt am Handy geführt werden.

Weiterhin kann zur Signalisierung des Betriebszustandes des Receivers eine externe LED angeschlossen werden.
Sucht der Receiver nach einem Bluetooth Gerät in seiner Nähe, blinkt diese LED, ist eine Verbindung hergestellt leuchtet sie permanent.
Für diese Funktion wollte ich eigentlich die bereits vorhandene LED neben dem Kassettenschacht in der Frontplatte nutzen.
Ihre Funktion ist in der Bedienungsanleitung des Reverse RDS leider nicht erwähnt, ich gehe aufgrund ihrer Position aber davon aus, dass sie im Zusammenhang mit dem Kassettenlaufwerk steht.
Nachdem ich die Frontplatte demontiert hatte, stellte sich heraus, dass die dahinter sitzende Platine mindestens dreilagig ausgeführt ist.
Deswegen war es mir nicht möglich die Anschlüsse der LED nachzuverfolgen. Unter diesen Voraussetzungen habe ich darauf verzichtet, irgendwelche Leiterbahnen zu unterbrechen und die auf der Platine verbaute Original LED direkt zu verwenden.
Vielmehr habe ich den in der Front verbauten Lichtleiter so modifiziert, dass ich auf ihm eine nachträglich bedrahtete SMD LED aufkleben konnte.
Hier zunächst der Lichtleiter im Originalzustand

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und hier in der gekürzten Form.

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Das Kürzen kann aufgrund der Form des Kunststoffteils nur von vorne erfolgen, wobei man aufpassen muss, den Pin in der Mitte nicht zu beschädigen.

Zur Verdeutlichung der Dimension der verwendeten LED, hier der Größenvergleich mit einem Streichholzkopf.

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Um die Helligkeit der neuen LED so anzupassen, dass sie mit der restlichen Beleuchtung der Frontplatte korrespondiert, musste dann noch ein Widerstand von 680Ω in deren Zuleitung eingefügt werden.

Verbaut wurde das Modul dann direkt hinter dem Kassettenschacht, der ja keinerlei Funktion mehr hat.
Diese Position bietet sich auch deswegen an, weil hier die einzige Stelle des Gehäuses ist, an der dessen Abschirmung durchbrochen und damit ein guter Empfang des Bluetooth-Signals möglich ist.
Die Befestigung erfolgt auf M3 Abstandsbolzen aus Kunststoff mit einer Höhe von 10mm.

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Die Steckverbindung für die externe LED (auf der Platine links unten) gehört übrigens nicht zum Lieferumfang der Receiverplatine, man muss sie sich also anderweitig besorgen. Sie hat ein Rastermaß von lediglich 2mm.

Die Bedienung des Bluetooth Eingangs gestaltet sich denkbar einfach.
Nach dem Einschalten des Radios und damit dem Anlegen der Betriebsspannung geht die Receiverplatine direkt in den Verbindungsmodus. Gegenüber anderen Geräten identifiziert sie sich als M-DIY-AUDIO.
Das Pairing wird dann vom Handy oder MP3-Player aus initiiert.

Wird nach dem Einschalten ein Gerät gefunden, mit dem schon vorher ein Pairing durchgeführt wurde, wird die Verbindung direkt hergestellt.
Dies geht so schnell, das man das externe Gerät direkt nach dem Einschalten als Musikquelle nutzen kann.

Fazit:
Die am Anfang erwähnten, zunächst gegensätzlich erscheinenden Anforderungen an das Radio konnten durch den Umbau unter einen Hut gebracht werden.
Zwar hält sich der Aufwand an zusätzlich benötigten Bauteilen in überschaubaren Grenzen, aber die Lötarbeiten sind teilweise doch recht diffizil.
Wer also einen ähnlichen Umbau realisieren möchte, sollte einerseits über hochwertiges Werkzeug, andererseits aber auch über eine ruhige Hand verfügen.

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