Gemeinsam Entwerfen, Planen, Bauen – Unsere Sonntagsreihe.
TEMPORIUM
WIR BAUEN EINE WORTUHR!
Die Ziele waren hoch gesteckt, als wir beschlossen, jeder seine eigene Wortuhr zu bauen. Keiner von uns hatte vorher Erfahrung mit allen erforderlichen Fertigkeiten. Mit acht Teilnehmern starteten wir unser Projekt unter dem Motto: „Keine Vorkenntnisse erforderlich“. Dieses Projekt hat uns besonders viel Spaß gemacht, weil wir gemeinsam als Team viele neue Fähigkeiten erlernt und unser Wissen erweitert haben und natürlich, weil wir nun ein ganz besonderes Werk mit nach Hause nehmen können. Hier haben wir ein paar Punkte dokumentiert: https://makerspace-rheinfelden.ch/temporium/
Eine LED blinken lassen ist meist die erste Übung, wenn jemand mit einem Arduino oder einem anderen Mikrocontroller die ersten Schritte wagt. Aber braucht es wirklich einen programmierbaren Mikrocontroller um eine LED blinken zu lassen? Natürlich nicht! Begrüsst den 555 Timer…
Irgendwann sollte wohl mal irgendjemand eine einfache Fernbedienung für unseren Beamer basteln. Es ist davon auszugehen, dass ich dieser „irgendjemand“ sein werde. Also los!
Letzten Herbst kam Bernhard auf mich zu und fragte, ob ich Interesse hätte mit ihm zusammen eine fahrbare Requisite für ein Theater zu bauen. Das Fahrzeug sollte steuerbar sein und eine Schauspielerin tragen. Da ich schon zwei Seifenkisten mit Elektromotor gebaut habe und Bernhard viel Erfahrung in der Elektronik hat, traute ich uns die Sache zu. Bernhard würde die Elektronik und die Effekte besteuern und ich den fahrbaren Untersatz.
Zu sehen sind die beiden Drehzahlsteller und die sechs Räder sowie die beiden Akkuschrauber kopfüber ohne Akkus. Durch die beiden getrennt angetriebenen Räder kann die Plattform auf der Stelle drehen. Der Rahmen trägt problemlos eine Person. Also kann der Aufbau beginnen. Gemäss Regisseur soll der Aufbau 75 cm hoch werden. Also geht es erstmal in die Höhe. Der damit steigende Schwerpunkt erfordert eine stabile Konstruktion:
Der Kasten ist fertig. Nun soll das Ding achteckig werden. Daher die Stützen auf allen vier Seiten. Zudem sollen die Antriebsräder von aussen nicht sichtbar sein. Gleichzeitig ist unten das wichtigste Utensil der Werkstatt zu sehen: Eine Kaffeetasse!
Das waren die ersten acht Winkel. Es sollten nicht die Letzten gewesen sein.
Nun kann man schon die Konturen erkennen:
Erst Fahrversuche haben ergeben, dass:
Der Aufbau mit sechs Rädern nach vorne und hinten kippt oder die Antriebsräder durchdrehen.
Der Mitfahrer beim Fahren mit 10 km/h sich nicht wohl fühlt.
Die Motoren der Akkuschrauber beginnen verbrannt zu riechen.
Daher wurden die Motoren ausgewechselt. Die Geschwindigkeit ist mit 3 km/h nun einer Bühne in einem Zelt angemessen. Für das Kippproblem hat Walti eine sogenannte Pendelfederung vorgeschlagen. Dazu musst der Rahmen aufgesägt werden. Die Räder sind nun in der Mitte des Fahrzeuges über zwei Scharniere befestigt. Über die Gewindestangen kann der Anpressdruck und die Höhe der Antriebsräder eingestellt werden. Somit sind alle drei Räder jeder Seite auf der gleichen Höhe und die Antriebsräder haben einen gewissen Anpressdruck auf den Boden. Da alle Räder immer den Boden berühren, kippt der Aufbau nicht mehr.
Damit waren die Antriebsproblem gelöst. Nun folgte die Verschalung. Da Bernhard noch ein bisschen mit SketchUp gespielt hat, kamen weitere Winkel dazu. Anbei ist ein aktuelles Bild von heute Abend. Fertig verkleidet und gespachtelt, bereit für die Farbe. Wer das sogenannte FOEMS in Farbe und in Aktion erleben will, findet unter folgendem Link weiter Infos zum Theaterstück, in welchem unser Gerät eine kleine Rolle spielt http://www.mammernclassics.ch/seegfrörni.php.
Es folgt der letzte Teil dieser Artikelserie. Hier geht es um die Software, die auf dem Particle.io Photon läuft und speziell um die Probleme mit der Sommerzeit und Zeitzonen. Zuletzt gehe ich noch auf ein paar Ideen ein, die man in die Software integrieren könnten.
Jaja, schon wieder ein Teil 1 von mir. Sorry. Aber diesmal sind alle Teile bereits geschrieben, die Uhr fertig gebaut und so warten die Artikel nur auf die Veröffentlichung. Andere Projekte, wie zum Beispiel der Bluetooth-Audio Adapter, sind noch nicht fertig und warten auf Komponenten. In diesem Fall auf die bestellten Poti, die hoffentlich bald eintreffen.
Nun aber zum Thema von dieser Serie… Genervt von einer analogen Uhr, die meiner Meinung nach zu laut tickt, habe ich begonnen nach Alternativen zu suchen und bin bei der Wort-Uhr gelandet.
Meine fertige Wort-Uhr
Im Internet habe ich diverse Selberbau-Varianten gefunden. Aber alle mit grossem Material-Aufwand und komplexen Schaltungen zum Ansteuern der 114 LEDs, die es braucht. Nun ja, eigentlich werden einige der Buchstaben für den normalen Betrieb nicht genutzt. Aber bei meinem Ansatz ist es einfacher gleich alle funktionstüchtig zu bauen. Wieso jede LED einzeln ansprechen? Es geht auch viel einfacher… Die bekannten NeoPixel LED-Strips erlauben mit einer einzigen Datenleitung beinahe beliebig viele LEDs anzusprechen. Fehlt noch ein Rahmen und es kann losgehen. Bei einem Besuch in der IKEA bin ich dann über den „RIBBA“ gestolpert – PERFEKT! Ein tiefer Rahmen, handliche Grösse (23x23cm). Das passt perfekt zu den 60 LEDs pro Meter NeoPixel LED-Strips.
Der LED-Strip wird gekürzt und aufgeklebt.
Elf LEDs breit und zehn LEDs hoch ist die Matrix. Dann noch vier LEDs in den Ecken, die übrigend benutzt werden um die zusätzlichen Minuten anzuzeigen, da die Buchstaben nur auf 5 Minuten genau die Zeit beschrieben können. Die LEDs waren bald festgeklebt auf der Rückwand des RIBBA. Vorsicht, die LED-Strips haben eine „Richtung“, in der die Daten durchgeschickt werden (kleine Pfeile neben den LEDs). So habe ich jeden zweiten Strip umgedreht, damit die Daten in ein em Zick-Zack Muster von unten links bis oben rechts durchgeschickt werden können.
Die Buchstaben auf der Frontseite habe ich mit dem Sihouette Cameo Schneideplotter aus schwarzer Selbstklebefolie ausgeschnitten. Die Schrift nennt sich Hack. Gemacht für Source Code passt die doch ganz gut zu mir.
Was man hier nicht sieht ist, dass hinter jedem Buchstaben ein kleines Quadrat „Frosted Vinyl“ aus dem Silhouette Zubehörsortiment klebt. Das ist auf der Rückseite des Glases und sorgt dafür, dass das Licht von der LED besser gestreut wird. Im Nachhinein hätte ich wohl die ganze Rückseite so verklebt und nicht nur einzelne „Kästchen“ gemacht. Ein erster Versuch mit milchigem Acrylglas (hinter dem Glas) zur Streuung hat überhaupt nicht funktioniert. Das Licht der LED hat es ziel zu stark zu den Nachbarbuchstaben überblendet.
Folie auf die Glasplatte übertragen
Übrigens. Es gibt einen einfachen Trick, wie man solch eine Folie ganz ohne Luftbläschen perfekt ausgerichtet auf eine Oberfläche bringt. Seifenwasser! Diese Lösung verhindert, dass die Folie sofort klebt und so kann man diese dann gut verschieben. Ohne einer zusätzlichen Transferfolie geht das aber nicht. Die Glasplatte also gut benetzen mit Wasser und ein wenig Geschirrspühlmittel und dann die Folie mit der Transferfolie auflegen. Sobald die Ausrichtung stimmt mit einem Schaber darüberfahren um die Flüssigkeit unter der Folie rauszudrücken. Umso weniger Flüssigkeit, umso mehr beginnt es zu haften. Danach einfach 30min liegenlassen und wieder mit dem Schaber Flüssigkeit rausdrücken. Dies wiederholen, bis es gut zu haften beginnt und keine Bläschen mehr sichtbar sind. Nun über Nacht liegenlassen, damit auch die restliche Flüssigkeit rauszieht. Danach kann die Transferfolie abgezogen werden und das Resultat ist eine perfekt aufgeklebte Folie. Versucht man die Transferfolie zu früh abzuziehen hält das Vinyl noch nicht richtig auf dem Glas. Das braucht viel Zeit…
Was macht ein Maker, wenn das Auto kein Bluetooth Audio kann? Natürlich, man rüstet es nach!
eBay ist voll mit Bluetooth-Audio Modulen. Es gibt einige auf Basis des TDA7492P und das kleine KRC-86B Modul. Kleines Auto, kleines Modul dachte ich mir und habe mir ein KRC-86B bestellt.
Form und Funktionalität zu vereinen war die Idee bei einer speziellen Lampe, die den Status eines Minecraft-Servers anzeigt. Mit über 70 Millionen verkauften Exemplaren ist Minecraft das meistverkaufte Computerspiel (Quelle) und auch mich packt es immer mal wieder in diese Welt einzutauchen. Alleine macht das nur halb so viel Spass wie mit Freunden auf einem Server. Daher die Idee eine „Lampe“ zu bauen, die mir den Status des Servers anzeigt. Ist jemand online? Oder hat der Server vielleicht ein Problem? Die Lampe sollte natürlich zum Spiel passen und so war es naheliegend diese in Form eines Minecraft-Blocks zu machen. In meinem Fall ein Erz-Block.
Benötigte Materialien:
1 Particle Photon
10 WS2812B (Neopixel) LEDs auf einem Strip mit 30 LEDs pro Meter
Acrylglas für eine kleine Box
Festes Papier, selbstklebende Folie und Spray in Schwarz und diversen Grautönen
Ein bisschen Holzreste
Allzu gross soll sie nicht werden. So habe ich aus 2mm dickem Acrylglas 4 Seitenteile mit 7.8 x 7.8cm ausgebrochen. Acrylglas lässt sich hervorragend brechen. Einfach mit einem scharfen Messer einritzen und dann über eine Kante auf die andere Seite brechen. Dann braucht es noch einen „Deckel“ mit 8 x 8cm und das alles lässt sich mit einem Leim für Hart-Kunststoffe gut verkleben.
Als nächstes habe ich alle Seitenflächen abgeklebt und die Kanten mit einem schwarzen Spray abgedeckt. Übrigens: Sprayfarbe hält sich viel besser auf Acrylglas wenn man zuvor eine passende Grundierung aufträgt. Vor dem besprühen mit der grauen Farbe habe ich einige kleinere Bereiche abgeklebt. Durch diese soll dann später das Licht durchscheinen.
Mit ein paar Vorlagen ausgerüstet habe ich dann mit andern Grautönen versucht diesen Effekt der 16×16 Pixel Textur aus Minecraft nachzuahmen. Nicht wirklich erfolgreich, aber das Resultat lässt sich trotzdem sehen:
Fehlt noch der „Inhalt“. Ein „Photon“ von Particle.io sollte es werden. Der Mikrocontroller hängt direkt im WLAN und kann den Status des Servers ohne fremde Hilfe abfragen. Der ganze Sourcecode ist auf meiner Github-Seite zu finden. Die Konfiguration erfolgt über „Cloud-Commands“ (mehr dazu auf der Particle.io Webseite) und wird im EEPROM gespeichert.
Nun kommen die Holzreste ins Spiel. Diese habe ich genutzt um die LEDs geeignet zu platzieren in dieser Box. Was man beim Foto nicht sieht ist der Übergang von dem horizontal aufgewickelten LED-Strip zu dem kurzen Teil, das oben montiert ist. Solche Übergänge lassen sich ganz einfach machen, wenn man den LED-Strip trennt und die drei Verbindungen mit einem kurzen Stück Kabel überbrückt.
Und so sieht nun das Resultat aus. Der gelbliche Farbton auf der linken Seite soll einen Golderz-Block darstellen. So sieht meine Lampe nun aus, wenn niemand auf dem Server ist. Auf der rechten Seite hat die Farbe der LEDs auf blau gewechselt um einen Diamant-Block darzustellen und somit zu signalisieren, dass mindestens ein Spieler auf dem Server ist.
Über das USB-Kabel erhält der Würfel 5V für den Mikrocontroller und die LEDs. Den Status des Servers wird über WLAN abgefragt, so braucht es keine Unterstützung von einem PC und ein kleines USB-Netzteil reicht um den Würfel in Betrieb zu nehmen.
