IKEA Spöka Hack
Ich hatte einfach Lust auf interessante Basteleien. Und als ich letztens mit meiner Freundin in Heerlen bei IKEA war, sah ich im Regal diese kleinen Spöka Leuchtgeister.
Sie werden mit einem 5V-Netzteil betrieben und haben blaue, rote, bzw. grüne LEDs eingebaut. Mein Geist hat blaue eingebaut. Bei den fünf Volt musste ich sofort an Mikrocontroller denken.
Wenn man beim Ausprobieren bei IKEA mit dem Geist herumspielt und aus Versehen das Stromkabel dabei herauszieht, dann stellt man allerdings fest, dass der Geist weiter leuchtet. Das bedeutet, dass da ein Akku eingebaut ist. Und das wiederum bedeutet, dass der wohl weniger als fünf Volt liefern wird. Und das wiederum könnte bedeuten, dass man damit keinen Mikrocontroller betreiben kann, wenn man nicht noch Zusatzschaltungen davor baut.
Die Idee mit dem Mikrocontroller habe ich erstmal wieder verworfen, seit ich das Gespenst mal auseinandergenommen habe und nachgemessen habe, dass 3,5 Volt bei den LEDs ankommen. Aber ich weiß ja noch, dass man NE555 Chips problemlos mit so einer niedrigen Spannung betreiben kann. Und von irgendwo wusste ich noch, dass man mit mehreren NE555 Chips in Kombination einen Flacker-Effekt in Verbindung mit Lichtern erzeugen kann.
“Also wie macht man das nun?” – Man kann NE555 Chips dazu benutzen, um Rechteck-Spannungen zu erzeugen. An, aus, an, aus, an, aus, [...] und so weiter. Je nach dem mit welchen Widerständen und Kondensatoren man sie verbindet, verändert sich die Phasenlänge dieser Rechteckspannung. Wenn man jetzt aber mehrere Phasen von mehreren NE555s mit verschiedenen Phasenlängen übereinander lagert, dann bekommt man ein Signal, welches ziemlich chaotisch/zufällig für den menschlichen Betrachter aussieht, weil er die verschiedenen Phasenlängen nicht daraus ablesen kann. Vor allem dann nicht, wenn er nicht weiß, um wie viele verschiedene Signale es sich handelt. In einem Funktionsplotter kann das so aussehen:
Wenn man die LEDs, die in diesem Geist ständig leuchten, nun über einen PNP-Transistor versorgt, der dann also nur durchsteuert und leuchten lässt, wenn das Signal seine Basis auf Masse zieht und man das auch noch mit einem Kondensator glättet, dann kann das aussehen, wie das Flackern einer echten Kerze bei ein wenig Zugluft!
Okay, klingt gut. Ab in die Welt der Praxis. Beim Recherchieren im Internet habe ich von einem IC namens NE556 gelesen, welcher etwas größer ist, als ein NE555, dafür aber zwei NE555 beherbergt. Ich habe mich für zwei dieser NE556 entschieden, weil das die Schaltung kleiner macht.
Der fertige Schaltplan:
Die Pinbelegung des NE556 sieht folgendermaßen aus: 
Im Prinzip lässt er sich anschließen, wie zwei NE555. Auf der linken Seite die Anschlüsse für den ersten Taktgeber, auf der rechten Seite die Anschlüsse für den zweiten. Die Versorgungsspannung muss man nur einmal anschließen. Beide arbeiten völlig autonom.
Die Konstruktion der Schaltung auf dem Steckbrett verlief schön unkompliziert. Da ich keine Ahnung hatte, wie groß ich die Ladewiderstände und die Kondensatoren wählen musste, konnte ich so schön herumexperimentieren.
Die Schaltung verbraucht so sogar weniger Strom, als sie es vorher tat. Aus den 6 Stunden Original-Akkulaufzeit könnten so durchaus ein wenig mehr werden.
Nach einigem an Testerei lieferten die Bausteine endlich das richtige Signal, so dass das Flackern hinreichend natürlich aussah.
Nun sollte also die Lötarbeit folgen. Problematisch ist der geringe Platz im Inneren des Plastikgehäuses. Die Haltestege habe ich innen einfach abgeschnitten, um mehr Platz zu haben.
Die Begriffe “Lochraster” und “wenig Platz” versprechen fast schon per Definition ein kleines Chaos. Ich war sehr froh, dass alles nach dem Zusammenlöten sofort perfekt funktionierte – denn wenn jetzt noch etwas fehlerhaft wäre, dann hätte es ewig gedauert, wieder verstehen zu können, welches Bauteil was macht. Das Anordnungslayout der Bauteile war ehrlich gesagt ein bisschen gefreestyled.
Der Zusammenbau stellte sich dann als eine sehr enge Nummer heraus, aber die Schaltung ist schön robust geraten, so dass ein bisschen Gewalt der Funktion nicht schadete…
Da zwei Drittel der Haltestege nun fehlten, musste nun Tesafilm von außen herhalten. Diese Methode hält alles schön fest zusammen und man sieht davon nicht das Geringste.
Zusammengebaut ist das Ganze ja schon verschenk-fertig! Hier ein Video vom Endprodukt:
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5 Kommentare »
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grossartige idee,
auch die umsetzung scheint zu stimmen…
leider geht das video net°
Ich habe das Video gestern um 17 Uhr hochgeladen und Youtube hat es immer noch nicht verfügbar… Kann sich wohl nur noch um weitere Tage handeln… :-/
Das ist wirklich eine lustige Sache, die du da gebastelt hast!
Btw: Ich gebe YouTube immer so max. 2-3 Std. Zeit, dann lade ich das Video dort neu hoch…
Wie kommst du auf die Idee, daß ein Mikrocontroller mit den 3.6V probleme hätte? Ich hab’ eine Spöka mit einem Atmel Attiny13 “aufgebohrt”, klappt wunderbar, ausser dem MCU brauchte ich dazu keine weitere Bauteile (bis auf einen Taster, den ich an der Unterseite angebracht habe, um die Display-Modis umzuschalten). Die MCU wird direkt von den 3.6V aus dem NiMh Akku gespeist, an den Ausgängen hängen direkt die 4 LEDs mit dem 20Ohm Widerständen.
[...] ja, besonders verwunderlich ist das nicht, zumal das Kerzenflackern ja schon mit zwei NE556-Bausteinen gut [...]