Sep
19
2008

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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Aug
05
2008

Geburtstagsgrillen mit Schärfe

Ende Juli war mein Geburtstag und am Samstag Abend, dem zweiten August habe ich das ein wenig mit Freunden im Westpark gefeiert. Grillparties sind immer gut.

Mit dem Wetter haben wir etwas pokern müssen, aber es hat alles geklappt. Ab und zu kam ein wenig Fissel, aber das war es auch schon.

Die Vorbereitungen alleine waren schon witzig. Zwei Kommilitonen haben mir zwei Tage vorher geholfen, sechs Kästen Jaeger Bier aus dem holländischen Supermarkt zu schleppen. Wenn man auf der Parkbank neben der Bushaltestelle sitzt und verbarrikadiert hinter Bierkästen auf den Bus wartet, wird man von jedem zweiten vorbeigehenden Menschen schräg angesehen. Das ist zwar eigentlich keine unnormale Ansicht, wenn man bedenkt, dass wir ja Studenten sind, aber wir konnten uns herrlich an der Tatsache belustigen, dass der Inhalt aller Glasflaschen in diesem Bierturm zusammen gerade einmal 20 Euro gekostet hat. Selbst wenn wir die drei Sitzplätze, die die Kästen im Bus eingenommen haben, hätten bezahlen müssen, hätte der Trip nach Vaals in Holland sich immer noch gelohnt!

Ich bin froh, dass alles geklappt hat, denn wenn ich Geburtstagsparties organisiere, dann ist alles perfekt geregelt, bis auf den Standort und die Gästeliste. Das mit dem Standort hat ja gerade noch so geklappt. Und dafür dass ich viele Gäste sehr spontan eingeladen habe, sind verhältnismäßig viele gekommen.

 

Fünfstöckig, zwei Kilogramm Glasur und verdammt lecker.

Fünfstöckig, zwei Kilogramm Glasur und verdammt lecker.

Die Geschenke waren dieses Jahr sehr überraschend und sehr gut. Für den Transport des Biers, der Fressalien und so weiter habe ich mich mit einem Freund verabredet, der mir mit seinem Auto ausgeholfen hat. Er kam zwei Stunden zu spät. Abends erfuhr ich dann auch wieso: Er hat mit seiner Freundin zusammen eine fünfstöckige Torte gebacken! An sich konnte man mit ihr Menschen umbringen, weil zwei Kilogramm Glasur auf ihr verteilt waren, aber kurz vor dem Tod ist man beim Verzehr verdammt glücklich, weil sie sehr lecker war. ;)

 

Das zweite Geschenk von den beiden war ein Fläschchen “Mad Dog 357″. Ich liebe scharfes Essen und war früher oft frustriert, wenn ich scharfe Soße gekauft habe, die dann entweder nicht scharf war, oder die einen ekelhaften Eigengeschmack hatte. Diese unglaubliche Teufelssoße, auf der sogar Warnhinweise angebracht sind, hält WIRKLICH was sie verspricht. Ein Tropfen davon auf dem Steak bringt die Augen zum Tränen, die Nase zum Laufen und vor allem die Mundhöhle zum Brennen. Das ist genau das richtige für mich! Ich verfeinere mittlerweile viele Speisen damit. Ist mir auch egal, ob man mir deswe

Ein Tropfen genügt...

Ein Tropfen genügt...

gen irgendwelche Sado-/Maso-Neigungen deswegen anhängt. Ich hoffe man wird nicht all zu schnell tolerant gegen so viel Schärfe.

 

Die anderen Kommilitonen schenkten mir neben zwei netten Biertulpen und einem Büchergutschein ein gutes Buch über Mikrocontroller. Zufälligerweise habe ich genau dieses Exemplar schon einmal im Buchladen näher untersucht, es aber wegen dem in dem Moment für mich zu hohen Preis nicht gekauft.

Gestern abend habe ich mich auf Wikipedia über die Einheit “Scoville”, in der die Schärfe von Soßen gemessen wird, schlau gelesen.

Sie wurde 1912 erfunden und war damals ein Maß für den Grad der Verdünnung, die man brauchte, um die Schärfe eines Stoffes nicht mehr mit den Geschmacksnerven ausmachen zu können. Normale Chilis haben etwa 100 bis 500 Scoville. Meine neue “Mad Dog 357″ Soße hat 600.000 Scoville. Pfefferspray zur Bändigung von wilden Tieren (wird aber auch von Polizeikräften mancher Länder eingesetzt) hat etwa 2.000.000 Scoville.

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Jun
17
2008

Pimp da Firmen-Kicker – Teil 2

Dies ist der Folgeartikel auf Pimp da Firmen-Kicker – Teil 1:

Nachdem ich die Batterien durch ein Netzteil ausgetauscht habe, stand ja nun einem Mikrocontroller-Projekt nichts mehr im Weg.

Wozu braucht man einen Mikrocontroller in einem Kicker? Nun, an jedem Kickertisch sind vorne und hinten jeweils hinter dem Tor einer Mannschaft kleine Stangen verschraubt, auf die zehn Kugeln/Würfel aufgefädelt sind, die Nummern tragen. Damit zählt man die Punkte, logisch. Tor – Punktzahl zurechtschieben – Weiterspielen.

Angenommen, man empfindet es als nervig, genau das zu tun. Dieses sich-um-die-Punktzahl-Kümmern. Dann hat man den idealen Vorwand für eine Automatik, die das erledigt!

Was braucht man dazu? 

• Tor-Trigger
• Anzeige für den Punktstand
• Mikrocontroller, der die Tore zählt und darstellt…

Die Tor-Trigger sind ja schon verbaut und durch den bereits eingebauten Schmitt-Trigger sind sie sogar in digitalen Schaltungen einsetzbar! Perfekt.

Während die Idee in meinem Kopf heranreifte, fielen mir noch folgende Features ein:

• Ansteuern des Soundmoduls (Schließlich war es mal der Kern der ganzen Aktion!)
• Zurücksetzen des letzten Tors (Falls es ein Unfall oder unfair war)
• Zurücksetzen des kompletten Spielstands

Die beiden Zurücksetz-Funktionen kann man problemlos an einen Druckknopf koppeln, der in den Tisch eingelassen sein kann. Ich hatte die Idee, dass der Mikrocontroller auf Knopfdruck das letzte Tor annulliert und wenn man den Druckknopf zwei, drei Sekunden gedrückt hält, das komplette Spiel auf Spielstand “0:0″ zurücksetzt. Das wäre total simpel zu bedienen. Vor allem soll der Mensch hier nicht viel interagieren, da Elektrogeräte viel schöner sind, wenn sie “einfach arbeiten”. Wie unpraktisch wäre ein Gerät, das dem Spieler die Arbeit, die Punktemarkierung ständig zu verschieben abnimmt, indem es ihm woanders neue Arbeit aufbürdet…

Okay, die Feature-Liste steht. Bevor die Phantasie erst richtig lossprudelt, sollte man sich darauf besinnen, die bestehenden Ideen erst einmal in die Tat umzusetzen. Doch womit fängt man nun an?

Die Tore zu zählen, bevor man sie überhaupt anzeigen kann, ist wenig sinnig. Damit fällt alles weg bis auf “Sound” und “Anzeige”. Ersteres läuft ja schon, also geht man am besten direkt zur Anzeige über. Die Anzeige der Punkte kann man nicht programmieren, wenn die Hardware, die die Leuchtzahlen trägt, noch nicht existiert.

Stundenlanges Durchforsten von Katalogen von CONRAD, Reichelt, ELV und so weiter hat nicht wirklich etwas gebracht. Ich wollte Digitalanzeigen verbauen, die Zahlen mit sieben Leuchtsegmenten darstellen. Sowas kennt schließlich jeder von überall her. Allerdings werden die nirgendwo in Größe “groß” zu erschwinglichen Preisen verkauft…

Planskizze für die Größe der ZahlenelementeKein Problem – Kann man schließlich selbst basteln. Hoffte ich. Und malte los, in welchem Format ich die Zahlen denn gerne hätte.

Eigentlich habe ich dabei nur die Größenverhältnisse meiner Digitaluhr dargestellt. Das Modell gibt es seit 30 Jahren und die Zahlen dürften so in ihrer Form demnach der Standard der Standards sein.

Ich entschied mich dazu, einfach mal eine Holzkiste mit Plexiglasfront drauf los zu bauen – die Elektronik wird da schon noch auch hineinpassen… Hauptsache es existiert erst einmal ein Display, dessen Ansteuerung man programmieren kann.

Also ab in den Baumarkt. Die Einkaufsliste:

• Ein viertel Quadratmeter (also 50×50cm) schwarze Bastelpappe
• Sekundenkleber
• Teppichmesser
• Folie mit Diffusionswirkung
• Holz für den Rahmen
• Plexiglas im Format 50×25 cm, 2 oder 3 mm dick 

Diffusionsfolie habe ich keine gefunden. Allerdings habe ich im Firmenmüll gewühlt und eine Folie gefunden, die fast perfekt durchsichtig ist, aber auch die gewünschte Diffusionswirkung hat. Es war mal ein Monitor darin eingepackt. Und da es sich um einen 24-Zoll-Monitor handelte, war sie sogar groß genug.

Ich konnte nur ahnen, wie unglaublich viel Arbeit mir alleine für diesen Handwerkslastigen Teil bevorsteht. Zunächst übertrug ich die Planzeichnung des Displays auf die Bastelpappe und schnitt mit dem Teppichmesser die Bleistiftstriche entlang.

Diese einfache Maske kann nun nicht einfach von hinten mit LEDs beleuchtet werden, da die Segmente ja nicht optisch voneinander getrennt sind. Also dachte ich mir eine Konstruktion für Trennwände aus. Das war auch der nervigste Teil der Arbeit, weil man hier auf engstem Raum Trennwändchen mit der Pinzette verklebt und ab und zu die eigenen Finger zusammenkleben. Wenn ein Finger an der Konstruktion klebt, kann man ihn natürlich nicht einfach so abreißen, denn sonst geht ja alles kaputt.

Es ist sogar stabil!

Witzig ist, dass man nach einigen Stunden Arbeit und Rückenschmerzen vom über die Tischplatte gebeugten und konzentrierten Arbeiten eine extrem dicke Hornhaut an den Fingern bekommt und nur die Fingerabdrücke offenbaren, dass es sich einfach nur um eine Plastikschicht aus Sekundenkleber handelt. Abwaschen ist nicht drin. Aber man gewöhnt sich dran. ;)

Nun ja, jetzt sind die Trennwände vorhanden und verbaut, also kann man in jede dieser nun entstandenen Kammern eine LED setzen und so müsste das Ganze als Display benutzbar sein. Aber halt: Es ist noch mehr Handwerk gefragt. Sichtglas, Holzrahmen, die Halterung der LEDs und die LEDs selbst!

Auf dem letzten Bild zu sehen: Es ist alles verschraubt, die Diffusionsfolie ist das erste Element hinter der Platte und danach folgt die Maske.

Leider war ich so naiv und habe (so genannte) Superflux-LEDs in Ein-Chip-Ausführung bestellt. Diese stellten sich als viel zu wenig leuchtstark heraus, weshalb ich in verzweifelter Hoffnung die LED-Kämmerchen mit Alufolie ausgekleidet habe (Auf dem letzten Bild zu sehen). Wer sich einen riesen Haufen Arbeit sparen will, kauft direkt LEDs in der nächst-teureren Ausführung – und tut sich damit einen riesigen Gefallen.

Wie baut man nun die LEDs ein? Ich entschied mich dafür, hinten eine Schaumstoff-Wand anzusetzen, durch die ich die LEDs durchstecke und von hinten verlöte. Vorteile: Das ist so schön einpassbar und der Schaumstoff passt sich der Maske an, so dass keine Luftspalte zwischen den einzelnen Kammern entstehen. Das Licht kann so nur und nur vorne heraus und das ein Segment beleuchtet seine Nachbarn nicht mit.

Das hat ganz gut geklappt. Nur sollte man mit dem Lötkolben den Schaumstoff nicht berühren, da es sonst erbärmlich stinkt.

Mit der Verdrahtung wird es in diesem Teil des Projekts endlich technischer. Zusammengezählt ergeben die vier Zahlen, die aus jeweils sieben Segmenten bestehen und die beiden Punkte des Doppelpunkts 30 Leuchtdioden.

Da diese LEDs getrennt angesteuert werden müssen (sonst könnte man logischerweise keine Zahlen darstellen), muss irgendeine Lösung her, da der Mikrocontroller nicht einmal 30 Beinchen insgesamt hat.

Ich habe mich schon früher gewundert, wieso die Digitalanzeige meines Satellitenempfängers gerade noch wahrnehmbar (im Augenwinkel, welcher sowieso bei relativ hohen Frequenzen sensibler ist). Bis mir dann einfiel, dass man wohl nicht für jede Lampe einen Pin des steuernden Mikrochips verschwendet…

Man kann jedes Segment einer Zahl mit den Positionsgleichen Segmenten der anderen Zahlen verbinden. Also verbindet man alle oberen Segmente miteinander, alle mittleren und so weiter.

Damit hat man bisher schon einmal sieben Pins am Mikrocontroller verbaut. Wenn man die Zahlen jetzt ansteuern will, dann funktioniert das zwar, aber da alle Zahlen dasselbe Signal abbekommen, steuert man sie alle gleichzeitig an. Das macht natürlich wenig Sinn.

Jetzt allerdings kommt das Flackern ins Spiel:

Während man zwar alle Zahlen gleichzeitig ansteuert, müssen nicht alle gleichzeitig geerdet sein.

So schließt man einfach alle Segmente einer Zahl an das gleiche Massekabel an. Und nun lässt man den Mikrocontroller steuern, wer wann Anschluss an Masse bekommt.

Da die Leuchtdioden insgesamt zu viel Strom verbrauchen, wäre der Mikrocontroller damit überfordert, die Masse selbst bereitzustellen. Also lässt man diesen Job einfach von Feldeffekt-Transistoren machen.

Auf der anderen Seite der Ansteuerung, die der Einzelsegmente, braucht man keine Transistoren oder ähnliches, da hier sowieso nur eine auf einmal leuchten kann, da ja die Masse nur für ein Segment auf einmal aktiv ist. Das Problem lässt sich also relativ elegant lösen.

Also braucht man nun sieben Pins für die Steuerung der einzelnen Segmente + fünf Pins für die Masse jeder Zahl. Der Doppelpunkt wird als eigenständige Zahl gezählt. Das macht bei der Ansteuerung sowieso keinen Unterschied. Man nennt dieses Prinzip auch “Multiplexing“.

Als nächstes muss natürlich ein Stecker an das Display, so dass man es benutzen kann. Und die Transistoren müssen verbaut werden.

Die Transistoren und den Stecker habe ich auf eine Platine gelötet, die ich zuvor schnell geätzt habe. Da es sich nicht um eine große, komplizierte Sache handelte, ging das mit Edding und Säure.

Um sich gute Ätzbedingungen zu schaffen, schleift man die Kupferseite der Platine am besten gut an, damit der Edding später gut haftet und putzt sie danach mit Benzin, Spiritus oder Aceton. Aceton ist eigentlich das Mittel der Wahl. Hatte ich aber nicht zuhause. Benzin ist billiger als Spiritus. Hatte ich aber auch gerade nicht griffbereit. Mutter hat’s nicht gesehen.

Nachdem die zukünftigen Leiterbahnen schön mit Edding aufgemalt sind, kann man die Platine so in die Säure werfen. Ich habe Eisen-III-Chlorid benutzt. Es ist günstig, ungefährlich, stinkt kaum, aber man sieht nicht, wie weit die Platine mit dem Ätzen ist und muss sie ab und zu herausholen. Außerdem dauert es relativ lang.

Um die Loch-Abstände genau hinzubekommen, nimmt man am besten eine Lochrasterplatine, legt sie auf die geätzte Platine und körnt kleine Löcher als Bohrermarkierung mit einem dünnen Nagel durch die Lochrasterplatine. Dann gibt es später auch keinen Ärger beim Einsetzen des Steckersockels.

Eingelötet und alles zusammengebaut sieht das Ganze dann wie auf den Bildern aus.

Ein kleiner Test durch Anlegen von Spannung an die entsprechenden Pins des Steckersockels zeigte, dass alles funktioniert, wie vorgesehen.

Nun konnte es mit dem Mikrocontroller-Part weitergehen:

Zunächst klappte überhaupt nichts, weil der Mikrocontroller sich bei den einfachsten Rechenoperationen “verrechnet” hat. Zwei Stunden später fand ich heraus, dass ich einen Kondensator vergessen habe, der Spannungsspitzen vor der Spannungsversorgung am Mikrocontroller glättet. Anfängerfehler.

Nach stundenlanger Spielerei klappte es dann endlich. Ich konnte Zahlen darstellen, die vom µC hochgezählt wurden.

Die Darstellung der Zahlen übertrifft sogar meinen Satelliten-Empfänger, denn man sieht es nicht einmal flimmern (Okay, im Youtube-Clip unten flimmert es doch ein bisschen. Aber in der Realität tut es das nicht). Der Kasten, der zuvor noch in Einzelteilen beim Baumarkt lag, zeigt jetzt tatsächlich Zahlen an! :D

 

Auf Dauer hat sich alles etwas angehäuft. Es ist praktisch, einen zweiten Schreibtisch nur zum Basteln zu haben.

Mittlerweile ist alles so angeschlossen, dass zur Zeit eigentlich nur weiter programmiert werden muss. Auf dem Mikrocontroller ist zu diesem Zeitpunkt nur ein Programm drauf, das einen Zähler hat, welcher die darzustellende Zahl diktiert. 

Als nächstes soll das Programm allerdings auf gedrückte Taster reagieren, welche die Lichtschranken in den Toren simulieren. Wenn ich diese zuhause liegen hätte, dann könnte in der Firma ja niemand vernünftig Tischfußball spielen.

Stunden später funktioniert es prinzipiell. Die einen beiden Taster auf dem Steckbrett simulieren auf Knopfdruck Torschüsse und ein dritter Taster macht den Job des Druckknopfes, der mal in den Kickertisch eingelassen wird.

Okay, wo die Displayansteuerung funktioniert, kann ja alles auf Platine gebannt werden, weil die Hardware ja nun gut genug durchdacht ist. Danach folgen dann noch Schliffe an der Software, wie die automatische Abschaltung.

Die beiden alten Schmitt-Trigger kamen auch auf die neue Platine, damit es eine zentrale Steuerungseinheit im Display gibt und nicht alles irgendwie verstreut ist.

Ein paar Tage nach Fertigstellung der Platinenversion bekam die Software noch den erwähnten Abschalttimer (Eigentlich wird nur das Display abgeschaltet und der Punktstand zurückgesetzt) und eine Aufwachfunktion, so dass ab dem ersten Tor sofort das laufende Spiel mitgezählt wird (Also muss der Mensch nichts tun, um einfach loszukickern). Außerdem gibt das Display blinkend ein “YEAH” aus, wenn ein Tor geschossen wird und der Sound gestartet wird. Beim Einschalten liest man zunächst zwei Sekunden lang “HELO”.

das Ganze macht ja schon fast einen professionellen Eindruck, denn es funktioniert einfach!

Als nächstes sollte die Testphase am Kicker folgen. Ein Laie könnte alles anschließen. Man hängt das Display an die Wand, schließt es an den Strom an und verbindet es über ein normales Netzwerkkabel mit dem Kickertisch. Alleine die Tatsache, dass der Kicker eine Netzwerkbuchse hat, musste noch mit einigem an Vorarbeit gesichert werden. Aber im Endeffekt mussten die Kabel der Lichtschranken und des Soundmoduls nur mit der vorgefertigten Buchse verbunden werden. Gaffa-Tape und Schraubenzieher, sowie Heißkleber haben’s getan.

Nun ja, dank der Tatsache, dass danach tatsächlich alles funktionierte, gibt es hier eigentlich nichts mehr zu sagen. :)
(Okay, doch: Beim nächsten mal teurere, hellere LEDs kaufen!!!)

Den Sourcecode zum Projekt gibt es hier: kicker_sourcecode.

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Jun
07
2008

Pimp da Firmen-Kicker Teil 1

fertig gepimpter KickerIm Jahre 2003 habe ich als Zehntklässer ein Schülerpraktikum in einer Firma im Süden Kölns gemacht. Dass den Angaben über meine Kenntnisse in meiner Bewerbung damals kein Glauben geschenkt wird, war mir schon vorher klar. Aber die Aufgaben wurden schnell umfangreicher und komplizierter als das Auspacken von Hardwarelieferungen und der Erstellung von Plänen des Netzwerks für die Administratoren. 

Ein paar Jahre später dann, 2008, arbeitete ich wieder in der gleichen Firma. Diesmal von vorne herein als Software-Entwickler. Abgesehen davon, dass das Firmengebäude nun ein neues und größeres war, stand im Arbeitsraum der Software-Entwickler nun ein Tischfußballtisch, oder auch Kicker genannt. Es wurde eigentlich jede Mittagspause und immer wenn Feierabend war intensiv gespielt.

Vor allem fiel mir aber immer dieses Nutella-Gimmick auf, das auf dem Kicker lag: Ein Button mit WM-Sound, der ertönt, wenn man den kleinen Knopf darauf drückt. Man könnte doch irgendetwas machen, um den Sound immer dann ertönen zu lassen, wenn ein Tor fällt…

Also habe ich den Button eines Tages einfach mit nach Hause genommen und auseinandergenommen. Das Innenleben war recht primitiv: Eine kleine Platine mit Knopfbatterien steckte auf ihr drauf, der Knopf diente als Taster und für die Hörbarkeit war ein winziger Lautsprecher angeschlossen.

Die Knopfzellen habe ich durch Batterien mit größerer Kapazität ausgetauscht, so dass sie einige Zeit länger halten. Der Lautsprecher musste ebenfalls weg, denn ihn habe ich durch einen größeren ausgetauscht, der nun über einen primitiven Transistorverstörker ein verstärktes Signal bekam. Und das flache Nutella-Gehäuse wurde dann auch komplett durch ein kleines Boxengehäuse ausgetauscht, so dass die Vergrößerten Innereien gut hereinpassen. Aus diesem Boxengehäuse standen nun noch ein paar Drähte heraus, so dass ich den Taster durch Kontakte in den Toren ersetzen konnte.

Wie realisiert man das, dass zwei Kontakte kurzgeschlossen werden, wenn der Ball ins Tor gerollt ist? Man kann Pappwippen in die Tore einbauen, die mechanisch vom Ball betätigt werden. Klingt nach Kindergarten, funktioniert aber.

Nach einer nicht allzu langen Testphase wurden aber die Mängel der Pappwippen-Methode klar: Sie lösen manchmal überhaupt nicht aus, blockieren den Ball sogar manchmal und wenn jemand ein bisschen zu energisch spielt, dann gibt es Fehlauslöser.

Ein Arbeitskollege scherzte beim nächsten Match: “Bau doch Lichtschranken ein!”. Ich habe das ernst genommen, weil ich nicht wusste, wie man das realisiert, aber es danach sicherlich wissen würde. Also ran.

Der Ball rollt nachdem er erfolgreich ins Tor geschossen wurde über einen Schlauch (Wie die vom Staubsauger) in ein Reservoir, in das man seitlich vom Tisch hineingreifen kann, um ihn herauszuholen und erneut für den nächsten Anstoß aufs Spielfeld werfen kann.

Wenn der Ball dort hindurch rollt, dann kann man mit 100%iger Wahrscheinlichkeit davon ausgehen, dass ein Tor gefallen ist.

Also habe ich Leuchtdioden seitlich in die Schläuche eingebaut, die im Infrarotspektrum des Lichts leuchten. In der jeweils entgegengesetzten Wand des Schlauchs steckte dann eine Photodiode, die im gleichen Spektrum empfindlich ist. 

Soweit die Theorie im Kopf eines Amateurs – in meinem Kopf also.

Später stellte sich beim praktischen Loswerkeln heraus: Der Durchmesser des Schlauchs ist viel größer als der des Balls. Vielleicht würde der Ball manchmal nicht genau mittig durch den Schlauch rollen? Die Lichtschranke würde dann vielleicht nicht anschlagen.

Die gute Nachricht: Eine Messung ergab: Egal wie der Ball durch den Schlauch rollt, es gibt immer die gleiche Spannungsänderung an der Photodiode.

Die schlechte Nachricht: Die Messung ergab auch, dass die Spannungsänderung verdammt schwach ist. Konkret: Die Photodiode hat entweder einen unendlich hohen Widerstand (Ball verdeckt sie gerade) oder einen Widerstand von drei Mega Ohm.

Also war erst einmal eine ausgedehnte Runde Theorie nötig. Aber das ist es schließlich, weswegen ich die Idee mit der Lichtschranke ernst nehmen wollte: Wissen.

Im Internet stieß ich auf den so genannten Schmitt-Trigger, mit dem man kleine Spannungsunterschiede mittels wenigen billigen Bauteilen verstärken kann. Nach viel Experimentiererei am dem Steckbrett funktionierte es tatsächlich. (Schaltplan des Schmitt-Triggers)

Der Widerstand am Ausgang der Schaltung war jetzt unendlich groß oder lag bei gerade mal 300 Ohm. Damit konnte man nun perfekt den Taster am Soundmodul ersetzen. Beziehungsweise die nun obsoleten Pappwippen, die den Taster bereits ersetzt haben.

Wenn die Schaltung auf dem Papier logisch aussieht und auf dem Steckbrett schlichtweg funktioniert, dann hat man eigentlich garkeine Lust mehr, jetzt noch den Lötkolben auszupacken und sich auszudenken, wie man das Ganze denn auf Platine gebannt kriegt. Andererseits hätte das womit ich mich da beschäftigte keinen Sinn gemacht, wenn nicht auch ein vorzeigbares Resultat dabei herausspringt.

Der Schmitt-Trigger musste doppelt vorhanden sein. Für jedes Tor jeweils einmal. Hätte man beide Tore an nur einen angeschlossen, dann wäre der Gesamtwiderstand beider Tor-Dioden kleiner als der niedrigste Widerstand den eine einzelne Photodiode haben könnte. Dabei soll er ja unendlich groß sein, wenn ein Tor fällt – was unmöglich wäre. Ein Test mit Dioden war hoffnungslos, also mussten es tatsächlich zwei Schmitt-Trigger sein.

Am Ende passte alles schön in die Minibox und ich nahm sie mit zur Arbeit. Direkt nach Feierabend packte ich meinen Rucksack aus und erntete schon erste Kommentare: “Na, McGyver, haste schön zuhause gebastelt?”

Tja, sowas muss man sich dann eben anhören, wenn man seine Zeit in den Augen anderer verschwendet.

Die Kommentare verstummten plötzlich als alles funktionierte. Ha. :)

Die Lichtschrankenkonstruktion erwies sich als perfekt: Egal wie fest man gegen den Tisch tritt oder wie heftig man an den Stäben riss: Es gab nie Fehlauslöser.

Mein letztes Bangen drehte sich um die Fehlerquote bei erfolgten Toren. Jedoch zeigte sich: Egal, wie oft ich es testete, Torschüsse lösten immer den Sound aus. Eine perfekte Zuverlässigkeit!

Irgendwie war das motivierend. Sehr motivierend sogar. Ich beschloss, fünf Euro von jedem Arbeitskollegen einzusammeln, der bereit war, sie mir für ein Nachfolgeprojekt zu geben und loszubasteln.

Die Entwicklung des Nachfolgeprojekts folgt dann im zweiten Teil. Das erste Foto in diesem Artikel verrät schon das Resultat… ;)

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Mai
25
2008

Ab zu LIDL

Gerade eben habe ich beim Herumlesen folgendes entdeckt: Kassenbug bei LIDL

Der Fehler tritt auf, wenn Sie an der Kasse Waren im Wert von 0 Euro (Null Euro) bezahlen. Dann streikt das System.

Das kann man sicherlich leicht erreichen, wenn man ein paar Pfandflaschen abgibt und für genau den Pfandwert, den man zurück bekommt, etwas einkaufen möchte. Dann passiert folgendes:

[...]die Kasse streikt und ruft nach “Autorisierung”.

Wer sich einen fiesen Spaß erlauben will und ein bisschen zu viel Zeit hat, geht mit so vielen Freunden zu LIDL, wie es dort Kassen gibt. ;)

Im verlinkten Blog-Eintrag ist weiter zu lesen, dass LIDL wahrscheinlich das Geld für die Korrektur nicht aufbringen möchte. Die Kassierer kennen das Problem nämlich bereits. Seit November 2007.

Und es hat sich sogar eine StudiVZ-Gruppe um dieses lustige Kassenproblem gebildet.

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Mai
24
2008

Riesen Bananenschießerei am Elisenbrunnen

Der Flashmob war ein voller Erfolg. Und es war verdammt lustig!

Fotos: http://picasaweb.google.de/jph.buschmann/Flashmob/photo?authkey=T7oZezlqWFk

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Mai
23
2008

Bananen-Flashmob in Aachen

Am Samstag, dem 24.5. ist es so weit:Flashmob in Aachen
Eine Bananenschießerei in Aachen am Elisenbrunnen. Genauer (Quelle):

Um 14.00 Uhr begegnen sich Jay und Jenny am Elisenbrunnen. Das Erkennungszeichen ist der Standort. Wir werden uns zwischen den Säulen und dem Brunnen treffen (nicht auf der Empore, sondern auf dem Platz), demnach recht zentral, sodass wir von allen Seiten aus gesehen werden koennen. Eine Abbildung kommt aber noch. Sobald wir dann aufeinander zielen, habt ihr Zeit um eure Bananen zu zücken und jemanden unter Beschuss zu nehmen. Das alles läuft wie eine Kettenreaktion ab. Cool wäre es, wenn ihr euch um uns herum irgendwie aufstellen würdet, sodass es auch optisch toll aussieht (dennoch gut verteilt). Als Vorlage für diesen Flashmob nehmen wir die X-Box-Werbung, nur mit Bananen: 

http://de.youtube.com/watch?v=34KxmCQD0V8 

Sobald einer von uns beiden dann abgeschossen wird (oder beide) seid ihr frei, jeden, der unter eurem Beschuss ist und an dem Flashmob teil nimmt abzuknallen. Bedingung ist hierbei, dass ihr bei jedem Schuss den ihr macht, PENG oder BANG sagt / schreit / ruft. 

Ich werde morgen dort sein. Das wird ein Spaß.

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