Motorsteuerung

Schon letztes Jahr nahm ich einen defekten CD Rekorder meines Sohnes auseinander, um an all die interessanten Bauteile zu gelangen, die man beim Basteln verwerten kann. Dabei hatte ich besonders an die Motoren des CD Players und des Kassettenlaufwerks gedacht.

Zu einem ersten den-Motor-mit-eigener-Stromquelle-drehen konnte ich mich bis vor kurzem nicht aufraffen, weil ich nicht so ein tolles Netzteil mit allem Pipapo habe wie z.B. mein Kumpel Kai. Bei mir gibt's nur olle Netzteile von wer weiß was für Geräten und Batterien. Ein billiges Multimeter lässt mich erahnen, wann und in welcher Richtung mehr oder weniger Strom fließt oder fließen will. Mein Kumpel Kai nennt das Gerät Schätzometer. Oder war's Multischätzer? Na, egal.

Arduino in seinem gemütlichen Nest

Neulich habe ich mich allen Unwegsamkeiten zum Trotz doch darangemacht. Zunächst mal habe ich Kabel an eine Netzteilbuchse eines ausgedienten Babyfons gelötet, damit ich mein Breadboard einigermaßen komfortabel mit Energie versorgen kann. Dann habe ich meinen recht Arduino MICRO auf das Breadboard gesteckt - passt perfekt, was wohl kein Zufall ist.

Mit einem Poti wollte ich die Geschwindigkeit eines Motors steuern. Als elektrotechnische Niete wusste ich nicht so recht, ob ich nun überrascht sein sollte, dass das so direkt eher banane funktioniert. Das erinnerte mich an die Kupplung meines alten Opel Kadetts: ganz kleiner Spielraum in der Mitte und bei Rennen kein Pokal absehbar.

Fertige Teststeuerung (ohne Diode)

Des Rätsels Lösung war dann, den Wert des Potis mit dem Arduino auszulesen und damit einen PWM Ausgang zu regeln. Dieser wiederum steuert einen Transistor, um nicht auf die 5V und die geringe Stromstärke des Arduinos beschränkt zu sein. Nach diversen falschen ach-so-funktioniert-das-Alarmen hatte ich dann auch irgendwann die richtige Schaltung um den Transistor herausgefunden. Geht. ;)

Da das ganze ein gängiges Vorgehen ist, um einen Motor per Arduino zu steuern, gibt es dazu diverse Anleitungen im Netz. Darüber habe ich im Nachhinein erfahren, dass ich besser noch eine Diode hätte verbauen sollen, um den Transistor und den Arduino vor einer Art initialen Rückstoß des Motors zu schützen. Bislang ist aber wohl noch nichts kaputt gegangen. ;)

Ampel für Kasi 1

Für ein besonderes Festival hatte ich mal mit dem Ingo ein Hemd (und T-Shirts) so präpariert, dass die Tanzbewegung des Trägers Lichteffekte auslöst. Dazu wird es hoffentlich bald einen separaten Beitrag geben. Doch hier geht es um etwas anderes. Als mein Sohn aufgrund des Hemdes spitzbekommen hatte, dass der Papa "was mit Lampen" machen kann, wünschte er sich von mir eine Ampel. Ich hatte das Projekt lange vor mir hergeschoben und glaubte den Wunsch bei meinem Sohn schon lange in Vergessenheit geraten. Doch ich hatte mich getäuscht: gerade rechtzeitig vor seinem Geburtstag erinnerte mich mein Sohn an seinen Ampelwunsch.

Wir hatten keineswegs dieselben Vorstellungen von einer selbstgebauten Ampel. Im Hinterhof spielen die Kinder gern Straßenverkehr mit allerlei Fahrzeugen. Dafür war die Ampel gedacht. Die folgenden Anforderungen hatte ich mir als Kompromiss aus Machbarkeit, sinnvollem Spielgerät und Wünschen meines Sohnes auferlegt:

• Ein Gerät - im Gegensatz zu mehreren Ampeln in mehreren Gehäusen
• Dreifarbige Lichtzeichen für vier Richtungen, von denen jeweils zwei identisch geschaltet sind
• Lichtzeichen auch an sonnigem Tag erkennbar
• Eigene Energiequelle, um Kabel zu vermeiden
• Kein eigener Standfuß aber Besenstielkompatibilität
• Robust genug um einen Nachmittag mit Kindern und einen kurzen Regenschauer zu überstehen

Testbetrieb mit Schirm,
Heißkleber und Pappwand

Wie das bei derlei Projekten so ist, habe ich viele Sackgassen (zum Glück bereits im Kopf) ausprobiert. Viele Rat-, Material-, Werkzeuggeber und Helfer haben mitgewirkt. Danke Euch allen! Auch wenn ich immer mal wieder abschweifen werde, möchte ich mich vorrangig auf den Weg konzentrieren, der zum Ziel geführt hat.

Das Hirn der Ampel ist ein Arduino Uno. Ich durfte mir von mehreren Seiten anhören, dass man das auch locker analog hinbekommen hätte, aber hey - ich bin Softwareentwickler. Ich mag es, wenn ich wenigstens ein bisschen programmieren darf. Außerdem wollte ich über kurz oder lang ohnehin den Einstieg in diese Mini-Board-Bastelwelt finden, um langfristig mal einen kleinen Roboter oder sowas zu bauen. (Das meinte ich übrigens mit Abschweifen.) Das Programm der Ampel war das erste, was ich von der Ampel hatte. Als ich es später ausprobieren konnte, hat es praktisch auf Anhieb funktioniert! Ich habe es dann allerdings noch erweitert und verschönert. Auf das Programm werde ich später separat eingehen.

Schematische Darstellung 2er
LED in FIMO-Halterung

Testbetrieb mit 3 Signalrichtungen

Wie bereits erwähnt besitzt die Ampel vier mal drei Lichtzeichen. Jedes Lichtzeichen besteht aus drei "superhellen" LED. Die drei LED habe ich in Fimo fixiert. Sie sind im Kreis angeordnet (es ist natürlich ein Dreieck, aber die Idee ist ein Kreis) und leicht zur Mitte gerichtet. Schwarzer Karton dient als Lampenschirm. Die Schirm und FIMO-LED-Pakete stecken in passgenau ausgeschnittenen Löchern in einer Pappkartonwand. Den Bereich im Lampenschirm habe ich als Diffusor mit Heißkleber aufgefüllt.

Gehäuse mit Ständerführung
und Pappwänden

Ein Loch ist im Boden

Die Pappwände ersetzen die Glasscheiben einer ehemaligen Zierlaterne aus Holz. Ihr Dach lässt sich aufklappen und im geschlossenen Zustand verriegeln. Den abblätternden Anstrich habe ich abgeschliffen und alles schwarz lackiert, auch um ein wenig Wetterbeständigkeit zu erreichen. In den Boden habe ich ein Loch gebohrt, durch das ein handelsüblicher Besenstiel passt. Von innen habe ich einen Möbelfuß mit entsprechendem Durchmesser über das Loch geschraubt. Der Möbelfuß ist etwas kürzer als die Lampe und dient einem Besenstielständer als Führung und Auflage oberhalb des Ampelschwerpunkts.

Zusammengetüddelt und rein!

Dann das alles noch zusammengetüddelt, ins Gehäuse und fertig! ;) Kleiner Scherz. Das war der vorrangig mechanische Teil. Die Teile über Elektrik und Software folgen bald. Versprochen.