Escape Game: Blackbox - Versionsgeschichte

Timo.hardes@stud.hshl.de: /* Ergebnis */

2026-01-12T19:48:44Z

Ergebnis

← Nächstältere Version		Version vom 12. Januar 2026, 19:48 Uhr
Zeile 241:		Zeile 241:

	{\| class="wikitable"		{\| class="wikitable"
	\|+ style = "text-align: left"\|Tabelle 4: Prüfbericht der Blackbox. ~~Prüfung Nr. ???~~		\|+ style = "text-align: left"\|Tabelle 4: Prüfbericht der Blackbox.
	\|-		\|-
	! Nr !! Inhalt !! Prüfbarkeit !! Prio!! Prüfer !! Datum !! Prüfergebnis !! Anmerkungen		! Nr !! Inhalt !! Prüfbarkeit !! Prio!! Prüfer !! Datum !! Prüfergebnis !! Anmerkungen

Timo.hardes@stud.hshl.de: /* Projektordner */

2026-01-12T19:22:22Z

Projektordner

← Nächstältere Version		Version vom 12. Januar 2026, 19:22 Uhr
Zeile 309:		Zeile 309:
	== Literatur ==		== Literatur ==
	<br>		<br>


	==Projektordner==		==Projektordner==
	<br>		<br>
			[[Datei:Projekt Blackbox.zip\|mini\|Dateien Projekt Blackbox]]

Timo.hardes@stud.hshl.de: /* Ergebnis */

2026-01-12T19:04:34Z

Ergebnis

← Nächstältere Version		Version vom 12. Januar 2026, 19:04 Uhr
Zeile 245:		Zeile 245:
	! Nr !! Inhalt !! Prüfbarkeit !! Prio!! Prüfer !! Datum !! Prüfergebnis !! Anmerkungen		! Nr !! Inhalt !! Prüfbarkeit !! Prio!! Prüfer !! Datum !! Prüfergebnis !! Anmerkungen
	\|-		\|-
	\| 1 \|\| Das Puzzle startet nach Einschalten der Stromversorgung direkt. \|\| Status-LED des Arduino \|\| 1 \|\| Timo Hardes \|\| \|\| \|\|		\| 1 \|\| Das Puzzle startet nach Einschalten der Stromversorgung direkt. \|\| Status-LED des Arduino \|\| 1 \|\| Timo Hardes \|\| 12.01.2026 \|\| i.O. \|\| /
	\|-		\|-
	\| 2 \|\| Der Mikrocontroller ließt durchgehend die Abstandssensoren aus. \|\| Auswertung der Sensordaten über Scope \|\| 1 \|\| Timo Hardes \|\| \|\| \|\|		\| 2 \|\| Der Mikrocontroller ließt durchgehend die Abstandssensoren aus. \|\| Auswertung der Sensordaten über Scope \|\| 1 \|\| Timo Hardes \|\| 12.01.2026 \|\| i.O. \|\| /
	\|-		\|-
	\| 3 \|\| Die gemessenen Signale werden durch Filter geglättet, um Fehler zu vermindern. \|\| Auswertung der Sensordaten über Scope \|\| 1 \|\| Timo Hardes \|\| \|\| \|\|		\| 3 \|\| Die gemessenen Signale werden durch Filter geglättet, um Fehler zu vermindern. \|\| Auswertung der Sensordaten über Scope \|\| 1 \|\| Timo Hardes \|\| 12.01.2026 \|\| i.O. \|\| /
	\|-		\|-
	\| 4 \|\| Bei korrekter Kombination dreht sich der Servomotor und zeigt die Ziffern für das Schloss. \|\| Sichtkontrolle \|\| 1 \|\| Timo Hardes \|\| \|\| \|\|		\| 4 \|\| Bei korrekter Kombination dreht sich der Servomotor und zeigt die Ziffern für das Schloss. \|\| Sichtkontrolle \|\| 1 \|\| Timo Hardes \|\| 12.01.2026 \|\| i.O. \|\| /
	\|-		\|-
	\| 5 \|\| Die Stäbe haben einen Verstellweg von etwa 6 cm. \|\| Messen \|\| 3 \|\| Timo Hardes \|\| \|\| \|\|		\| 5 \|\| Die Stäbe haben einen Verstellweg von etwa 6 cm. \|\| Messen \|\| 3 \|\| Timo Hardes \|\| 12.01.2026 \|\| i.O. \|\| /
	\|-		\|-
	\| 6 \|\| Die Drehscheibe kann um 360° gedreht werden. \|\| Sichtkontrolle \|\| 3 \|\| Timo Hardes \|\| \|\| \|\|		\| 6 \|\| Die Drehscheibe kann um 360° gedreht werden. \|\| Sichtkontrolle \|\| 3 \|\| Timo Hardes \|\| 12.01.2026 \|\| i.O. \|\| /
	\|-		\|-
	\| 7 \|\| Die Stäbe sind ohne großen Kraftaufwand frei beweglich, dürfen aber nach Verschieben nicht verrutschen.\|\| Manuelle Funktionskontrolle \|\| 2 \|\| Timo Hardes \|\| \|\| \|\|		\| 7 \|\| Die Stäbe sind ohne großen Kraftaufwand frei beweglich, dürfen aber nach Verschieben nicht verrutschen.\|\| Manuelle Funktionskontrolle \|\| 2 \|\| Timo Hardes \|\| 12.01.2026 \|\| i.O. \|\| /
	\|-		\|-
	\| 8 \|\| Die Drehscheibe ist ohne großen Kraftaufwand frei drehbar, darf aber nach Verdrehen nicht von selbst den Winkel ändern.\|\| Manuelle Funktionskontrolle \|\| 2 \|\| Timo Hardes \|\| \|\| \|\|		\| 8 \|\| Die Drehscheibe ist ohne großen Kraftaufwand frei drehbar, darf aber nach Verdrehen nicht von selbst den Winkel ändern.\|\| Manuelle Funktionskontrolle \|\| 2 \|\| Timo Hardes \|\| 12.01.2026 \|\| i.O. \|\| /
	\|-		\|-
	\| 9 \|\| Die Ziffern werden wieder verdeckt, wenn mindestens ein Abstand nicht mehr richtig eingestellt ist. \|\| Manuelle Funktionskontrolle \|\| 2 \|\| Timo Hardes \|\| \|\| \|\|		\| 9 \|\| Die Ziffern werden wieder verdeckt, wenn mindestens ein Abstand nicht mehr richtig eingestellt ist. \|\| Manuelle Funktionskontrolle \|\| 2 \|\| Timo Hardes \|\| 12.01.2026 \|\| i.O. \|\| /
	\|-		\|-
	\| 10 \|\| Die Stäbe akzeptieren eine Toleranz von +/- 5 mm. \|\| Messen \|\| 2 \|\| Timo Hardes \|\| \|\| \|\|		\| 10 \|\| Die Stäbe akzeptieren eine Toleranz von +/- 5 mm. \|\| Messen \|\| 2 \|\| Timo Hardes \|\| 12.01.2026 \|\| i.O. \|\| /
	\|-		\|-
	\|}		\|}

Timo.hardes@stud.hshl.de: /* Literatur */

2026-01-12T16:57:37Z

Literatur

← Nächstältere Version		Version vom 12. Januar 2026, 16:57 Uhr
Zeile 309:		Zeile 309:
	== Literatur ==		== Literatur ==
	<br>		<br>

			==Projektordner==
			<br>

Timo.hardes@stud.hshl.de: /* Lessons Learned */

2026-01-12T16:38:37Z

Lessons Learned

← Nächstältere Version		Version vom 12. Januar 2026, 16:38 Uhr
Zeile 276:		Zeile 276:
	Zunächst konnte gelernt werden, ein Projekt von Anfang bis End zu begleiten und durchzuführen.		Zunächst konnte gelernt werden, ein Projekt von Anfang bis End zu begleiten und durchzuführen.
	Außerdem konnte erlernt werden, wie beim Konstruieren fertigungsgerecht Material für den 3D-Druck gespart werden kann. Des Weiteren konnte durch die Vorgabe der zu verwendenden Software kennengelernt werden, wie es in einem unternehmerischen Kontext wäre, nur die betriebsintern Vorhandene Software nutzen zu dürfen. Durch die erforderliche Dokumentation des Projektes wurde außerdem zu einem sorgfältigen Dokumentieren angeregt.		Außerdem konnte erlernt werden, wie beim Konstruieren fertigungsgerecht Material für den 3D-Druck gespart werden kann. Des Weiteren konnte durch die Vorgabe der zu verwendenden Software kennengelernt werden, wie es in einem unternehmerischen Kontext wäre, nur die betriebsintern Vorhandene Software nutzen zu dürfen. Durch die erforderliche Dokumentation des Projektes wurde außerdem zu einem sorgfältigen Dokumentieren angeregt.

	<br>		<br>
	Zusätzlich konnte gelernt werden, dass sowohl bei der Planung eines Projekts, als auch bei der Auslegung und der Beschaffung von Komponenten darauf geachtet werden muss, dass diese nicht nur preislich, sondern vorerst auch technisch kompatibel mit dem vorgesehenen Einsatzgebiet sind.		Zusätzlich konnte gelernt werden, dass sowohl bei der Planung eines Projekts, als auch bei der Auslegung und der Beschaffung von Komponenten darauf geachtet werden muss, dass diese nicht nur preislich, sondern vorerst auch technisch kompatibel mit dem vorgesehenen Einsatzgebiet sind.

			<br>
			Auch auf der Seite der Programmierung konnte einiges gelernt werden. Die fehlerhaften Werte der US-Sensoren hätte man auch hardwareseitig beheben können, in dem man die Sensoren abschirmt.
			Eine praktischere Lösung ist aber, in der Programmierung die Sensoren zeitlich versetzt anzusteuern.

	== Projektunterlagen ==		== Projektunterlagen ==

Timo.hardes@stud.hshl.de: /* Probleme */

2026-01-12T16:36:23Z

Probleme

← Nächstältere Version		Version vom 12. Januar 2026, 16:36 Uhr
Zeile 223:		Zeile 223:
	===Probleme===		===Probleme===
	<br>		<br>
	Bei Tests der Software wurde festgestellt, dass das Programm auf der Hardware kurzzeitig läuft, solange eine Verbindung zu dem Computer besteht. Wird die Blackbox über ein Netzteil betrieben, wird der Spannungswandler auf dem Arduino in kurzer Zeit heiß und die Spannung bricht zusammen, sodass das Programm nicht weiter ausgeführt wird. Es wurde vermutet, ~~das~~ der Servomotor mehr Leistung benötigt, als der Arduino bereitstellen kann.		Bei Tests der Software wurde festgestellt, dass das Programm auf der Hardware kurzzeitig läuft, solange eine Verbindung zu dem Computer besteht. Wird die Blackbox über ein Netzteil betrieben, wird der Spannungswandler auf dem Arduino in kurzer Zeit heiß und die Spannung bricht zusammen, sodass das Programm nicht weiter ausgeführt wird. Es wurde vermutet, dass der Servomotor mehr Leistung benötigt, als der Arduino bereitstellen kann.

	Um diese Theorie zu testen, wurde der Servomotor durch eine LED ersetzt. Diese bekommt dann ~~das selbe~~ PWM-Signal wie der Servomotor und leuchtet heller, wenn der Servomotor die Zahlenkombination anzeigen würde, und dunkler, wenn er sie verdecken würde.		Um diese Theorie zu testen, wurde der Servomotor durch eine LED ersetzt. Diese bekommt dann dasselbe PWM-Signal wie der Servomotor und leuchtet heller, wenn der Servomotor die Zahlenkombination anzeigen würde, und dunkler, wenn er sie verdecken würde.

	Durch die niedrigere Belastung läuft das Programm jetzt ~~problemlos~~, wodurch sich eine Überdimensionierung des Servomotors bestätigen lässt. Ein kleinerer Servomotor wird verbaut, welcher über den Arduino betrieben werden kann.		Durch die niedrigere Belastung läuft das Programm jetzt, wodurch sich eine Überdimensionierung des Servomotors bestätigen lässt. Ein kleinerer Servomotor wird verbaut, welcher über den Arduino betrieben werden kann.

			<br>
			Ein weiteres Problem war, dass die Sensoren gegenseitig von ihren Ultraschall-Signalen beeinflusst wurden, wodurch instabile, fehlerhafte Messwerte erzeugt wurden.

			Die Lösung ist nun die Sensoren zeitlich versetzt zu betreiben, sodass immer nur ein Sensor ein Signal sendet uns empfängt.

	== Ergebnis ==		== Ergebnis ==

Timo.hardes@stud.hshl.de: /* Simulink */

2026-01-12T16:32:18Z

Simulink

← Nächstältere Version		Version vom 12. Januar 2026, 16:32 Uhr
Zeile 214:		Zeile 214:
	===Simulink===		===Simulink===
	<br>		<br>
	[[Datei:Blackbox Simulink Modell.png\|thumb\|zentriert\|750px\|Abb. 8: SIMULINK-Modell des Escape-Games Blackbox]]		[[Datei:Blackbox Simulink Modell V2.png\|thumb\|zentriert\|750px\|Abb. 8: SIMULINK-Modell des Escape-Games Blackbox]]

	In Abbildung 8 ist das Simulink-Modell des Blackbox-Programms zu sehen.		In Abbildung 8 ist das Simulink-Modell des Blackbox-Programms zu sehen.

	Hier werden nach Programmablaufplan die Sensoren ausgelesen, die Werte in Abstände umgerechnet und gefiltert und dann auf korrekte Einstellung überprüft. Bei richtiger Abstände-Kombination dreht der Servomotor und gibt die Zahlenkombination frei.		Hier werden nach Programmablaufplan die Sensoren ausgelesen, die Werte in Abstände umgerechnet und gefiltert und dann auf korrekte Einstellung überprüft. Um fehlerhafte Messungen durch Cross-Talk zwischen den Sensoren zu vermeiden, werden diese in Untersysteme geteilt. Diese werden durch Abfrage einer Laufvariable nacheinander aktiviert und deaktiviert. Dadurch ist immer nur ein Sensor aktiv und kann nicht durch die Ultraschall-Signale der anderen Sensoren beeinflusst werden. Bei richtiger Abstände-Kombination dreht der Servomotor und gibt die Zahlenkombination frei, ansonsten wird sie verdeckt.
	<br>		<br>

Nathan.janzen@stud.hshl.de: /* Ergebnis */

2026-01-12T14:15:47Z

Ergebnis

← Nächstältere Version		Version vom 12. Januar 2026, 14:15 Uhr
Zeile 235:		Zeile 235:

	{\| class="wikitable"		{\| class="wikitable"
	\|+ style = "text-align: left"\|Tabelle 3: Prüfbericht der Blackbox. Prüfung Nr. ???		\|+ style = "text-align: left"\|Tabelle 4: Prüfbericht der Blackbox. Prüfung Nr. ???
	\|-		\|-
	! Nr !! Inhalt !! Prüfbarkeit !! Prio!! Prüfer !! Datum !! Prüfergebnis !! Anmerkungen		! Nr !! Inhalt !! Prüfbarkeit !! Prio!! Prüfer !! Datum !! Prüfergebnis !! Anmerkungen

Nathan.janzen@stud.hshl.de: /* Ergebnis */

2026-01-12T14:15:01Z

Ergebnis

← Nächstältere Version		Version vom 12. Januar 2026, 14:15 Uhr
Zeile 233:		Zeile 233:

	An dieser Stelle folgen nun die durchgeführten Funktionserprobungen des Projektes Blackbox nach der Tabelle der Anforderungen (Tabelle 1).		An dieser Stelle folgen nun die durchgeführten Funktionserprobungen des Projektes Blackbox nach der Tabelle der Anforderungen (Tabelle 1).

			{\| class="wikitable"
			\|+ style = "text-align: left"\|Tabelle 3: Prüfbericht der Blackbox. Prüfung Nr. ???
			\|-
			! Nr !! Inhalt !! Prüfbarkeit !! Prio!! Prüfer !! Datum !! Prüfergebnis !! Anmerkungen
			\|-
			\| 1 \|\| Das Puzzle startet nach Einschalten der Stromversorgung direkt. \|\| Status-LED des Arduino \|\| 1 \|\| Timo Hardes \|\| \|\| \|\|
			\|-
			\| 2 \|\| Der Mikrocontroller ließt durchgehend die Abstandssensoren aus. \|\| Auswertung der Sensordaten über Scope \|\| 1 \|\| Timo Hardes \|\| \|\| \|\|
			\|-
			\| 3 \|\| Die gemessenen Signale werden durch Filter geglättet, um Fehler zu vermindern. \|\| Auswertung der Sensordaten über Scope \|\| 1 \|\| Timo Hardes \|\| \|\| \|\|
			\|-
			\| 4 \|\| Bei korrekter Kombination dreht sich der Servomotor und zeigt die Ziffern für das Schloss. \|\| Sichtkontrolle \|\| 1 \|\| Timo Hardes \|\| \|\| \|\|
			\|-
			\| 5 \|\| Die Stäbe haben einen Verstellweg von etwa 6 cm. \|\| Messen \|\| 3 \|\| Timo Hardes \|\| \|\| \|\|
			\|-
			\| 6 \|\| Die Drehscheibe kann um 360° gedreht werden. \|\| Sichtkontrolle \|\| 3 \|\| Timo Hardes \|\| \|\| \|\|
			\|-
			\| 7 \|\| Die Stäbe sind ohne großen Kraftaufwand frei beweglich, dürfen aber nach Verschieben nicht verrutschen.\|\| Manuelle Funktionskontrolle \|\| 2 \|\| Timo Hardes \|\| \|\| \|\|
			\|-
			\| 8 \|\| Die Drehscheibe ist ohne großen Kraftaufwand frei drehbar, darf aber nach Verdrehen nicht von selbst den Winkel ändern.\|\| Manuelle Funktionskontrolle \|\| 2 \|\| Timo Hardes \|\| \|\| \|\|
			\|-
			\| 9 \|\| Die Ziffern werden wieder verdeckt, wenn mindestens ein Abstand nicht mehr richtig eingestellt ist. \|\| Manuelle Funktionskontrolle \|\| 2 \|\| Timo Hardes \|\| \|\| \|\|
			\|-
			\| 10 \|\| Die Stäbe akzeptieren eine Toleranz von +/- 5 mm. \|\| Messen \|\| 2 \|\| Timo Hardes \|\| \|\| \|\|
			\|-
			\|}

	== Zusammenfassung ==		== Zusammenfassung ==

Timo.hardes@stud.hshl.de: /* Komponentenspezifikation */

2026-01-12T13:04:00Z

Komponentenspezifikation

← Nächstältere Version		Version vom 12. Januar 2026, 13:04 Uhr
Zeile 146:		Zeile 146:
	\|-		\|-
	\| Servo \|\|		\| Servo \|\|
	* Drehmoment: 9 kg/cm (4,8 V), 11 kg/cm (6 V)		* Drehmoment: 1,2 kg/cm (4,8 V), 1,6 kg/cm (6 V)
	* Geschwindigkeit: 0,19 s/60° (4,8 V), 0,18 s/60° (6 V)		* Geschwindigkeit: 0,09 s/60° (4,8 V), 0,08 s/60° (6 V)
	* Drehwinkel: 180°		* Drehwinkel: 180°
	* Betriebsspannung: 4,8-6 V		* Betriebsspannung: 4,8-6 V