Sieben-Lampen-Rätsel

Abb. 1: Aufbau des Sieben-Lampen-Rätsels [1]

Autor:	Jan van Pels, Joe Schröder
Betreuer:	Prof. Schneider oder Prof. Göbel oder Marc Ebmeyer

Autor: Jan van Pels, Joe Schröder

Einleitung

Das Knobelspiel „Sieben-Lampen-Rätsel“ ist ein einfaches Knobelspiel, in dem das Ziel ist, alle 7 Lampen zum Leuchten zu bringen. In Abbildung 1 ist der Aufbau der Lampen im Kreis zu erkennen. Die Lampen haben außerdem einen zugeordneten Taster. Zusätzlich gibt es einen Taster zum Zurücksetzen des Spiels (alle Lampen ausschalten). Wenn alle 7 Lampen leuchten wird auf dem Display ein Zahlencode angezeigt, um das nächste Escape Game spielen zu können.
Wenn ein Taster einer Lampe gedrückt wird, geht diese Lampe an. Es gehen ebenfalls die Lampen rechts und links neben der gedrückten Lampe an. Wenn eine dieser Lampen leuchten sollte, geht diese Lampe wieder aus.

Anforderungen

Tabelle 1: Anforderungen an das Escape Game

ID	Inhalt	Prio	Ersteller	Datum	Geprüft von	Datum
1	Die entsprechenden Lampen müssen angehen, wenn ein Taster gedrückt wurde.	1
1	Die Lampen müssen ausgehen, wenn diese leuchtet und ein entsprechender Taster gedrückt wird.	1
1	Die Zahlenkombination muss angezeigt werden, wenn alle Lampen an sind.	1
1	Das Betätigen des Zurücksetzen-Buttons muss alle Lampen ausschalten.	1

Funktionaler Systementwurf/Technischer Systementwurf

Das System ist in Abbildung 1 zu sehen und besteht aus den Komponenten in Tabelle 2. Die sieben Taster und Lampen können alternativ auch in ein Bauteil zusammengeführt werden. Die Taster und Lampen werden über den Arduino ausgelesen und angesteuert. Eine Zahlenkombination, die vorher festgelegt wurde, wird auf dem Display angezeigt, wenn der Arduino erkennt das alle Lampen leuchten. Dafür wird das Signal mit der Zahlenkombination vom Arduino an das Display versendet.

Tabelle 2: Materialliste

Nr.	Anz.	Beschreibung
1	1	Funduino Arduino UNO R3
2	8	Taster
3	1	16x2 LCD-Display mit I2C-Modul
4	7	Lampen/LED mit integriertem Vorwiderstand
5	?	Verbindungskabel

Funktionaler Systementwurf

Der funktionale Systementwurf ist in Abbildung 1 dargestellt. Dazu kommt das Display zum Anzeigen der Zahlenkombination. Außerdem ist es möglich das die Lampen und Taster nicht in einem Bauteil wie in Abbildung 1 zusammengefasst sind.

Technischer Systementwurf

Möglicher Schaltplan für einzelne Taster und Lampen:

• Taster 1 bis 8 an den Pins D2 bis D9 angeschlossen und Pull-Down Widerstand mit GND verbunden oder Pull-Up Widerstand des Arduinos aktiviert.
• Lampen 1 bis 7 an den Pins D10 bis D13 sowie A0 bis A2.
  
  • Anoden mit Widerstand und Arduino Pins verbunden (möglicherweise 220 Ohm) oder LEDs mit integriertem Vorwiderstand genutzt.
  • Kathoden mit GND verbunden.
• LCD-Display mit I2C an SDA (Pin A4) und SCL (Pin A5) angeschlossen, zusätzlich mit 5V und GND.

Weblinks

[1] Beschreibung des Rätsels: Sieben-Lampen

Literatur

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→ zurück zur Übersicht: WS 23/24: Angewandte Elektrotechnik (BSE)