Escape Game: Auf der gleichen Wellenlänge: Unterschied zwischen den Versionen

Aus HSHL Mechatronik
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| Ultraschallsensor detektiert Objekt (z.B Hand)
| Objekt muss detektiert werden (z.B Hand)
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| Lautsprecher 1 gibt Ton aus (Referenz)
| Lautsprecher 1 muss Referenz-Ton abspielen
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| Distanz wird ermittelt z.b 2 Sek (Distanzbereich, grob)
| Distanz muss ermittelt z.b 2 Sek (Distanzbereich, grob)
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| Distanz wird auf ein vorgefertigten Ton umgewandelt
| Distanz soll auf ein vorgefertigten Ton umgewandelt
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| Lautsprecher 2 gibt Ton aus (abhängig von Distanz)
| Lautsprecher 2 muss Ton ausgeben (abhängig von Distanz)
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| Wenn Distanz und Referenz gleichen Ton haben, LED grün (3x)
| Wenn Distanz und Referenz gleichen Ton haben, soll eine LED grün leuchten (3x)
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| Wenn falscher Ton (z.B. 2 Sek), LED Reset 0
| Wenn falscher Ton (z.B. 2 Sek), LED soll rot leuchten, Reset grüne LED
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| Tim & Deron
| 06.10.2025
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Version vom 9. Oktober 2025, 11:48 Uhr

Autoren: Tim Nicklas Gleisenberg und Deron Antony Pinheiro
Betreuer: Prof. Schneider


Einleitung

Im Rahmen des Fachpraktikums am Hochschule Hamm-Lippstadt im Studiengang Mechatronik soll jede Gruppe ein mechatronisches Rätsel entwickeln, das innerhalb von ca. 5 Minuten lösbar ist. Die entwickelten Rätsel verbleiben an der HSHL und werden zu einem Escape-Game kombiniert, das von Schülern und Studierenden gespielt werden kann.

Es wird ein Ultraschall-Sensor verwendet, um die Distanz zu einem Objekt (z.B. Hand) zu messen. Je nach Abstand spielt ein Lautsprecher einen Ton. Ziel ist es, einen Ton eines weiteren Lautsprechers nachzuahmen. Dies dreimal hintereinander und ein Code wird ausgegeben.

Schwierigkeitslevel: Einsteiger

  • Es ist bewusst leicht gehalten, um sowohl Schüler:innen als auch Studierende zum Ausprobieren einzuladen.


Lernziele:

  • Funktion eines Ultraschall-Sensors
  • Messbereiche auf diskrete Bereiche umstellen (physikalische Größe --> digitaler Wert)
  • Förderung algorithmischem Denken: Vergleich, Wiederholung, Feedback
  • Sensor-Aktor-System mit Benutzerinteraktion

Bezug zum MTR Studium:

  • Aufbau Sensor-Aktor-System (Mess- und Regelungstechnik 5. Semester)
  • Anwendung Ultraschallsensor und Filter (Informatikpraktikum 1. Semester)

Anforderungen

Tabelle 1: Anforderungen und Bauteile testen
Nr. Inhalt Ersteller erstelltes Datum Geprüft von geprüftes Datum
1 Objekt muss detektiert werden (z.B Hand) Tim & Deron 06.10.2025
2 Lautsprecher 1 muss Referenz-Ton abspielen Tim & Deron 06.10.2025
3 Distanz muss ermittelt z.b 2 Sek (Distanzbereich, grob) Tim & Deron 06.10.2025
4 Distanz soll auf ein vorgefertigten Ton umgewandelt Tim & Deron 06.10.2025
5 Lautsprecher 2 muss Ton ausgeben (abhängig von Distanz) Tim & Deron 06.10.2025
6 Wenn Distanz und Referenz gleichen Ton haben, soll eine LED grün leuchten (3x) Tim & Deron 06.10.2025
7 Wenn falscher Ton (z.B. 2 Sek), LED soll rot leuchten, Reset grüne LED Tim & Deron 06.10.2025
8 Die messtechnischen Grundlagen müssen für SchülerInnen verständlich mit Hilfsmaterial anschaulich vermittelt werden. Prof. Schneider 06.10.2025

Funktionaler Systementwurf

Tabelle 2: Materialliste
Nr. Anz. Beschreibung
1 1 Funduino Arduino UNO R3
2 1 Ultraschall Abstandssensor HC-SR04
3 3 LED
4 1 Steckbrett
5 nicht definiert Breadboard-Male-to-Male-Kabel
6 2 Lautsprecher
7 1 Akku
8 1 LCD-Display
9 1 Gehäuse (3D-Druck)


Technischer Systementwurf

Die in Tabelle 2 beschriebenen Bauteile werden wie in Abb. 1 gesehen verschaltet. Der Ultraschallsensor mit die Distanz zu einem Objekt. Der Messwert wird zu je nach Abstand zu einem gewissen Ton umgewandelt. Es soll spielerisch versucht werden, den richtigen Abstand zu finden. Anhand von Anschaumaterialien soll die Funktionsweise des Sensors aber auch die gesamte Messkette dargestellt werden. Abb. 1: Technischer Systementwurf [1]




Komponentenspezifikation

Umsetzung (HW/SW)

Komponententest

Ergebnis

Zusammenfassung

Lessons Learned

Projektunterlagen

Projektplan

Projektdurchführung

Literatur


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