Zeitschätzung

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Autor:	Niklas Reeker & Oliver Scholze
Betreuer:	Prof. Schneider oder Prof. Göbel oder Marc Ebmeyer

Einleitung

Bereits im Grundschulalter versuchen wir Kindern ein Gefühl für Zeit zu vermitteln. Indem sie Zeitintervalle schätzen und dabei oft feststellen, wie sehr sie danebenliegen können, erkennen sie die Bedeutung von Zeit und beginnen Uhren zu tragen. Als Erwachsene haben wir zwar ein besseres Zeitgefühl entwickelt, doch die genaue Schätzung von Zeit bleibt eine Herausforderung.

Unser Escape Game greift dieses Phänomen auf spannende Weise auf. Die Aufgabe klingt einfach, erweist sich jedoch als knifflig: Halten Sie Ihren Finger genau 21 Sekunden lang auf einen Knopf - ohne Hilfsmittel zur Zeitmessung. Können Sie der Versuchung widerstehen, zu früh loszulassen, oder vermeiden Sie es, die Zeit zu überschreiten?

Lassen Sie den Knopf zu früh oder zu spät los, ertönt eine traurige Melodie und die tatsächlich von Ihnen gedrückte Zeit wird angezeigt. So erfahren Sie genau, wie weit Sie von der Zielzeit entfernt waren und ob Ihre Schätzung zu kurz oder zu lang war. Treffen Sie jedoch die richtige Zeit, werden Sie mit einer Siegermelodie belohnt und der Code für das Schloss erscheint auf dem Display. Nur mit diesem Code können Sie das Escape-Schloss öffnen und erfolgreich entkommen.

Dieses Spiel verbindet Spaß und Spannung und zeigt auf unterhaltsame Weise, wie herausfordernd es sein kann, Zeit präzise einzuschätzen. Stellen Sie Ihr Zeitgefühl auf die Probe und finden Sie heraus, ob Sie den Code knacken können!

Anforderungen

Tabelle 1: Anforderungen an das Escape Game

ID	Inhalt	Prio	Ersteller	Datum	Geprüft von	Datum
1	Das Escape Game muss in 5 min lösbar sein	Hoch	Niklas Reeker	02.10.2024	Oliver Scholze	02.10.2024
2	Wenn die Zeit falsch ist, wird die tatsächlich gedrückte Zeit auf dem Display angezeigt.	Hoch	Niklas Reeker	02.10.2024	Oliver Scholze	02.10.2024
3	Bei einer falschen Zeit wird eine traurige Melodie abgespielt.	Mittel	Niklas Reeker	02.10.2024	Oliver Scholze	02.10.2024
4	Bei der richtigen Zeit wird eine Siegesmelodie abgespielt.	Mittel	Niklas Reeker	02.10.2024	Oliver Scholze	02.10.2024
5	Der Code wird bei korrekt geschätzter Zeit auf dem Display ausgegeben.	Hoch	Niklas Reeker	02.10.2024	Oliver Scholze	02.10.2024
6	Das Spiel muss ohne visuelle Hilfsmittel zur Zeitmessung (wie Uhren oder Timer) funktionieren.	Hoch	Niklas Reeker	02.10.2024	Oliver Scholze	02.10.2024
7	Die Interaktion erfolgt über einen einfachen Knopf und ein Display für Rückmeldungen.	Mittel	Niklas Reeker	02.10.2024	Oliver Scholze	02.10.2024
8	Das System muss benutzerfreundlich und für Kinder wie Erwachsene geeignet sein.	Mittel	Niklas Reeker	02.10.2024	Oliver Scholze	02.10.2024
9	Das Arduino-System wird über Simulink gesteuert und muss zuverlässig funktionieren.	Hoch	Niklas Reeker	02.10.2024	Oliver Scholze	02.10.2024
10	Das Escape Game muss in einen Schuhkarton passen.	Mittel	Niklas Reeker	02.10.2024	Oliver Scholze	02.10.2024

Funktionaler Systementwurf/Technischer Systementwurf

Tabelle 2 zeigt die vorläufige Materialliste. Ein '?' in der Spalte für die Anzahl des jeweiligen Materials zeigt an, dass der genaue Bedarf derzeit noch unklar ist. Diese Details werden in Abstimmung mit dem Betreuer weiter präzisiert.

Stückliste (BOM)

Die Bill of Materials befindet sich in der Dokumentation, diese ist in der Zusammenfassung hinterlegt.

ID	Anzahl	Kosten pro Stück €	Summe	Bezeichnung / Komponente	technische Bezeichnung	Beschreibung	Datenblatt	Abbildung
1	1x	23,70€	23,70€	Mikrocontroller-Board	Arduino UNO R3	Der Mircocontroller mit dem ATmega328P verfügt über 14 digitale I/O - Schnittstellen, sechs davon können als PWM Ausgang genutzt werden. Des weiteren sind sechs analoge Eingänge die die Verarbeitung analoger Signale vorhanden	Datenblatt Arduino Uno	Abb. 08: Arduino Uno
2	1x	1,90€	1,90€	Taster	ARC BUTTON MC BL Micro Arcade Button mit Mikrostaster, Ø=27,1 mm, blau	Der Taster weißt eine Größe von 27.5 x 33.96mm auf und kann mit bis zu 12V belastet werden.	Taster	Abb. 02: Taster
3	3x	0,99€	2,97€	7 Segment Display	Single-7-Segment-Anzeige, rot, 14,2mm, 6,4 mcd, gem. Anode	Ein 7-Segment-Display stellt eine elektronische Anzeigevorrichtung dar, die primär für die Visualisierung numerischer Daten verwendet wird.	7 Segment Display	Abb. 02: 7 Segment Display
4	3x	0,84€	2,52€	BCD-to-7-Segment-Decoder	CD 74HC4511E TEX Latch, 7-Segment, 2 ... 6 V, DIL-16	Ein 7-Segment-Decoder ist ein digitales Logikschaltkreis-Element, das digitale Eingangssignale in eine entsprechende 7-Segment-Anzeige umwandelt und die Anzahl der Anschlüsse von 7 Segment anzeigen auf die hälfte Reduzieren.	BCD-to-7-Segment-Decoder	Abb. 02: 7 Segment Decoder
5	1x	0,07€	0,07€	Pullup Widerstand 10kOhm	METALL 2,10K Widerstand, Metallschicht, 2,10 kOhm, 0207, 0,6 W, 1%	Der Pullup-Widerstand dient dazu den Eingang am Arduino auf einem definierten Wert zu halten und somit ein eindeutiges Zustand zu gewährleisten.	Pullup Widerstand 10kOhm	Abb. 02: Widerstand 10k
6	1x	1,50€	1,50€	Summer	CMI-1295-0585T Buzzer, 85dB, 2300 Hz, 5 V	Ein Summer wandelt elektrische in akustische Signale um, indem er bei Anlegung einer Spannung zu vibrieren beginnt und so Töne erzeugt.	Summer	Abb. 02: Summer

Funktionaler Systementwurf

Der funktionale Systementwurf wird in Abb. 1 dargestellt.

Technischer Systementwurf

Im Folgenden wird der technische Systementwurf im Groben erläutert:

• Der Arduino wird durch das Netzteil mit Strom versorgt.
• Die 7-Segment-Displays werden jeweils durch einen BCD-to-7-Segment-Decoder angesteuert.
• Die BCD-7-Segment-Decoder sind an den digitalen I/O-Ports des Arduinos angeschlossen.
• Die Signalgeber mit analogen Ausgangssignalen sind an den analogen Input-Ports des Arduinos angeschlossen.
• Die Signalgeber mit digitalen Ausgangssignalen sind an den digitalen I/O-Ports des Arduinos angeschlossen.
• Die LEDs werden an den digitalen I/O-Ports des Arduinos angeschlossen.
  

  Komponentenspezifikation

  Umsetzung (HW/SW)

  Komponententest

  Ergebnis

  Zusammenfassung

  Lessons Learned

  Projektunterlagen

  Projektplan

  Projektdurchführung

  YouTube Video

  Weblinks

  Literatur

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