Escape Game: Memory-Safe: Das Farbcode-Rätsel

Autoren:	Delmas Ngoumtsa , Christian Teyou, Raoul Yemtsa
Betreuer:	Prof. Krome

Einleitung

Im Rahmen des Fachpraktikums an der Hochschule Hamm-Lippstadt im Studiengang Mechatronik soll jede Gruppe ein mechatronisches Rätsel entwickeln, das innerhalb von ca. fünf 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.

Das vorliegende Rätsel trägt den Titel „Memory-Safe: Das Farbcode-Rätsel“. Ziel des Spiels ist es, einen Safe zu öffnen, indem sich der Spieler eine zufällig generierte Farbreihenfolge merkt und diese anschließend in der richtigen Reihenfolge über entsprechende Taster eingibt. Der Safe öffnet sich nur, wenn die eingegebene Farbfolge vollständig korrekt ist. Für dieses Spiel werden fünf verschiedene Farben (rot, grün, blau, gelb und weiß) verwendet, die jeweils einem eigenen Taster zugeordnet sind. Sobald eine LED einer bestimmten Farbe aufleuchtet, gibt ein Buzzer einen kurzen Ton aus. Der Spieler muss daraufhin den passenden Taster betätigen, um die Sequenz korrekt nachzubilden. Der Safe wird mithilfe eines Servomotors verriegelt und durch einen Infrarotsensor überwacht. Sollte ein Spieler versuchen, die Tür des Safes gewaltsam oder ohne die richtige Farbreihenfolge zu öffnen, reagiert das System sofort: die rote LED beginnt zu blinken, und der Buzzer ertönt als Alarm.

• Wird die richtige Reihenfolge eingegeben, leuchten alle fünf LEDs, gibt der Buzzer einen Ton aus, um den Erfolg zu signalisieren. Gleichzeitig desaktiviert sich die Sicherung der Infrarotsensor und der Servo entriegelt den Safe.

• Wird eine falsche Reihenfolge eingegeben, leuchtet die rote LED, gibt der Buzzer einen Ton aus und der Spieler muss einen neuen Versuch starten. Das Spiel kann in verschiedenen Schwierigkeitsstufen gespielt werden, abhängig von der Geschwindigkeit der fünf Farbreihenfolge. Man kann folgenden Farbreihenfolge Situationen haben:

• Leicht: [rot]; [rot, grün]; [rot, grün, blau]; [rot, grün, blau, gelb]; [rot, grün, blau, gelb, weiß] „hier blinkt eine Farbe je Zyklus nur einmal“

• Mittel: [grün]; [rot, rot]; [rot, grün, blau]; [rot, weiß, weiß, gelb]; [rot, grün, grün, gelb, weiß] „hier können Farben je Zyklus zweimal blinken oder gar nicht“

• Schwer: [grün]; [rot, rot-gelb]; [rot-weiß, grün, blau-weiß]; [rot-blau, weiß, weiß, gelb-grün]; [rot-grün, grün, grün-weiß, gelb-rot-weiß, weiß-grün-blau] „hier können zwei bis drei verschiedenen Farben gleichzeitig je Zyklus mehrfach blinken oder gar nicht „

Der Spieler hat pro Runde maximal fünf Minuten Zeit, um die korrekte Kombination zu finden und den Safe zu öffnen. Nach einer Minute, ohne zu tasten, leuchtet die rote LED, gibt der Buzzer einen Ton aus und der Spieler muss einen neuen Versuch starten.

Das Ziel dieses Rätsels ist es, das Kurzzeitgedächtnis, die Reaktionsfähigkeit und die Aufmerksamkeit des Spielers zu trainieren.

• Schwierigkeitslevel: Im leichten Level erscheint pro Zyklus nur eine Farbe, wodurch die Spieler ihre Merkfähigkeit und Aufmerksamkeit trainieren. Das mittlere Level erfordert durch wiederholte oder ausgelassene Farben ein präzises Beobachten und fördert die Mustererkennung sowie die Reaktionsgeschwindigkeit. Im schweren Level treten zwei bis drei Farben gleichzeitig auf, was Multitasking, Gedächtnisleistung und Entscheidungsfähigkeit unter Zeitdruck stärkt. Durch diese abgestuften Anforderungen wird die Konzentrationsfähigkeit der Spieler systematisch gefördert. Gleichzeitig vermittelt das Spiel ein praxisnahes Verständnis für Wahrnehmung, Reaktion und Informationsverarbeitung in mechatronischen Systemen.

• Lernziele: Die Studierenden lernen, Sensoren und Aktoren wie LEDs, Taster, Servomotor und Infrarotsensor gezielt einzusetzen. Durch die Programmierung eines Mikrocontrollers wird das Verständnis für logische Steuerungen und Zustandsmaschinen vertieft. Gleichzeitig trainiert das Spiel das Kurzzeitgedächtnis, die Reaktionsgeschwindigkeit und die Konzentrationsfähigkeit der Spieler. Die Signalauswertung und Fehlersignalisierung vermitteln praxisnah den Aufbau sicherer und robuster Systemarchitekturen.

• Bezug zum MTR Studium: Das Projekt „Memory-Safe“ verknüpft praxisnah die drei Kernbereiche der Mechatronik: Mechanik, Elektronik und Informatik. Im mechanischen Teil wird der Safe konstruiert und über einen Servoantrieb verriegelt und entriegelt. Die elektronische Ebene umfasst die Signalverarbeitung durch Taster, LEDs, Sensoren und Aktoren. Im Bereich der Informatik wird die Steuerungs- und Sicherheitslogik mithilfe eines Mikrocontrollers programmiert. Dadurch lernen die Studierenden, mechanische, elektrische und softwaretechnische Komponenten zu einem funktionalen System zu integrieren. Das Projekt fördert somit systemorientiertes Denken und vermittelt zentrale Kompetenzen der mechatronischen Systementwicklung.

Anforderungen

Tabelle 1: Anforderungen

Nr.	Inhalt	Ersteller	Erstellungsdatum	Geprüft von	Prüfungsdatum
1	Das Farbcode-Rätsel wird gebaut, sodass man es in 5 min lösen kann .	Delmas Ngoumtsa ; Christian Teyou & Raoul Yemtsa	14.10.2025
2	Das Rätsel beginnt am Startpunkt mit dem Verschluss des Tresors.	Delmas Ngoumtsa ; Christian Teyou & Raoul Yemtsa	20.10.2025
3	Dann fängt an mit einer gleichzeitig blinkenden LED und seiner Tonausgabe .	Delmas Ngoumtsa ; Christian Teyou & Raoul Yemtsa	30.10.2025
4	Infrarotesensor	Delmas Ngoumtsa ; Christian Teyou & Raoul Yemtsa	08.11.2025

Funktionaler Systementwurf

Abb.2 : Funktionaler Systementwurf einer Farbcode Memory-Safe

Technischer Systementwurf

Abb.1 : Technischer Systementwurf eines Farbcode Memory-Safe mit Hilfe des Programms fritzing