Escape Game: Die Bombe

Aus HSHL Mechatronik
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Autoren: Tobias Brandt und Seda Ünal
Betreuer: noch offen


Einleitung

Die Filmreihe Stirb Langsam gilt als ein Klassiker des Actionkinos. Im dritten Teil, Stirb Langsam – Jetzt erst recht, werden die Protagonisten John McClane und Zeus Carver mit einer Vielzahl komplexer Herausforderungen konfrontiert. Neben den dominierenden Actionelementen wie Explosionen, Verfolgungsjagden und Schusswechseln beinhaltet der Film eine Sequenz, die in besonderem Maße die Aufmerksamkeit von Rezipienten und Analytikern auf sich zieht: das sogenannte „Wasserbehälter-Rätsel“. Dieses Problem, das auf Prinzipien der Mathematik und Logik basiert, hat sich über die Jahrzehnte hinweg als ein ikonisches Beispiel für die Integration klassischer Denksportaufgaben in ein narratives Filmgeschehen etabliert.

In diesem Escape-Game wird sich auf diesen Filmausschnitt bezogen und der Koffer mit dem Wasserrätsel aufgebaut.

Es scheint ein ganz normaler Koffer zu sein. Erst wenn er aufgeklappt wird erwacht die Maschine zum Leben und das Display beginnt zu zählen.In seinem Inneren liegt eine Bombe, die nur durch exaktes Abwiegen entschärft werden kann: Es stehen verschiedene Wasserflaschen zur Verfügung — nur wenn die Waage genau die richtige Menge zeigt, erlischt die Gefahr. Legen Sie zu viel oder zu wenig auf die Platte, endet das Experiment katastrophal. Schaffen Sie es, die richtige Kombination zu finden? Am Ende spuckt der Koffer einen Hinweis aus, der zu einem vierstelligen Zahlencode führt.

In dem Koffer wird mit einem Ultraschallsensor das Aufklappen des Koffers registriert. Über ein LCD-Display erfolgen anschließend die Ausgaben für den Anwender. Der Kern bildet die Wägzelle im innern des Koffers. Sie wird mit der Platte verbunden worauf das "Entschärfungsgewicht" gestellt werden muss. Sollte das Gewicht nicht korrekt sein wird das explodieren des Koffers durch einen roten LED-Streifen simuliert.


Anforderungen

Tabelle 1: Anforderungen an das Escape Game
ID Inhalt Prio Ersteller Datum Geprüft von Datum Umsetzung der Anforderung in %; Prüfer
1 Das Escape Game muss in 5 Minuten lösbar sein. Mittel Tobias Brandt 29.09.2025
2 Das Rätsel startet sich beim Aufklappen des Koffers. Hoch Tobias Brandt 29.09.2025
3 5 Minuten Countdown startet mit dem Öffnen des Koffers. Mittel Seda Ünal 29.09.2025
4 Die Bombe die sich in dem Koffer befindet, wird mit dem Aufklappen des Koffers, mit einem Ultraschallsensor registriert. Hoch Seda Ünal 29.09.2025
5 Die Ausgaben für den Anwender, erfolgen über ein LCD-Display. Mittel Seda Ünal 29.09.2025
6 Die Wägzelle erfasst das angestrebte Gewicht und die Zielbereichserkennung funktioniert zuverlässig. Hoch Seda Ünal 29.09.2025
7 Die Spieler haben einen Versuch, um das korrekte Gewicht auf die Platte, die sich im Koffer befindet, zu stellen. Hoch Seda Ünal 29.09.2025
8 Bei gescheitertem Spiel wird der rote LED-Streifen angesteuert. Hoch Seda Ünal 29.09.2025
9 Nach erfolgreichem Lösen des Rätsels bekommt der Spieler einen 3-4 stelligen Zahlencode heraus. Mittel Tobias Brandt 29.09.2025
10 Das Rätsel muss in einen Schuhkarton passen. Mittel Tobias Brandt 29.09.2025
11 Das System muss benutzerfreundlich und für Kinder wie Erwachsene geeignet sein. Mittel Tobias Brandt 29.09.2025
12 Spielleiter*in Tipps und Musterlösung sind bereit gestellt. Niedrig Tobias Brandt 29.09.2025
13 Zum Lösen des Rätsels bedarf es kein Internet. Niedrig Tobias Brandt 29.09.2025
14 Das Spiel muss ohne externe Hilfsmittel zur Gewichtsmessung funktionieren. Mittel Seda Ünal 29.09.2025

Funktionaler Systementwurf/Technischer Systementwurf

Abb. 01: Funktionaler Systementwurf

Funktionaler Systementwurf

Das System wird durch das Einschalten der Spannung aktiviert, wie in der Abbildung 01 dargestellt. Nach der Aktivierung erscheint der Status „System bereit“. In dieser Phase beginnt der Countdown, innerhalb dessen die Spielerin oder der Spieler ein Flaschenrätsel lösen muss.

Ziel ist es, den Füllstand einer vorgegebenen Flasche korrekt zu bestimmen. Die Herausforderung besteht darin, ohne technische Hilfsmittel den richtigen Füllstand zu erkennen und diesen dem System zu übermitteln. Wird der Füllstand der Flasche richtig ermittelt, wird die Bombe entschärft. Andernfalls erfolgt eine mit LED simulierte Explosion.

Nur bei erfolgreicher Lösung des Flaschenrätsels innerhalb des vorgegebenen Zeitrahmens, der 5 Minuten, gilt die Aufgabe als bestanden und das Spiel kann mit dem nächsten Rätsel fortgeführt werden. Ein Fehler führt zur Detonation, und der gesamte Vorgang muss von Beginn an wiederholt werden.

Abb. 02: Technischer Systementwurf

Technischer Systementwurf

Im technischen Systementwurf wird ein Mess- und Steuersystem beschrieben, das vom Mikrocontroller gesteuert wird. Die Spannungsversorgung stellt die erforderliche Energie bereit, die durch einen Spannungswandler in geeignete Betriebsspannungen transformiert wird.

Die von Druck- und Ultraschallsensoren erfassten und aufbereiteten Messdaten werden vom Mikrocontroller verarbeitet, der die Ergebnisse an die Ausgabeeinheiten weitergibt. Diese werden entweder über eine LCD-Anzeige angezeigt, die dem Spieler einen Sieg signalisiert, oder über LED-Streifen, die mit einem Mosfet gesteuert werden und eine Niederlage darstellen. Damit wird gewährleistet, dass die Funktion von der Energieversorgung über die Signalverarbeitung bis zur Ergebnisanzeige durchgängig ist.

Materialliste

Tabelle 2: Materialliste
Nr. Anz. Beschreibung
1 1 Mikrocontroller ESP32
2 1 LCD-Display LCD20x4-B
3 1 Wägezelle SEN-HX711-05
4 1 Ultraschallsensor SEN-US01
5 1 Step-Down Spannungswandler LM2596S
6 1 9V Block-Batterie
7 1 9V Batterieclip
8 1 LED-Streifen-Komplettset mit Stecker
9 1 Mosfet IRLB8721PBF
10 1 10k Widerstand
11 5 1m 0,25qmm Litze grün, gelb, schwarz, rot

Komponentenspezifikation

Umsetzung (HW/SW)

Komponententest

Ergebnis

Zusammenfassung

Lessons Learned

Projektunterlagen

Projektplan

Projektdurchführung

YouTube Video

Weblinks

Literatur