Projekt 19: Interaktiver LED-Tisch

Autoren: Willy Argan Yopa Heubo, Erwin Büttner,Samuel Oscar Boumela Datewo Betreuer: Prof.Göbel

Aufgabenstellung

Entwicklung und Aufbau eines interaktiven LED-Tischaufbau mit Hilfe eines Arduinos Mikrokontroller Es Soll einen LED-Tisch entwickelt konstruiert die aus Ein- und Ausgabegeräten sowie einer Verarbeitungseinheit besteht.

• Eingabegeräte: Taster
• Verarbeitung: Arduino
• Ausgabe: LED-Matrix als Bildschirm

Erwartungen an die Projektlösung

• Recherche bisheriger Lösungen
• Entwurf der Schalung , Konstruktion des(absolut robusten!) Tischaufbaus und Beschaffung der Bauteile
• Realisierung der Schaltung durch Fertigung eines prototypischen Arduino-Uno-Schields
• Programmierung und Visualisierung
• Realisierung eines Videos, welches die Funktion visualisiert
• Test und wissenschaftliche Dokumentation
• Live Vorführung während der Abschlusspräsentation

Schwierigkeitsgrad

Anspruchsvoll (***)

Plannung

Projektplan

Zunächst wurde ein Projektplan erstellt mit vier Phasen:

• Planung
• Konzept/Entwurf
• Realisierung
• Dokumentation

Materialbeschaffung

Beistelltisch von Ikea. Model LACK.

• Diamex LED-Streifen mit WS281-LEDs, 30 LEDs / Meter
• PLEXIGLAS® WN070 weiß opal, Lichtdurchlässigkeit 30% Maße: 410mm x 410mm, 3mm Stärke.
• Aduino Nano
• Lochrasterplatine
• Litze H05V-K 1 x 0.75 mm² Schwarz 5m
• Wippschalter

Einige Materialien konnten nicht bei vorgegebenen Händlern bestellt werden, deshalb wurden diese aus eigener Kasse erworben:

• MDF-Platte
• HC-05 Bluetooth-Modul
• Ikea Tisch vom Model LACK
• Netzteil 5V, 12A

Konzeption/Entwurf

CAD/-Entwurf

CAD-Zeichnung vom Entwurf für den LED-Tisch

Zunächst wurde ein 3D-Modell mit CAD entworfen. Es wurden folgende Teile konstruiert:

• Ein Beistelltisch, der sich am Aufbau des Modells LACK vom IKEA orientiert.
• Eine Gitterkonstruktion für die LED-Matrix
• Ein Unterkasten-Aufbau für Elektronik (Netzteil, Leiterplatte)

Leiterplattenentwurf

Fritzing Projekt

Der elektrische Schaltplan wurde mit Hilfe von einem Freeware-Software (http://fritzing.org/home/) realisiert. Mit dieser Software ist es möglich einzelne elektrische Bauteile virtuell miteinander zu verschalten und zu parametrisieren. Bauteile, wie die LED-Streifen, wurden aus einer Library entnommen. Diese wurde von der Seite (https://github.com/adafruit/Fritzing-Library) heruntergeladen und hinzugefügt.

Es ist auch möglich aus dieser virtuellen Steckplatine einen elektrischen Schaltplan zu erzeugen und sogar auch Leiterplatten-Design ist hiermit möglich. Die verschalteten elektrische Bauteile, der Schaltplan, die Leiterplatten-Layout und auch der Arduino-Code zusammen lassen sich in einem Fritzing-Projekt als eine Datei speichern.

Hardware Design

Tisch

• Es wurde ein Loch auf der Oberseiten zugeschnitten (41,5cm*41,5cm)
• LACK/IKEA Möbel ermöglichen eine hohle Konstruktion
• Loch auf der Unterseiten (30cm*30cm)
• Unterkasten für die Elektronik
• Es wurde ein Schalter seitlich angebracht (Kippschalter)

Gitterkonstruktion

• MDF-Platte
• Es wurden Schlitzen in 11 gleichlängen Abstände eingeschnitten
• Das ganze Block wurde Zusammen gesteckt

LED Matrix

• Es wurde LED Streifen (30LED pro Meter) abgehängt, sie sodass 12 LED sind
• Es wurden Ausgeschnittene Platte vom Tisch genommen
• die Streifen wurden aufgeklebt
• LED wurden verbunden (GND-GND bzw +5v-+5v)