Projekt 20: Autonome Tischlampe

IN BEARBEITUNG

Dieser Wiki-Beitrag ist Teil eines Projektes, welches im Rahmen vom Fachpraktikum Elektrotechnik im 5. Semester Mechatronik absolviert wurde. Ziel des Beitrags ist es, eine nachhaltige Dokumentation zu schaffen, welche die Ergebnisse festhält und das weitere Arbeiten am Projekt ermöglicht.

Aufgabenstellung

Entwerfen einer autonomen Tischlampe mit Hilfe eines Arduino-Boards.

Erwartung an das Projekt

• Projekt in Aufgabenbereiche aufteilen
• Lösungsfindung für den Projektauftrag mit Hilfe von ingenieurmäßigen Methoden aus dem Studium
• Einarbeitung in die Arduino-Programmieroberfläche
• Beschaffungsliste für die benötigten Teile erstellen und weiterleiten
• Zusammenbau der eingebundenen Komponenten
• Einbindung des Arduino-Boards für die Ansteuerung des Leuchtmittels
• Ausführliche Dokumentation der erarbeiteten Inhalte und einpflegen dieser auf die Wiki-Plattform der Hochschule Hamm-Lippstadt
• Für die Öffentlichkeitsarbeit der Hochschule-Hamm-Lippstadt ein Video, über die Ergebnisse dieses Projektes auf die Plattform Youtube hochladen

Einleitung

Das Projekt 20 hat die Aufgabenstellung "Entwerfen einer autonomen Tischlampe mit Hilfe eines Arduino-Boards". Es soll dazu eine autonome Beleuchtung durch eine Tischlampe realisiert werden, welche bei einem definierten Helligkeitsgrad einschaltet und die eigene Helligkeit, der Umliegenden anpasst. Dies soll eine konstante Helligkeit im Umgebungsbereich der autonomen Tischleuchte schaffen. Für die Umsetzung der Helligkeitsregelung soll unter anderem ein Arduino-Board eingesetzt werden. Den Umgang mit diesem Mikrocontroller wurde durch das Praktikum kennengelernt und durch dieses Projekt, werden die schon erlangten Fähigkeiten vertieft.

Projektdurchführung

Die Durchführung des Projektes wird anhand des Projektplans umgesetzt, dieser wird im anliegenden Kapitel "Projektplan" aufgezählt und erläutert. Wichtig für das weitere Verständnis ist dass die Projektaufgabe von den Projektteilnehmer aufgestellt und an keiner Vorlage angelehnt war. Somit ist dieses Projekt aus einer kompletten Eigeninitiative entstanden und entsprechend umgesetzt worden.

Projektplan

Dies ist der fundamentale Leitfaden für die Umsetzung der gegenwärtigen Projektaufgabe. Hierbei musste eine ausführliche und strukturierte Vorgehensweise aufgestellt und die Aufgabenteile noch einmal separat unter den Gruppenteilnehmern aufgeteilt werden. Somit konnte jeder die erhaltenen Arbeitspakete in seinem ermessen erledigen. Die nachfolgenden Aufteilung wird jeweils unter deren Punkten genauer erläutert:

---

1. Aufstellen und ermitteln einer Projektaufgabe

Bei dem ersten Praktikumstermin wurde eine eigene Projektaufgabe erstellt und in einem detaillierten Rahmen beschreiben.

2. Definierte Projektaufgaben mit dem Dozenten abstimmen

Absprache und Festlegung der Projektaufgabe mit dem Dozenten, so dass diese auch alle wesentlichen Praktikumsanforderungen erfüllt.

3. Morphologischen Kasten zur Lösungsfindung aufstellen

Der morphologische Kasten wurde für die Findung der optimalen Lösung eingesetzt. Dieser listet die eingebunden Schnittstellen tabellarisch auf und stellt diese in verschieden Varianten gegenüber.

Der morphologische Kasten für die Lösungsfindung für das Projekt20:Autonome Tischleuchte

Die Zeichnungen für die Lampenform eins bis fünf aus dem morphologischen Kasten.

Zeichnung eins für die Lampenform aus dem morphologischen Kasten:

Zeichnung zwei für die Lampenform aus dem morphologischen Kasten:

Zeichnung drei für die Lampenform aus dem morphologischen Kasten:

Zeichnung vier für die Lampenform aus dem morphologischen Kasten:

Zeichnung fünf für die Lampenform aus dem morphologischen Kasten:

4. Beschaffung von benötigten Bauteilen

Die erarbeiteten Inhalte des morphologischen Kastens wurden für die Auswahl der zu bestellenden Bauteile benötigt. Dazu wurde eine Bestellliste angelegt, welche an dem Projektplan als Tabelle anliegt.

5. Zeichnungen für die Tischleuchte anlegen

Nach eintreffen der Bauteile wurde diese noch einmal separat betrachtet und vermessen. Die ist nötig gewesen um einen sauberen und sicheren Einbau der Bauteile zu gewährleisten. Anschließend daran konnten die Zeichnungen für die Tischleuchte erstellt werden, diese befinden sich unter dem Punkt Unterlagen als PDF-Dokument.

6. Anfertigen von Bauteilen und zusammenfügen von Komponenten

Das Verarbeitungsmaterial der Tischleuchte sollte aus Holz sein, dies wurde mit dem morphologischen Kasten festgehalten. Anliegend teilt sich die Montagereihefolge auf:

1. Anfertigen der Gehäusebauteile unter der Berücksichtigung der erstellten Zeichnungen

2. Zusammenbau der Gehäusebauteile

3. Einbindung der elektrischen Komponenten

4. Verdrahtung der elektrischen Komponenten mit dem Arduino-Board

Bestellliste

Nr.:	Artikel:	Artikelbeschreibung:	Menge	Kosten in [€]	Gesamtbetrag in [€]	Lieferant
1.	Lichtwiderstand Iduina SE012 1St. 5 V/DC	Lichtwiderstand für die Helligskeitsmessung der Umgebung	1	2,95	2,95	Conrad Electronics
2.	Seeed Studio Erweiterungsmodul Passend für (Arduino Boards)	Leuchtmittel für die Tischleuchte	1	19,95	19,95	Conrad Electronics
3.	Raspberry Pi® Verbindungskabel Bunt RB-CB3-50 Raspberry Pi®	Verbindungskabel für den Zusammenbau	1	7,99	7,99	Conrad Electronics
4.	Arduino Board UNO 65139 ATMega328	Mikrokcontroller für das Umsetzen der Programmierung	1	7,99	7,99	Conrad Electronics
	Gesamtbetrag der Bestellung				38,88

Ergebnis

Anliegend sind Bilder zu den erarbeiteten Inhalten.

Unterlagen

Gesamtaufbau der autonomen Tischleuchte

Datei:Autonome Tischlampe Gesamtaufbau.PDF

Einzelteilzeichnung 1

Datei:Autonome Tischlampe Einzelteilzeichnungen 1.PDF

Einzelteilzeichnung 2

Datei:Autonome Tischlampe Einzelteilzeichnungen 2.PDF

Einzelteilzeichnung 3

Datei:Autonome Tischlampe Einzelteilzeichnungen 3.PDF