PZB 90 "Zauberwürfel" im Eigenbau

[nonesense]

So, habe mein Probeexemplar von Arne heute bekommen.

Den Vergleich mit dem Vorbild möchte ich Euch nicht vorenthalten!

Von der Seite:


Von Vorne:


Die Kammern ausgestopft mit Watte. Man kann es leider nur erahnen:


Leuchtend, leider etwas unscharf:

[Arne aus dem Norden]

Hm,

scheint als wäre es mit Watte auf dem richtigen Weg was die Ausleuchtung angeht.

Bei der Dicke des Randes hab ich das Gefühl das es noch eine größere Abweichung gibt.
Kannst du mal bitte nachmessen, wie hoch das Maß bei deinem echten EZ ist?

Gruß, Arne

[nonesense]

Bei der Dicke des Randes hab ich das Gefühl das es noch eine größere Abweichung gibt.
Kannst du mal bitte nachmessen, wie hoch das Maß bei deinem echten EZ ist?

Das nenne ich Detailverliebtheit!
Ich messe 8mm

Dahingehend sollte dann am besten auch die Blende angepasst werden. Dort habe ich sind derzeit 10mm für die entsprechende Stelle eingetragen.

Gruß
Jens

[Andreas Karg]

So ein Melderblock sieht mir nach einer Sache aus, für die sich wunderbar Shapeways eignen würde. Ein paar relativ grober Teile, herstellbar aus Kunststoff + Hammerschlaglack... Mit Shapeways beliebig replizierbar. Dazu noch eine Reichelt-Einkaufsliste. Fehlt nur noch das PCB-Äquivalent zu Shapeways (oder notfalls ein Plan für Streifenrasterplatinen) und ein Programmieradapter für AVRs für jeden, der so ein Ding haben möchte - und schon kann sich jeder seinen So-Gut-Wie-Das-Original-Leuchtmelderblock selber bauen. :-)

[Arne aus dem Norden]

So ein Melderblock sieht mir nach einer Sache aus, für die sich wunderbar Shapeways eignen würde. Ein paar relativ grober Teile, herstellbar aus Kunststoff + Hammerschlaglack... Mit Shapeways beliebig replizierbar. Dazu noch eine Reichelt-Einkaufsliste.

Hi,

das ist natürlich grundsätzlich eine nette Idee...
Leider ist Shapways derzeit nicht online, aber wenn man den Würfel z.B. hier http://www.xyz-print.de/ mal kalkuliert mit 8x8x8cm Bauraum (grob übern Daumen) ist man schnell bei 130 Euro brutto zzgl. Versand.

Das käme billiger, sich den Originalwürfel gebraucht bei eBay oder ein leeres Gehäuse bei Deuta als Ersatzeil zu bestellen...

Gruß, Arne

[Andreas Karg]

Also Shapeways kalkuliert nur nach reinem Materialverbrauch in cm³, nicht nach Bauraum-Quader.

[nonesense]

Ein Programmieradapter für AVRs für jeden, der so ein Ding haben möchte - und schon kann sich jeder seinen So-Gut-Wie-Das-Original-Leuchtmelderblock selber bauen. :-)

Das ist nicht nötig. Man man bekommt den Arduino-Uno-Chip bereits mit Bootloader zu kaufen. Bei RS ca. 3€.
Dann setzt man den Chip in seinen Uno ein, spielt da das Zauberwürfelprogramm ein und setzt ihn dann in die selbst gemachte Platine.

Wer bereits einen ISP-Programmer besitzt, kann aber natürlich auch den benutzten

Gruß
Jens

[Andreas Karg]

Wie praktisch. :-) Würde ich meine Hardware nicht aus Prinzip (purer akademischer Masochismus - man will ja lernen, wie das alles funktioniert) komplett selber entwerfen, müsst ich mir fast mal so einen Arduino beschaffen.

[Arne aus dem Norden]

Gestern kam ein Bild aus der Platinenfertigung:



Lieferung vorraussichtlich in der nächsten Woche.
Und damit die Platinen auch irgendwo drangebaut werden können, war die CNC-Maschine auch schon fleissig:



Ich bin sehr gespannt :-)

[nonesense]

Heute mal ein Video.

Solange ich auf die Platinen warte probiere ich mich mal an der Software.
Hab den Aufbau auf einem Steckbrett simuliert und einen Arduino-Mega als Master angeschlossen, der einfach wild alle LEDs ansteuert.

Ich hab jetzt 25 Helligkeitsstufen, die exponentiell angesteuert werden.

Was halten die vor allem die erfahrenen Hasen davon?
Ich hab den Eindruck, die Helligkeit ändert sich noch zu schnell.


Gruß
Jens

[nonesense]

Feeeertiiig!



Und hier der Quellcode für den Mikrocontroller auf der Platine.
Wer ihn entschlüsselt und ihn um die erklärenden Kommentare ergänzt, bekommt von mir einen Gummipunkt

Code: Alles auswählen

#include <Wire.h>
byte brightness;
byte BrightTune;
boolean LEDFlush = LOW;
long timeToSwitchOff = 0;
void setup()
{
  pinMode(1, INPUT);
  pinMode(2, INPUT);
  pinMode(3, OUTPUT);
  pinMode(5, OUTPUT);
  pinMode(6, OUTPUT);
  pinMode(9, OUTPUT);
  pinMode(10, OUTPUT);
  pinMode(11, OUTPUT);  
  pinMode(13, OUTPUT);    
  brightness = 255;
  LmPZB(8);
  delay(150);
  LmPZB(32);
  delay(150);
  LmPZB(16);
  delay(150);
  LmPZB(4);
  delay(150);
  LmPZB(1);
  delay(150);
  LmPZB(2);
  delay(150);
  LmPZB(8);
  delay(150);
  LmPZB(32);
  delay(150);
  LmPZB(16);
  delay(150);
  LmPZB(4);
  delay(150);
  LmPZB(1);
  delay(150);
  LmPZB(2);
  delay(150);
  LmPZB(0);
  Wire.begin(4);                // join i2c bus with address #4
  Wire.onReceive(receiveEvent); // register event
  digitalWrite(1,HIGH);
  digitalWrite(2,HIGH);
  BrightTune = 85;
}

void loop()
{
  if ((BrightTune > 30) && (digitalRead(1)==LOW)){
    BrightTune = BrightTune - 1;
    delay(25);
  }
  if ((BrightTune <= 254) && (digitalRead(2)==LOW)){
    BrightTune = BrightTune + 1;
    delay(25);
  }  
  brightness = round((BrightTune*BrightTune)/255);
  if((millis()+1)%50 == 0){
    digitalWrite(13, LOW);
    LEDFlush = LOW;
  }
  if((millis())%5000 == 0){
    digitalWrite(13, HIGH);
    LEDFlush = HIGH;
  }
  if((millis() >= timeToSwitchOff) && !LEDFlush){
    digitalWrite(13, LOW);
  }
}

// function that executes whenever data is received from master
// this function is registered as an event, see setup()
void receiveEvent(int howMany)
{
  BlinkLED(100);          //Status-LED für 100ms aufleuchten lassen
  while(Wire.available() > 0) // loop through all but the last
  {
    byte rec = Wire.read(); // receive byte as a character
    LmPZB(rec);
  }
}

void LmPZB(byte LM){
  if ((LM&8) > 0){analogWrite(3, brightness);}//U
  if ((LM&8) == 0){analogWrite(3, 0);}
  if ((LM&1) > 0){analogWrite(5, brightness);}//M
  if ((LM&1) == 0){analogWrite(5, 0);}
  if ((LM&2) > 0){analogWrite(6, brightness);}//O
  if ((LM&2) == 0){analogWrite(6, 0);}
  if ((LM&4) > 0){analogWrite(9, brightness);}//Bef
  if ((LM&4) == 0){analogWrite(9, 0);}
  if ((LM&16) > 0){analogWrite(10, brightness);}//500
  if ((LM&16) == 0){analogWrite(10, 0);}
  if ((LM&32) > 0){analogWrite(11, brightness);}//1000
  if ((LM&32) == 0){analogWrite(11, 0);}
}

void BlinkLED(int length){
  digitalWrite(13, HIGH);
  timeToSwitchOff = millis() + length;
}

Gruß
Jens

[Arne aus dem Norden]

Endspurt auch bei den Würfeln für die Platinen:



Der Rand ist jetzt 8mm wie original statt vorher 5.
Es gab noch hier und da kleine Detailverbesserungen die mit eingeflossen sind.
Sie sind auch bereits verklebt und entgratet, da ich mir ersparen wollte dafür noch lange eine Bauanleitung zu erstellen. Ist zwar alles nicht kompliziert, aber von den ca. 20 Einzelteilen lassen sich einige doch auch verkehrt herum anbringen wenn man nicht aufpaßt...
So kann nichts mehr schiefgehen.
Ein bißchen Arbeit ist noch nach für die "Empfänger", spachteln, schleifen, lackieren.

So werden die dann in den nächsten Tagen irgendwann auf die Reisen gehen.
Ich hoffe, es gibt hier Bilder wo sie so zum Einbau kommen :-)

[Dennis Bork]

Eine Frage zur Anbindung:
Wie bringe ich die Verbindung USB<->I²C zustande?

Ist die Buchse eine normale PS/2-Buchse? Wenn ja,
reicht da ein USB- auf PS/2 - Adapter?

[Arne aus dem Norden]

Eine Frage zur Anbindung:
Wie bringe ich die Verbindung USB<->I²C zustande?

Ist die Buchse eine normale PS/2-Buchse? Wenn ja,
reicht da ein USB- auf PS/2 - Adapter?

HI,

du brauchst neben der Platine von Jens noch einen normalen Ardunio mit USB als Master.
Auf diesen kommt (oder bleibt) das schon bekannte Script mit einer kleinen Erweiterung für den Anschluß des Würfels.
Jens hat da schon was unter Ausgänge geschrieben.
Ich glaube es was das hier:

Code: Alles auswählen

void LmPZB(byte LM){
  Wire.beginTransmission(4); // Übertraungsaufbau. Der Würfel hat die Adresse 4 im I2C-Bus
  Wire.write(LM);              // Sendet das Das LM-Byte 1:1 weiter
  Wire.endTransmission();    // Beendet die Übetragung.
}

Auf der Platine vom Würfel ist bereits das fertige Programm drauf.
Der Würfel selber hat ja nur I2C.
Für den Bus gibt es am normalen Arduino zwei Pins, ich glaube am Uno sind es A4 und A5.

Gruß, Arne

[Dennis Bork]

du brauchst neben der Platine von Jens noch einen normalen Ardunio mit USB als Master.
Auf diesen kommt (oder bleibt) das schon bekannte Script mit einer kleinen Erweiterung für den Anschluß des Würfels.
...
Auf der Platine vom Würfel ist bereits das fertige Programm drauf.

Danke! Ich fürchte, dann verstehe ich (noch) nicht ganz wozu die Platine einen eigenen Mikrocontroller / Prozessor hat ...?

[Arne aus dem Norden]

Danke! Ich fürchte, dann verstehe ich (noch) nicht ganz wozu die Platine einen eigenen Mikrocontroller / Prozessor hat ...?

Das liegt zum einen an Jens seiner Leidenschaft für den I2C-Bus und zum anderen daran, das Teile der Funktionalität nur im Prozessor des Würfels untergebracht sind.
Speziell ist es hier die zusätzliche Dimmerschaltung.
Natürlich könnte man das alles auch in einem einzigen Arduino unterbringen, allerdings ist die BUS - Lösung skalierbar.
Man kann die Anzahl der Ein- und Ausgänge so erweitern, z.B. mehrere Fahrpultkomponenten über den Bus verbinden.
Als Master reicht dann schon ein kleiner UNO.
Am Anfang habe ich auch überlegt, einfach eine Platine mit Vorwiderständen und LEDs zu machen.
Aber Jens Idee war interessanter.

Übrigens müssen am I2C Bus noch zwei Wiederstände 1k - 10k und im Script die Bibliothek <Wire.h> eingebunden werden. Ich habs ja selbst noch nicht am laufen weil noch keine Platine hier.
Ich denke, ein ganzes Beispielscript für den Master-Arduino kommt hier noch in kürze.

Gruß, Arne

[nonesense]

Als Master reicht dann schon ein kleiner UNO.

Ja und es stehen einem dann immer noch alle digitalen Anschlüsse zu Verfügung, da der I²C-Bus über die analogen Eingänge läuft, die ja sonst ungenutzt sind.

Am Anfang habe ich auch überlegt, einfach eine Platine mit Vorwiderständen und LEDs zu machen.
Aber Jens Idee war interessanter.

Trotzdem habe ich vor auch ein solches Layout zusätzlich zu entwerfen. Das verfügt dann aber nur über 2 Helligkeitsstufen.

Übrigens müssen am I2C Bus noch zwei Wiederstände 1k - 10k

Heißt 2 Pull-Up-Widerstände von SCL und SDA nach +5V. Wer die noch nicht hat melde sich. Dann lege ich die bei.

Ich habs ja selbst noch nicht am laufen weil noch keine Platine hier.

Du kannst doch einen zweiten Arduino als Slave nehmen zum Testen. Den Quellcode für den Slave habe ich ja gepostet.

Eine Frage zur Anbindung:
Wie bringe ich die Verbindung USB<->I²C zustande?

So wie Dude es beschrieben hat. ABER Grundsätzlich kannst du auch einen anderen Wandler nach I²C nehmen. Z.B. das hier. Den habe ich damals für mein erstes Fahrpultprojekt benutzt. Der Nachteil an einer rein I²C-Basierten Lösung ist, dass die Geschwindigkeit bald erschöpft ist.
Die Lösung mit dem Arduino ist viel flexibler und einfacher zu programmieren.

Ist die Buchse eine normale PS/2-Buchse?

Der Stecker ist der gleiche. Kannst also von einer PS2-Maus aus der Grabbelkiste das Kabel verwenden. Ich lege aber auch einen Stecker bei.

Wenn ja, reicht da ein USB- auf PS/2 - Adapter?

Nein, den Grund kennst du ja jetzt.


Gruß
Jens

[Andreas Karg]

Für die einfache Platinenlösung böte sich ein PCF8574 an. Der ist immer noch ein I²C-Slave und einfachst anzusteuern.

Auf das verquere Geblinke werfe ich jetzt mal einen Blick.

[Arne aus dem Norden]

So,

da einige Würfel inzwischen auf der Reise sind ein paar Worte dazu:

- Lackierung:
Material ist Polystyrol, ein Hartkunststoff aus dem Modellbau. Unbedingt darauf achten, das der verwendete Lack geeignet ist. Schaden tut falscher Lack dem Würfel meistens eher weniger, er hält nur nicht.
Ralley schwarz Acryl von Max Bahr z.B. kann man mit dem Fingernagel so wieder runterschieben
Also entweder Lack aus dem Modellbaubereich für Plastikbausätze oder -wenn Baumarkt- Haftprimer für Hartkunststoff verwenden. Gute Erfahrungen hab ich mit Farben von Antal (G. Schrock in Münster) oder -wenn Baumarkt- Dupli Color Deko Matt bzw. Haftprimer von Dupli. Gibts z.B. meist im "Bauhaus". Anschleifen mit 600 - 800er sollte eh selbstredend sein.

Als Spachtel verwende ich z.B. Revell Plasto. Mit ein bißchen Arbeit lassen sich Stoß- und Klebefugen 100% damit verdecken.


- Diffusor:
Kann man gestalten wie man will. Jetzt gibts es (von unten nach oben) 0,5mm weiss, dann Papier mit Schrift und oben 1,5mm Klarglas.
Man kann z.B. auch das weisse 0,5er weglassen, unten das Klarglas, darauf die Beschriftung und oben z.B. milchige Folie aus einem Schnellhefter. Da sieht u.U. sogar originaler aus damit.


- Leuchtkammern:
Das recht dünne Polystyrol läßt leider ein wenig Licht zwischen den Kammern durchleuchten. Ich habe deswegen auch das Unterteil innen und aussen lackiert, allerdings in grau. Das schluckt weniger Licht als schwarze Kammern innen, unterbindet das Durchscheinen aber vollkommen.


Ich freue ich mich auf -hoffentlich positive- Rückmeldungen, Bilder wo die Würfel so abgebleiben sind immer willkommen :-)

[nonesense]

- Diffusor:
Kann man gestalten wie man will. Jetzt gibts es (von unten nach oben) 0,5mm weiss, dann Papier mit Schrift und oben 1,5mm Klarglas.
Man kann z.B. auch das weisse 0,5er weglassen, unten das Klarglas, darauf die Beschriftung und oben z.B. milchige Folie aus einem Schnellhefter. Da sieht u.U. sogar originaler aus damit.

Nicht nur u.U! Ich hab ja den Vergleich
Und günstiger wäre es auch gewesen, hätte man es vorher gewusst