Kometenpi

Die kurze Version dieses Posts ist, ich habe mir aus Holz mit dem CNC-Fräser einen Dekokometen mit Raspberry Pi-Steuerung gemacht und so sieht er aus:

Ich bin ein grosser Fan von Neopixeln:

Das sind RGB-LEDs, die man unabhängig voneinander steuern kann. Trotzdem haben sie nur drei Anschlüsse, was die Verwendung erleichtert. Für die Wortuhr und die Landebahn habe ich auch Neopixel verwendet.
Bisher hatte ich zum Steuern der Streifen immer Arduino Nano Mikrokontroller verwendet. Das ging ganz gut, was mich ein bisschen störte, war die Softwarelogistik, also um das Programm anzupassen, muss man den Nano an einen PC anschliessen. Ja, es gibt da auch die Möglichkeit mit Zusatzhardware ins WLAN zu gehen, aber ich hatte jetzt gerade was ganz anderes ins Haus bekommen, einen Raspberry Pi Zero-W(lan). Der ist auf dem Bild oben auch zu sehen. Ich bin auch ein grosser Fan von kleinen Raspberry Linux-Servern.
Wegen der hohen Timinganforderungen ist das Ansteuern von Neopixeln nicht unbedingt eine Stärke von Raspberry Pis, aber machen kann man es.

Für die Elektronik also einen kleinen Prototypen gemacht, ja, mit Pin X und Y, PWM und so ging die Neopixel-Ansteuerung durch den Raspberry Pi.

Dann zum Kometen, Plan war aus Birke Multiplex 4 mm eine Frontseite mit Löchern für Neopixel zu machen. Die Pixel sollten dann von hinten in die Front geklebt werden. Dahinter eine Rückplatte und dazwischen drei Schichten mit Kometenkontur, aber innen hohl:

Das wurde dann zusammengeleimt:

Wie immer, wenn ich ein Gehäuse mache, ist das einen Tick zu klein, so dass das was reinsoll, gerade so reinpasst. Ich arbeite eben mehr aus dem Handgelenk und ohne grosses Konzept. Bei den äusseren Pixeln war sehr wenig Platz, so dass ich da nicht meine gewohnen Pixel verwenden konnte, wo die Streifen 30 oder 60 Pixel pro Meter haben, sondern zu 144ern greifen musste. Das kann man oben im Neopixel-Bild auch sehen.

Wegen der unterschiedlichen Lochabstände mussten die Streifen in Einzelpixel zerschnitten und diese dann wieder mit Litze verbunden werden. Das ist immer eine nette Löterei. Rot für Plus, blau für Minus und grau für Signal.

Vor dem Verschliessen sah es dann so aus:

Rechts die grüne Platine ist der Raspberry, ich habe dann noch einen IR-Sensor für eine Fernbedienung zur Effektsteuerung dazugebaut.

Ich habe schon mehrere Projekte mit IR-Fernbedienung gemacht und da ich da immer Universalfernbedienungen verwende, ist oft nicht klar welchen Knopf man drücken muss und welche man überhaupt drücken kann. Und Universalfernbedienungen sind klein und meistens weg.

Ein Smartphone dagegen hat man meist dabei, also habe ich auf dem Raspberry einen Webserver installiert und wenn man die IP bzw. den Namen den der Raspberry im Netz hat, aufruft, dann kommt diese nicht besonders schöne Seite, über die man den Kometen steuern kann:

Hier eine Demo mit meinem Lieblingseffekt, langsamer Regenbogen. Eines Tages lerne ich auch noch wie man mit dem Handy im Querformat aufnimmt.

IKEA Bekväm für Puppen

Die kurze Version dieses Posts ist, ich habe einen IKEA-Bekväm Tritthocker im Massstab 1:10 gemacht und so sieht er aus:

Also, das war jetzt keine grosse Tat. Ich haben einen vorhandenen Hocker:

ausgemessen und die entsprechenden Dimensionen 1:10 heruntergerechnet.
Ein Unterschied ist, das Holz des Originals ist 2 cm dick, mein Sperrholz aber 4 mm. Da habe ich dann die Aussenmaße beibehalten und die Streben innen entsprechend gekürzt.

Um nun von den Maßen oder genauer den Positionen der Eckpunkte zu einem CNC-fähigen Modell zu kommen, ohne superleistungsfähige Software zu verwenden bez. überhaupt bedienen zu können (ich arbeite mit Easel, einen Online-Designprogramm) habe ich für ein anderes Projekt einen Workflow entwickelt bei dem ich zunächst die Punkte mit einem Tabellenkalkulationsprogramm definiere und daraus Zeichenanweisungen im SVG-Format erzeuge.
Die kopiere ich in eine leere SVG-Datei, die in das Designprogramm importiert werden kann. Wundervoll!

Der Fräser produziert damit acht Teile, die noch ein wenig geschmirgelt werden müssen und danach so aussehen:

Das quadratische Teil unten im Bild ist eine Montagehilfe. Es ist nämlich nicht so einfach, die Streben freihändig zu montieren.

Stattdessen setzt man die Seitenteile in die Montagehilfe ein und kann dann die Streben der Reihe nach verleimen

und zuletzt auch die Tritte aufsetzen

Es macht Spass die Dinger zu produzieren, ich habe erst einmal natur, schwarz und grau gemacht:

Ein paar Weisse könnte man vielleicht noch herstellen 🙂

Barcelona Sessel für Puppen

Die kurze Version dieses Posts ist, ich habe einen Barcelona Sessel für Puppen gemacht und so sieht er aus:

Ich mag Designklassiker und wenn man etwas nachbaut, dann muss man sich erst einmal damit beschäftigen.
Der Barcelona Sessel ist von 1929 aber immer noch frisch.

Mit Glück findet man Info im Netz über die Proportionen und versteht warum er schön ist:

Der Sessel ist von der Seite quadratisch und es sind im Wesentlichen Kreise. Aber wie macht man daraus etwas fräsbares? In meinem Frästool gab es eine Importmöglichkeit für SVG-Dateien. SVG ist ein Textformat, also habe ich mit Excel die passenden Koordinaten generiert.

Heraus kam dieses Modell:

Todschick, aber sehr zerbrechlich, für das Puppenhaus musste es stabiler sein.

Ich machte dann die Version von oben und einen noch kleineren Sessel:

Jetzt können die Puppen hier angemessen sitzen.

Ordnungsregal – Schubladen

Zum Regal wollte ich Schubladen machen.
Die Idee war dass es ordentlicher sein sollte, indem alles in Schubladen verstaut wird.
Also kurzer Blick auf die Unordnung auf dem Basteltisch und festgestellt, dass man vielleicht die Kabelbinder alle in eine Schublade packen könnte.
Als Beschriftung dann “KA-BINDER” sonst wäre es zu lang. Die Schubladen sind immer die Gleichen, nur die Beschriftung muss im CAD-Programm geändert werden.
Dann kommt ein Stück 4 mm Multiplex auf den Fräser und so 45 Minuten später ist der Fräser fertig:

Man muss hier mal anmerken, ich bin immer noch ganz froh dass ich einen Fräser erworben habe statt eines 3D-Druckers. Es gibt viele Objekte wo man mit dem Fräser schneller ist. Und man kann Holz bearbeiten.

Man hat dann fünf Einzelteile die man aufgrund dieser reingefrästen Laschen recht einfach zusammenleimen kann:

Wundervoll, man hat eine Idee für eine Schublade und schon 1,5 h später kann man sie befüllt ins Regal schieben.
Falls man mehr von den Dingen hat, die man in die Schublade tun will als reinpassen, macht man einfach noch eine Zweite.

Oder man macht eine Schublade mit doppelter Höhe:

Hier:

sind “CO2”, “UMLEIMER”, “OPTIK”, “KERZEN” und “VORHANG” solche Doppelschubladen. Da muss man natürlich vorher im Regal entsprechende Plätze vorsehen.

Nun hatte ich ein weiteres Ordnungsproblem das ich gern mit dem Regal lösen wollte. Meine Bastelprojekte versorge ich wenn möglich per USB mit Strom. Da gibt es jede Menge Netzteile und Energiespeicher.

Mein selbstgemachter mobiler Klimasensor (Arduinobasiert, misst Luftfeuchtigkeit, Temperatur und Luftdruck. Anzeige auf eInk-Display, für Luftfeuchtigkeit und Temperatur wird eine Historie angezeigt):

Oder hier ein als Aktenordner getarnter Bewegungsmelder:

Von diesen zylinderförmigen Akkus haben sich dann mit der Zeit recht viele bei mir angesammelt (und die Dinger sind für meine Projekte besonders geeignet, weil sie anders als die folgenden USB-Stromspeicher-Generationen auch geringe Ströme abgeben können. Wenn jemand sowas noch rumliegen hat, gern auch kaputt, ich hätte daran Interesse, ich habe sowas schon repariert 🙂 )

Da gab es jetzt zwei Aspekte, einerseits sollten die Dinger nicht überall rumliegen. Andererseits wollte ich aber auch eine Sequenz haben, bei der jeder Akku der Reihe nach drankommt.

Wie konnte das Regal mir hier helfen?

Naja, man brauchte eben eine Schublade dreifacher Höhe, quasi den Mercedes unter den Schubladen.
Die Akkus sind ja rund und dann müsste man ein Innenleben machen:

Also dass man die geladenen Akkus oben reinpackt und dann rollen sie über vier Rampen der Reihe nach zum Entnahmefach.

Ich habe so eine Schublade gemacht, hier eine Demo.

Ordnungsregal – Regal

Die kurze Version dieses Posts ist, ich habe mir aus Holz mit dem CNC-Fräser ein Regal gemacht und so siehts aus:

Wer kennt das nicht, dauernd sucht man irgendwas. Wo ist nur wieder die Polfilterfolie? Die Waage? Der Komponententester? Der Geigerzähler?
Die Pappdinger für den Mückenkiller?

Seit ich meinen CNC-Fräser hatte, konnte ich schon mal kleine Holzkisten basteln um z.B. das Zubehör für den Fräser reinzutun. Nun brauchte man nur etwas wo man die Kisten reintun konnte.
Und irgendwie musste man die ja auch wiederfinden können. Man brauchte ein Ordnungsregal mit Schubladen drin und auf jeder Schublade sollte stehen was drin ist.
Welche Schubladen ich nun genau brauchen würde, das stand vorher nicht fest, aber ein Regal wäre auf jeden Fall nötig.

Also in 6mm Sperrholz eine Seitenwand entworfen, in die auf beiden Seiten Regalböden eingeleimt werden konnten.
Parallel in 4mm Sperrholz den passenden Regalboden gemacht, der dann in die Schlitze der Seitenwand passte.

Das sieht nach dem Fräsen und Schmirgeln so aus:

So kommen die Böden in die Seitenwand:

Und dann werden die Böden mit zwei Wänden verleimt:

Nun brauchte man Schubladen.

Agiles Holzhausprojekt

Die kurze Version dieses Posts ist, ich hab’ zum Spielen ein kleines Holzhaus gemacht und so sieht es aus:

Ich bin stolzer Besitzer einer Desktop-CNC-Fräse.
Für ein Arduino-Neopixel-Projekt (kleine Flugzeug-Landebahn mit Beleuchtung) brauchte ich noch ein Gehäuse um den Mikrocontroller ordentlich zu verpacken.
Ich dachte, dass man da vielleicht ein kleines Holzhäuschen machen könnte. Da also die sieben Einzelteile mit einer CAD-Software entworfen, dann gefräst und zusammengebaut.

Das war nett. Nun wollten die Kinder solch ein Häuschen in grösser um damit spielen zu können.

Da habe ich dann das bestehende Design vergrössert und noch ein rundes Giebelfenster und stabilisierende Dreiecke für das Dach entworfen.

Und diese neue Version des Häuschens gefräst:

und zusammengebaut:

Dazu kamen dann im Entwurf noch quadratische Fenster in die Seiten und eins ins Dach.

Und diese neue Version gebaut.

Dann den Entwurf auf zwei Fenster pro Seite geändert.

Und diese neue Version gebaut.

Eine Eingangstür (auf der falschen Seite, die Seiten werden von Innen gefräst)

Und gebaut.

Eine Eingangstür (auf der richtigen Seite)

Und gebaut.

Dann eine Verstärkung für das Dach, die mehr wie eine Balkenkonstruktion wirkt und noch ein Dachfenster.

Und diese neue Version gebaut.

Nun die Konstruktion so abgewandelt dass die Spalten zwischen den Seitenelementen verschwanden (das war lange im Backlog, die Ursache für die Spalten war hier eine Mischung aus Themen des Entwurfs, des Fräsers selbst und des verwendeten Materials).

Und diese neue Version gebaut.

Was war da jetzt agil? Also ich denke, es wäre mir nicht möglich gewesen, das gegenwärtige Endprodukt durch genaue Spezifikation und Berücksichtigung aller relevanten Faktoren mit dem ersten Versuch hinzubekommen.

Stattdessen habe ich mit einem rudimentärem Haus angefangen, das aber schon ein Haus war (es hatte ein Dach, Wände und sogar einen Boden).

Dieses Haus habe ich dann schrittweise verbessert und in jedem Schritt den aktuellen Prototyp meinem Kunden (mir selbst) vorgeführt.

Am Ende ist es dann ein ganz okayes Haus geworden.

Wortuhr

Die kurze Version dieses Posts ist, ich hab’ eine Wortuhr gebaut und so sieht sie aus:

Die längere Version, also ich hatte einen Desktop-CNC-Fräser erworben. Eigentlich um damit aus Sperrholz Gehäuse und Ähnliches anzufertigen.

Ich habe zunächst aus Sperrholz Gehäuse und Ähnliches angefertigt.

Dann hatte ich da diese Vinylboden-Reste und dachte ich probiere mal aus, ob man das fräsen kann. Im Grossen sind die einzelnen “Bretter” recht flexibel, aber kleinere Stücke sind stabil.

Das ging ganz gut:

Gut dabei auch, dass die Kanten sehr sauber wurden. Das Ergebnis sah nicht mehr so nach Basteln aus wie meine sonstigen Arbeiten. Überhaupt nicht. Obwohl das Vinyl vorher ja eigentlich Abfall war.

Da dachte ich mir, vielleicht kann ich eine Wortuhr, wie die Herren Biegert und Funk sie entworfen haben, bauen?

Als Beleuchtungshardware wollte ich Neopixel nehmen die durch einen Arduino Nano gesteuert werden.
Die Buchstaben auf der Frontplatte sollten so angeordnet sein, dass man einfach pro Spalte einen Pixelstreifen verlegen kann. Für eine kompakte Uhr sollte das ein Streifen mit 60 Pixeln pro Meter sein.
Nun die Frage wie man das mit der Zeit machen sollte, die Lösung dass man einen Nano hat, der über ein Wifi-Modul einmal pro Stunde einen Internet-Zeitserver abfragt gefiel mir nicht.
Ein Ansatz mit einen DCF77-Funkuhrmodul auch nicht, die Dinger nehmen schon mal viel Platz weg und funktionieren nur in Mitteleuropa.
Dann habe ich ein batteriegepuffertes Echtzeitmodul gefunden, DS3231. Das sollte wohl recht genau sein und würde, wenn der USB-Strom mal ausblieb einfach weiterlaufen.

Gut. (Also genaugenommen verlief der Entwicklungsprozess nicht so linear und ich hatte schon die Front mit einem recht knappen Rahmen drumherum gemacht und gedacht dass da rechts unten der Nano reinpassen würde und was immer ich als Zeitmodul hätte unten links. Ich stelle das hier mal strukturierter dar.)

Die Idee war, dass die Uhr aus drei Scheiben Vinyl (je 4,5 mm) besteht. Vorne die Frontplatte mit den eingefrästen Buchstaben.
Dahinter eine Mittelplatte mit Lichtschächten für jedes Pixel, Platz für zwei Steuertaster und einem Fotowiderstand zum Messen der Umgebungshelligkeit und je einem Elektronikfach für Nano und Zeitmodul.
Zum Schluss die Rückwand mit Klemmrillen für die Neopixel, Taschen für Kabel und die Elektronik. Das Echtzeitmodul hatte ein Batteriefach für das ein Durchbruch nach hinten notwendig war damit man nach zwei Jahren die Batterie wechseln kann.

Gefräst wurden die drei Teile mit einem 1 mm-Fräser und eher zurückhaltenden Werten für Vortrieb und Geschwindigkeit. Das waren dann für die drei Seiten zusammen rund 20 Stunden.
Fräsunfälle und Denkfehler rausgerechnet.

Am Ende hatte ich dann meinen eigenen Wortuhrenbausatz entworfen und die drei Ebenen gefertigt:

Nun musste das zusammengebaut werden.

Neopixel zurechtschneiden, in ihre Befestigung drücken (hält so, kein Kleber nötig) und verlöten.
Merker setzen, dass das obere Fach auch kleiner kann und man statt der Kabel lieber eine kleine Platine machen sollte.
Nano mit Echtzeitmodul und Neopixelstreifen verbinden.
Taster verbinden, für den Fotowiderstand braucht man noch einen Spannungsteiler auf einer Extraplatine (die ist klein und liegt links oben am Nano):

Dann die Verdrahtung und die Platinen mit Heisskleber fixiert und die Mittelplatte aufgesetzt (Ja, bei den Umlauten hab’ ich grössere Fächer gemacht. Die Kreise sind zum endgültigen Verkleben):

Die Software hatte ich da schon fertig, die Taster sind zum Einstellen der Uhrzeit und der Fotowiderstand misst die Umgebungehelligkeit und dimmt die Anzeige entsprechend.

Dann eine Papiermaske aufgelegt:

Und die Frontseite drauf. Die Uhr ist 16 cm breit, 21,5 cm hoch und 13,6 mm dick.
Das Vinyl bringt angenehm Gewicht, das gefällt mir.

Rechts unten, da wo der USB-Stecker für die Stromversorgung abgeht, sind die Taster:

Und auf der Oberseite ist der Fotowiderstand:

Lego mit Motoren

Die kurze Version dieses Posts ist, ich hab’ Legomotoren gemacht und eine passende Steuerung und so sieht das aus:

Man braucht für Lego Motoren. Sowas kann man auch selbst basteln. Wenn man nur einen Propeller antreiben möchte, klebt man einen vorhandenen Motor auf einen Legostein, fertig. Wenn man Zahräder antreiben möchte, muss man darauf achten dass die Achse des Motors im Zahnradraster liegt. Das ist auch machbar.

Dann muss man den Motor mit Strom versorgen. In diesem Projekt habe ich dafür auf USB-Strom zurückgegriffen der über einen Arduino Nano zwei Motoren mit geregeltem Strom versorgt.

Rückseite der Steuerung:

Hier mal die USB-Tanks rausgebaut:

Und die Elektrik, ich meinte Elektronik, zentraler Bestandteil ein kleiner Joystick, Motor 2 wird mit oben/unten geregelt und Motor 1 mit rechts/links. Je grösser die Auslenkung desto schneller läuft der Motor. Die Leuchtdioden die in den Bildern oben schon zu sehen waren zeigen die Drehrichtung von Motor 1 an. Grün = vorwärts, rot = rückwärts.
Dann, und das ist ein nettes Feature, haben wir noch einen Taster, wenn man den drückt dann werden die Motoren gemäss der aktuellen Joystickstellung weiterbetrieben und man kann den Joystick loslassen:

Noch etwas näher ran, man sieht den Nano und die MOSFETs für die Motoransteuerung und allerlei Drähte:

Fazit: das war eine nette Bastelei, bei Legoprojekten ist nett, dass man leicht ein Gehäuse gemacht bekommt.

Zifferblatt aus Zebrano II

Die kurze Version dieses Posts ist, ich habe eine Uhr aus Zebrano Furnierholz gemacht
und so sieht sie aus:

Zu dieser Zeit wusste ich noch nicht, dass ich wenige Monate später einen CNC-Fräser besitzen würde.

Manche Dinge sind aber mit weniger Ausrüstung sogar einfacher. Zum Beispiel ein kreisförmiges Stück Holz mit einem Bandschleifer anzufertigen.

Man nimmt ein nicht kreisförmiges Stück Holz, bringt grob in der Mitte eine kleine Bohrung an durch die man einen Nagel steckt.
Den Nagel fixiert man dann z.B. indem man ihn in Stück Holz schlägt.

Und danach dreht man das zu bearbeitende Stück Holz am Schleifband vorbei.

Da es ein Zifferblatt werden sollte, musste man zumindest die Stunden markieren.

Ich hab’ das gemacht, indem ich auf die Rückseite Neodym-Magneten geklebt habe:

(Man beachte die Bleistiftmarkierungen)

Und dann auf die Vorderseite Magneten setzte die, naja, magnetisch gehalten werden.

Fliegenklatsche mit animierten UV-LED

Die kurze Version dieses Posts ist, ich habe eine elektrische Fliegenklatsche mit UV-LED versehen und so sieht sie aus:

Ich hatte ein paar elektrische Fliegenklatschen, einige UV-LEDs und einen Arduino Nano.
Was lag also näher, als das alles zusammenzufügen?
Und zwar wollte ich die LEDs nicht nur leuchten lassen, sondern in drei Ringen anordnen und dann so ansteuern, dass ein unwiderstehlicher Lichteffekt entstünde.

Den Schläger also zerlegt und eine Platte für die LED gemacht und, also son Arduino Nano, der kann nicht 3 x 8 LED mit Strom versorgen, noch kleine Platinen mit einem FET und den Vorwiderständen für die LED angefertigt und das alles verkabelt. Dazu den Hochspannungstrafo vom Griff versetzt und alles per USB-Strom versorgt.

Von hinten sieht die Technik ungefähr so aus:

Da Insekten ja schnellere Augen haben als wir Menschen, ist die Animation mit blossem Auge nicht sichtbar.
Aber in Superzeitlupe schon.