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INTERFACEINATOR - also die Kommandozentrale der Erde mal anders

SylwekK 4326 26
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  • INTERFACEINATOR - also die Kommandozentrale der Erde mal anders

    Was einige im Forum wissen, ich mag LED-Blinken. Bei diesem Projekt ließ ich mir freien Lauf und habe mich so von der Welle mitreißen lassen, dass ich am Ende die Schnauze voll hatte :)
    Ihr erinnert euch an Kommandozentrale der Erde von Kollege @reaven22? Ja, es war sein Design, das die Inspiration für meine Konstruktion war, und selbst für diese Gelegenheit bat ich ihn um Erlaubnis, die Hauptmelodie aus seinem Koffer zu verwenden, aber zu Klangdetails später :)
    Als ich vor langer Zeit das CDZ-Projekt beobachtete und mich gleichzeitig an dem Thema beteiligte, hätte ich nicht einmal gedacht, dass ich in Zukunft die Möglichkeit haben würde, etwas Ähnliches zu machen. Nun, das Leben überrascht manchmal und wenn ein süßer Neffe auftaucht, muss Onkel etwas unternehmen.

    Der Bau hat mich einige Zeit gekostet und wurde seit mindestens einem Jahr voll geheim gehalten. Vielleicht wussten außer mir noch zwei Leute von allem Bescheid. Selbst meine Töchter haben nicht gemerkt, dass es ein Spielzeug sein soll - Papa macht das neue Steuergerät und das war's.

    Was waren damals die Annahmen? Anfangs sollte es einfach sein, einige LEDs, einige Schalter, Knöpfe. In der Zwischenzeit überwog der Ehrgeiz und kamen neue Ideen, um das Spaß beim Spielen zu bereichern. Eine schnelle Entscheidung - einige Atmega und Schieberegister, um die Tasten und Lichter zu beherrschen, die jeweils frei programmierbar sind und Soundeffekte erzeugen. Als ich nach mehreren dutzend Stunden des Überlegens über Schaltung und der Möglichkeiten versehentlich irgendwo auf den WS2811 in DIP gestoßen habe, war die Entscheidung sofort da. Die Hälfte der LEDs wurde im Projekt ausgetauscht, wodurch ich 6 Stück 74HC595-Register loswerden konnte, was den Schaltplan und die Platine extrem einfach machte und gleichzeitig die Spielbarkeit drastisch erhöhte. Ich kehrte zu dem Punkt zurück, an dem ich über neue Möglichkeiten nachdachte und entwarf.

    Insgesamt rund 200 Stunden Denken, Planen, Gestalten, Löten und Programmieren (etwas mehr als 4500 von Grund auf neu geschriebene Programmzeilen in C) führten zu einem Gerät, das nicht nur leuchtet und Geräusche macht, sondern auch über eingebettete pädagogische Optionen verfügt (z. B. spielen mit Farben, manuelle Übungen mit präzisem Drehen von Knöpfen, einfache Rhythmik usw.) und Gedächtnisübungen (mehrere Versionen). Letztere Option ist vor allem wegen der Skalierbarkeit des Spiels interessant - sogar Eltern können einen Wettbewerb machen :) Es gab auch eine Option für Geschicklichkeit in Form eines einfachen Spiels unter Verwendung des RADAR-Moduls.

    Der zweieinhalbjährige Beschenkte freut sich wahrscheinlich, und seine Eltern, so habe ich den Eindruck, waren mehr überrascht von dem Koffer als er :)
    Das Gerät ist so konzipiert, dass es bestimmte Elemente, Abhängigkeiten logisch kombiniert und auf Signale reagiert. Ich habe ein Zufallselement eingeführt (es kann mit einer versteckten Option geändert oder vollständig ausgeschaltet werden), dank dessen Spiele in Modulen (falls sie aktiv sind) nach einer zufälligen Zeit starten und die Reaktion des Bedieners erwarten.
    Zugegeben, das Kleinkind wird nicht gleich alle Möglichkeiten nutzen, aber ich habe den Eltern mitgeteilt, dass man das Kind mit diesem Gerät absolut nicht alleine lassen kann, und auch sie können es nutzen (Memory-Spiele fangen leicht an, wenn man gewinnt, so wird aber richtig knallhart).
    Für ein Kind reichen ein paar Minuten Spielzeit absolut aus und die Freude an den blinkenden Lichtern ist groß. Wie auch immer, welches Kind befasst sich mit etwas länger als 10-15 Minuten.



    Das Kleinkind hat gerne mit einer Mikrowelle und einem Ofen geklickt, daher denke ich, dass dieser Koffer eine viel bessere und sicherere Option für es sein wird :)
    Und noch ein wichtiges Feature - dafür gibt es keine Anleitung. Da macht das Suchen und Entdecken der Möglichkeiten des Koffers so viel Spaß.

    Und noch ein paar technische Details.
    Letztendlich wird das System von Atmega328 16 MHz gesteuert, und es wird von 9 74hc595-Registern unterstützt - einige davon sind Eingänge für die Tastenbedienung und andere als LED-Steuerausgänge. Ziemlich große Platine bei Allpcb bestellt.
    Hardware-PWM wird verwendet, um Melodien und Audioeffekte zu erzeugen. Im Nachhinein wünschte ich, ich hätte zwei Audiokanäle gemacht (die Platine war fertig und einige Änderungen wären erforderlich). Alle Geräusche sind synthetisiert (einschließlich Explosionen, Knistern usw.) und dies musste zeitlich mit dem Senden des Pakets an WS_LED behandelt werden. Hinzu kommt die Ansteuerung von Schieberegistern mit einem leicht modifizierten Software-SPI, um das Auslesen der Eingangszustände zu erleichtern. Ich gebe den Schaltplan nicht, weil es nichts Besonderes daran ist. WS-Kettenanschluss und reg595 sind ebenso Standard wie der Anschluss von Potentiometern für analoge Eingänge. Hier gibt es keine Wunder, nur die Grundregeln direkt aus den Anfängerhandbüchern :) Das Programm und seine Fähigkeiten sind hier das Wichtigste.

    Nach langen Überlegungen, wie man dieses Gerät mit Strom versorgt, bin ich auf eine kleine 2200 mA Powerbank gestossen, die für ca. 8-10 Stunden Spielspaß ohne Pause reichen sollte. Es ist bequem und praktisch. Das gesamte Gerät überschreitet eine Stromaufnahme von ca. 150 mA nicht.
    Ich habe ISD1820 zum Aufnehmen und Abspielen von Audio verwendet, und damit ins Schwarze getroffen, denn wer den Koffer anfasst, dem gefällt diese Option am besten :)
    Natürlich gibt es auch eine Betriebsanzeige mit Signalisierung. Beim Öffnen des Koffers wird das gesamte System automatisch eingeschaltet und das ENERGY-Modul zeigt für einige Sekunden den Batteriestatus an und geht dann in den Normalbetrieb über. Wenn der Status zu niedrig ist, geht das Gerät nicht in den Wiedergabemodus, sondern gibt einen Alarm aus.
    Das Gehäuse ist, wie man sehen kann, ein gewöhnlicher Koffer, und die Basis der Schalter und Lichter ist 5 mm milchiges Plexiglas, und alle Löcher werden auf einer großen CNC-Maschine bei einem Freund gebohrt (nochmals vielen Dank an Grzes :)) Darüber hinaus habe ich einen Aufkleber entworfen, der in UV-Technologie gedruckt wurde (gedruckt von der Firma, die sich mit solchen Dingen befasst).
    Aha, der Ton. Insgesamt gibt es fast 40 verschiedene Effekte und Melodien. Die Themenmelodien ,,komponiere" ich zunächst in einem Musikprogramm, um sie später einfach auf den Prozessor zu übertragen. Schwieriger war es bei Spezialeffekten - einige von ihnen erforderten Dutzende von Tests, damit sie so klangen, wie ich es wollte. Und darunter die Melodie meines Freundes @reaven22 als eine zu wählen aus dem Menü :)



    Ein paar Fotos von der Montagephase.

    INTERFACEINATOR - also die Kommandozentrale der Erde mal anders INTERFACEINATOR - also die Kommandozentrale der Erde mal anders INTERFACEINATOR - also die Kommandozentrale der Erde mal anders INTERFACEINATOR - also die Kommandozentrale der Erde mal anders INTERFACEINATOR - also die Kommandozentrale der Erde mal anders INTERFACEINATOR - also die Kommandozentrale der Erde mal anders INTERFACEINATOR - also die Kommandozentrale der Erde mal anders INTERFACEINATOR - also die Kommandozentrale der Erde mal anders INTERFACEINATOR - also die Kommandozentrale der Erde mal anders


    Und das war die Reaktion des Kleinkindes (und dann die Präsentation des Koffers).

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    Kannst du einen ähnlichen Artikel schreiben? Schicke mir eine Nachricht und du erhältst eine 64 GB SD Karte.
    Über den Autor
    SylwekK
    Niveau 32  
    Offline 
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  • #2
    ArturAVS
    Moderator HydePark/Cars
    Es sieht aus wie der "Atomkoffer" eines gewissen Präsidenten :D . Was die Verwendung von ISD1820 betrifft, habe ich einige Zweifel, es wäre besser, z. B. ein solches Modul mit SD-Kartenunterstützung anzuwenden.
  • #3
    SylwekK
    Niveau 32  
    ISD kommt in diesem Fall locker zurecht, Superqualität ist hier nicht gefragt :)
  • #4
    ArturAVS
    Moderator HydePark/Cars
    SylwekK hat geschrieben:
    Superqualität ist hier nicht benötigt

    Ich meinte nicht Qualität, sondern die Leichtigkeit, Audiodateien über USB zu steuern und zu laden.
  • #5
    SylwekK
    Niveau 32  
    Ja, es wäre interessanter mit diesem Modul (ich habe den Artikel gelesen), nur in den Annahmen des Projekts hatte ich eine einfache Möglichkeit, ein paar Sekunden aufzunehmen und dann abzuspielen. Wenn ich etwas mit den Nachrichten machen würde, würde ich definitiv in Betracht ziehen, etwas Stärkeres als ISD zu verwenden.
  • #6
    walbe
    Niveau 17  
    Super Ausführung!
    INTERFACEINATOR - der Name nicht schlecht, wie soll man ihn übersetzen? Ein Gesichtswechsler oder vielleicht doch ein internationaler Gesichtswechsler? :-D
  • #7
    SylwekK
    Niveau 32  
    walbe hat geschrieben:
    INTERFACEINATOR - der Name nicht schlecht, wie soll man ihn übersetzen?

    Ich weiß nicht, das kam mir am Anfang so in den Kopf und das bleibt so :) Jede Erfindung von Dr. Dundersztyc (der von meinem Avatar) hatte "inator" im Namen und es gefiel mir :)
  • #8
    Damian_Max
    Niveau 15  
    Tolle Konstruktion, herzlichen Glückwunsch.
    Es sieht sehr cool aus, es hat mich inspiriert, einen Ersatz für das zu bauen aus dem, was ich in meiner Schublade habe.

    Heh, @sylwekk1, auf die (Micro) SD-Karte die Firmware hochladen, Schaltplan, Platine, Dokumentation/Beschreibung (z. B. Thema in PDF gedruckt) und eine Widmung. Verstecken Sie die Karte im Inneren des Geräts (mit warmem Kleber oder so), wenn Ihr Kleinkind erwachsen ist, schaut es vielleicht dort nach :) (obwohl es schon geschenkt ist, wird es schwierig sein, es dort abzugeben, aber vielleicht unter dem Vorwand von "Service/Austausch von Batterien").

    Was Klang betrifft, so können Sie Spezialeffekte für Spiele herunterladen, es gibt eine große Auswahl.

    Aa, und ich habe einen weiteren Fehler gefunden:
    "Sie können dieses Gerät nicht alleine lassen"
    "Das Kind kümmert sich für ein paar Minuten darum"
    wenn der Kleine ein dutzend Minuten braucht, warten die Eltern auf keinen Fall, sondern kümmern sich um weltliche Angelegenheiten.
    Vor dem Hintergrund verschiedener Spielzeuge sieht dieser Interfaceinator nicht besonders gefährlich aus.
  • #9
    SylwekK
    Niveau 32  
    @Damian_Max, danke :)
    Damian_Max hat geschrieben:
    Was Klang betrifft, so können Sie Spezialeffekte für Spiele herunterladen, es gibt eine große Auswahl.

    Wahrscheinlich ja, nur bei mir wird alles in Echtzeit vom Prozessor generiert (so ein Klima von 8bit :) ), und für diejenigen, über die Sie schreiben, wäre der Player wahrscheinlich nützlich. Ich selbst habe durch Filmen und Bearbeiten eine recht große Basis an Effekten.
    Damian_Max hat geschrieben:
    Aa, und ich habe einen weiteren Fehler gefunden:
    "Sie können dieses Gerät nicht alleine lassen"
    "Das Kind kümmert sich für ein paar Minuten darum"

    Eigentlich ging es mir mehr um die Sicherheit des Koffers :)
    Die Eltern haben mir kürzlich mitgeteilt, dass sie selbst in das Spiel mit den Lichtern eingestiegen sind :D
  • #10
    reaven22
    Niveau 29  
    Herzlichen Glückwunsch zu Design, Verarbeitung und Details. :)
    Es ist schön, dass mein Design eine Inspiration war ;)
    Mein Projekt erfreut, trotz 9 Jahren, immer noch den Junior :) und bald wird es Juniorin erfreuen.
  • #11
    Jawi_P
    Niveau 35  
    Professionelle Arbeit! :)
    Es sieht verrückt aus. Wenn ich dir einen Tipp sagen darf, hmm, ich vermisse ein eingebautes Walkie-Talkie und ein zweites zum Set, damit er seine Eltern anrufen kann :)
    Tolles Projekt - Mega Plus von mir :)
  • #12
    SylwekK
    Niveau 32  
    Vielen Dank :)

    Jawi_P hat geschrieben:
    Wenn ich dir einen Tipp sagen darf, hmm, ich vermisse ein eingebautes Walkie-Talkie und ein zweites zum Set, damit er seine Eltern anrufen kann

    Nun, dann würden sie wahrscheinlich in jedem Geschäft mit Sicherheitsdienst auf den Boden geworfen. :)
  • #13
    398216 Usuniêty
    Niveau 43  
    Eines ist sicher - mit so einem Koffer steigen Sie in kein Flugzeug.
    Verarbeitung und Optik top. Für etwas, das nichts (nützliches) tut, ist es eine wunderbare Sache. Oder vielleicht tut; bietet einen Moment Ruhe von den Fragen "Papa, warum..." und ändert sie in "Papa, was ist das?" :)
  • #14
    Belialek
    Niveau 22  
    SylwekK hat geschrieben:
    Superqualität ist hier nicht gefragt :)

    Aber es ist eine tolle Qualität :) Hat Kollege darüber nachgedacht, das Projekt und die Firmware weiterzuverkaufen? So etwas möchte ich meinem Kind anbieten :)
  • #15
    SylwekK
    Niveau 32  
    Belialek hat geschrieben:
    Hat Kollege darüber nachgedacht, das Projekt und die Firmware weiterzuverkaufen?

    Ich habe noch nicht darüber nachgedacht, aber ich fürchte, die Kosten wären hoch. Schade nur um die 200 Arbeitsstunden :)
  • #16
    ditomek
    Niveau 21  
    Könnte Kollege einen groben Überblick über die Funktionen und Beziehungen zwischen ihnen geben? Ist die Übersetzung in die umgebende Welt 1:1 oder etwas anderes? Ich meine hauptsächlich PLASMA- und SPECTRO-Komponenten. Welche Funktionen steuern sie im wirklichen Leben?
  • #17
    SylwekK
    Niveau 32  
    PLASMA ist, sagen wir mal, ein Bildungsmodul. Bei automatischem Betrieb schimmert es in allen Farben (RGB-LED), während bei manueller Steuerung die Potentiometer jede Farbe separat steuern und wir können die Wirkung und Mischung beobachten.

    SPECTRO ist ein typisches visuelles Gadget. Das Modul sollte umfangreicher werden, aber die Zeit wurde etwas knapp und vielleicht werde ich in einem Update ein paar zuvor geplante Dinge hinzufügen. Dort sind in der Regel mehrere Effekte programmiert, die zusätzlich farblich modifiziert werden können.
  • #18
    Zenereczek
    Niveau 10  
    SylwekK, wie immer, schön!
    Wie findet man Zeit für solche Meisterwerke.
    Herzlichen Glückwunsch und Bewunderung.
  • #20
    Belialek
    Niveau 22  
    SylwekK hat geschrieben:
    Ich habe noch nicht darüber nachgedacht, aber ich fürchte, die Kosten wären hoch.

    Für einen sind 20 € viel und für den anderen eine Million :)

    SylwekK hat geschrieben:
    Schade nur um die 200 Arbeitsstunden :)

    Durch den Weiterverkauf des Projektes / Bausatzes zur Selbstmontage / fertigen Produktes haben diese 200 Stunden die Möglichkeit für sich selbst zu "verdienen" - ansonsten bleibt "nur" Zufriedenheit mit dem Projekt.
  • #21
    SylwekK
    Niveau 32  
    Belialek hat geschrieben:
    Durch den Weiterverkauf des Projektes / Bausatzes zur Selbstmontage / fertigen Produktes haben diese 200 Stunden die Möglichkeit für sich selbst zu "verdienen" - ansonsten bleibt "nur" Zufriedenheit mit dem Projekt.

    Eine bedenkenswerte Angelegenheit. :)
  • #22
    SylwekK
    Niveau 32  
    Oh, ich sagte, wie lange es dauerte, und ich vergaß die Kosten :)
    Naja, billig ist es nicht. Ohne die Zeit für die Entwicklung des Geräts und das Schreiben des Programms betrugen die Kosten für alle Bauteile des Spielzeugs etwa 90 €. Ich war nach dem Rechnen auch überrascht. Die Bauteile wurden in unterschiedlichen Zeitabständen nachgekauft und bei weiteren Bestellungen habe ich es nicht so drastisch in der Tasche gespürt :)
  • #23
    Piottr242
    Niveau 23  
    Wie viel hat eine so große Leiterplatte gekostet? Und wo hast du gemacht?
  • #24
    SylwekK
    Niveau 32  
    Ich habe bei ALLPCB gemacht, die Kosten für 5 Stück betrugen ungefähr 35 €. Nun, in unserem Land würde es mir niemand billiger machen.
  • #25
    tomus2k
    Niveau 26  
    SylwekK hat geschrieben:
    Ich weiß nicht, das kam mir am Anfang so in den Kopf und das bleibt so :) Jede Erfindung von Dr. Dundersztyc (der von meinem Avatar) hatte "inator" im Namen und es gefiel mir :)

    Wo ist die Taste für Selbstzerstörung? Jeder Inator hatte sie :D
  • #26
    SylwekK
    Niveau 32  
    tomus2k hat geschrieben:
    Wo ist die Taste für Selbstzerstörung? Jeder Inator hatte sie

    Ach... du hast eigentlich recht - eine Taste, die auf keinen Fall gedrückt werden darf - wird eine Idee für Version 2 sein :)
  • #27
    ArturAVS
    Moderator HydePark/Cars
    SylwekK hat geschrieben:
    eine Taste, die auf keinen Fall gedrückt werden darf

    Entriegelt durch gleichzeitiges Drehen von zwei Schlüsseln :D . Zusätzlich vielleicht eine kleine pyrotechnische Ladung als Ersatz für die Zerstörung? Sicher für den Benutzer natürlich. Nach einer "Explosion" wäre der gesamte INTERFACEINATOR "tot", bis er vom Konstruktor neu gestartet wird.
    [F]