Das Gehäuse ist aus schwarzem PLA gedruckt , die Rakete aus transparentem PLA.

Raketen-Nachtlicht

Einmal mit der Rakete durch unendliche Weiten fliegen – mit diesem Nachtlicht aus dem 3D-Drucker. Es hat einen Stecker zum direkten Einstecken in eine Steckdose, verschiedene Lichteffekte, die von einem Arduino kontrolliert werden, Touch-Sensoren zur Steuerung und einen Piezo-Summer für Feedback.

von Axel Dietrich

Die Inspiration für ein Nachtlicht habe ich von Thingiverse (Projektnummer #905142). In dem Projekt wird eine Lichterkette verbaut und deren Stromversorgung von außen zugeführt. Für mich sollte es jedoch ein Nachtlicht werden, das direkt in eine Steckdose gesteckt werden kann. Dafür habe ich das ursprüngliche Design in der 3D-Modelling-Software Sketchup überarbeitet. Die Gehäuseschale bot außerdem nicht genug Platz für die benötigte Elektronik (Netzteil, Arduino Micro Pro, Piezo-Buzzer). Die dafür notwendige Streckung auf der Z-Achse war schnell durchgeführt. Um den Stecker des Steckernetzteils an der Rückwand befestigen zu können, war ein längerer Konstruktionsprozess nötig – inklusive einiger Testdrucke. Schließlich rastete der Stecker-Adapter zufriedenstellend in der Schale ein. Die Trafo-Elektronik stammt aus einem anderen Standard-Steckernetzteil, das ich mit einem Dremel aufgefräst habe. Anschließend habe ich den Trafo an den Stecker in der Schale gelötet. Die Kontaktpunkte am Stecker sind aus Edelstahl – ohne Lötwasser ist das nicht zu löten.

Ein erster Funktionstest: Das Netzteil liefert 5 Volt.

Die ganze Elektronik auf einen Blick: unten das Netzteil, rechts die beiden Touch-Sensoren, oben rechts Piezo-Summer, oben mittig der Arduino Micro Pro. Vorne links im Bild ist der LED-Halter nebst Leuchtdioden.

Der LED-Halter sieht mit den Kupferkabeln sehr elegant aus, dabei sind sie weder aus Löt- noch Betriebssicht notwendig. Normale dünne Litze hätte es auch getan und wäre beim Aufkleben der LEDs sicher nicht so oft abgebrochen.

Alle zu druckenden Teile des Nachtlichts

Zur Befestigung der LEDs habe ich einen Halter entworfen, der in die Schale eingesteckt wird. Die sechs WS2812B-RGB-LEDs sind miteinander über Kupferkabel verlötet und werden auf den Halter geklebt. Mit der ADCTouch-Library für den Arduino lassen sich mit ein paar Zeilen Code äußerst zuverlässige, kapazitive Touch-Sensoren bauen. Dabei ist keinerlei Zusatzhardware nötig. Es genügen zwei einfache Drähte, die mit Metallkontakten verlötet und im rechten Teil des Gehäuses befestigt werden. Da die LEDs im wesentlichen punktförmig abstrahlen, braucht das Licht noch einen Diffusor. Je nach Anwendung kommen weißes Papier, mattes Acrylglas oder Ripstop infrage. Häufig hat sich ganz simples Butterbrotpapier als sehr guter Diffusor bewiesen. So auch bei diesem Projekt. Es wird doppellagig auf die Rückseite des Deckels geklebt. Für die Steuerung der LEDs verwende ich die FastLED-Library. Damit lassen sich in vergleichsweise kurzer Zeit tolle Lichteffekte erzeugen. Die vollständige Software ist über die Projektseite verfügbar. —hch

zeropage.io/nightlight

Eine interaktive Windkanal-Simulation, die vollständig aus einem Papier- und Stift-Interface besteht (es gibt kein Display)

Muskel-Plotter

Der Muskel-Plotter verwandelt ein gewöhnliches Stück Papier und einen Stift in ein Computer-Interface. Durch Reizstrom (EMS) werden die Muskeln im Handgelenk des Users angeregt, sodass er die Ausgabe selbst auf das Papier zeichnet.

von Patrick Baudisch, François Guimbretière, Pedro Lopes und Doğa Yüksel

Forschung ist oft von dem Wunsch getrieben, die Zukunft der Menschheit auszuloten. In Prof. Baudischs Human-Computer-Interaction-Labor am HPI in Potsdam erkunden wir daher, wie Computer-Interfaces der Zukunft aussehen könnten. Hierzu konstruieren, bauen und erproben wir Prototypen. Eines unserer aktuellen Projekte ist der Muskel-Plotter – ein Beispiel für ein futuristisches Interface, bei dem nicht nur die Eingabe, sondern auch die Ausgabe über den menschlichen Körper erfolgt.

Der Muskel-Plotter verwandelt ein gewöhnliches Stück Papier und einen Stift in ein Computer-Interface. Mit dem Muskel-Plotter können Sie beispielsweise eine Windkanal-Simulation an einem Auto durchführen, indem Sie sie einfach auf das Papier zeichnen. Wie in Abbildung 1 zu sehen ist, produziert der Muskel-Plotter die Ausgabe der Simulation mittels Reizstrom (Electrical Muscle Stimulation, EMS) an Ihrem Handgelenk. Da Sie einen Stift in der Hand halten, führt diese Muskelreizung dazu, dass Sie selbst – quasi „unwillentlich“ – das Ergebnis der Simulation zeichnen, nämlich (in diesem Beispiel) die kurvigen „Windlinien“ (Stromlinien), aus denen Sie die aerodynamischen Eigenschaften Ihres Autos ablesen können. Diese Ausgabe ist das Ergebnis einer Mensch-Maschine-Zusammenarbeit: Der User zieht den Stift horizontal über das Papier, während der Computer Ihr Handgelenk in der Vertikalen bewegt – und zwar mittels schwacher elektrischer Impulse aus Elektroden, die auf Ihrer Haut angebracht sind.

Arbeitsschritte beim Entwurf eines RC-Hochpassfilters mit dem Muskel-Plotter

Mit Muskel-Plotter lässt sich erfahren, wie Lichtstrahlen durch konvexe und konkave Linsen gebrochen werden.

Die Hardware für den Muskel-Plotter: Laptop, medizinisches Reizstromgerät, Anoto-Stift, Papier sowie ein Oszilloskop, um die EMS-Signale abzubilden.

Der Muskel-Plotter besteht lediglich aus Ihrem Arm, ein paar Elektroden und einem Stift. Schwer zu glauben, dass es sich hierbei um das vollständige Frontend für eine Computeranwendung handelt, mit der man zum Beispiel die Lichtbrechung in Linsen erlernen, einen RC-Schaltkreis entwerfen oder die Aerodynamik eines Autos analysieren kann. Dies wird möglich dank Reizstrom, denn hiermit lässt sich Ihr Arm in Bewegung versetzen, ohne dazu – wie bei einem Exoskelett – schwere Motoren, Seilzüge und Akkus zu benötigen. Das Reizstrom-basierte Interface ist nicht nur tragbar (ein „Wearable“), sondern sogar unsichtbar, wenn Sie es unter Ihrer Kleidung tragen. Für uns ist der Muskel-Plotter ein Werkzeug für mobile Sinneserfahrung, da es dem User ermöglicht, mit einem intelligenten Back-End sowohl für die Eingabe als auch die Ausgabe zu interagieren.

Die Software für den Muskel-Plotter wurde von Doˇga Yüksel und Pedro Lopes in Python geschrieben und ist Open Source. Das System stellt einen Regelkreis dar – es kann Eingaben erfassen und Ausgaben schreiben. User-Eingaben werden mittels eines Bluetooth-Stifts von Anoto erfasst, der über ein eingebautes Tracking verfügt. Damit das System auch geschriebene Anweisungen des Users verarbeiten kann (z. B. „plot RC filter“ in Abbildung 2), haben wir Tesseract eingebunden, eine Software zur Handschrifterkennung mittels OCR. Zum „Schreiben“ der Ausgabe über das Handgelenk des Users erzeugt der Muskel-Plotter EMS-Steuersignale, die via USB an ein professionelles medizinisches Reizstromgerät gesendet werden. Das Herzstück des Muskel-Plotters ist ein Regelkreis, der ermittelt, wie weit die Stiftspitze von der Zielkurve entfernt ist, und die Abweichung durch Steuerung der Reizstromintensität ausgleicht. —esk/fls

https://hpi.de/baudisch/projects/muscleplotter (Projektwebsite)

https://github.com/PedroLopes/muscle-plotter (Code)

https://www.youtube.com/watch?v=On738nXm5AM (Video)

Geisterdetektor

Ist dieses Gebäude sicher? Gibt es hier Hinweise auf Geister, Zeitportale oder andere außergewöhnliche Dinge? Dieses Gerät gibt Antwort.

von Jochen Enderlein

Die Idee hinter diesem Projekt ist die Detektion von elektromagnetischen Feldern in der Umgebung. Das Gerät ist recht empfindlich, schon Energiesparlampen im Standby führen zu Ausschlägen. Für das Projekt reicht der kleinste Picaxe-Chip, der 08M2. Der Winzling hat analoge Eingänge und kann einen Ausgang für Pulsweitenmodulation nutzen. Aus den erzeugten Pulsen werden Ausschläge auf der Anzeige. Elektromagnetische Felder werden über eine Antenne erkannt, die an einen analogen Eingang angeschlossen ist.

main:
  readadc 1,w0
  w0=w0*55
  if w0 > 500 then
    let w0 = 500
  endif
  ' sertxd (#w0,13,10)
  pwmout pwmdiv16, 2, 124, w0
  ' pause 1000
goto main

Die Schaltung des Detektors, ganz oben der Code

Im Detektor befindet sich außerdem noch ein Batteriefach für die mobile Stromversorgung.

Der Detektor im Einsatz – hinter der Anzeige ist außerdem noch eine LED als Beleuchtung eingesetzt.

Der Aufbau ist sehr einfach gehalten. Ein A/D-Eingang wird über den 3-MOhm-Widerstand gegen Masse „hoch“ gelegt und mit der Antennenbuchse verbunden. Der Schweißdraht wird in den Bananenstecker geschraubt und in die Buchse gesteckt. Die Kugelmutter wird auf das obere Ende des Schweißdrahts geklebt. Der Ausgang wird über das Potentiometer direkt auf das „Messgerät“ gelegt. Parallel zum Messgerät liegt der Elko. Ein Schalter trennt die Batteriespannung. Der zweite Schalter schaltet die LED-Beleuchtung ein. Die Werte im Programm sind für mein Messgerät angepasst und sollten selbst getestet werden. Das Kommando sertxd sendet den aktuellen Wert des Eingangs auf die serielle Konsole der Entwicklungsumgebung. Im Listing ist es auskommentiert und dient mit der ebenfalls auskommentierten Pause zum Anpassen. Für den Steampunk-Look empfiehlt sich dann passende Dekoration auf dem Gehäuse. —hch

salon.clockworker.de/forum/topics/paranormaler-investigator-der-geisterdetektor