Arduino-Gießkiste

Eine umgebaute Getränkekiste wird zum Gießautomaten. In ihr befindet sich ein Regenwasserspeicher, außerdem dient sie als Gehäuse für Wasserverteiler und die Steuerung. Abhängig von der Bodenfeuchtigkeit gießt die Kiste nun automatisch ein Hochbeet.

von Hermann Dengler

Angeregt durch den Getränkekisten-Artikel in Make 2/16 (S. 44) habe ich aus einer Saftkiste eine Gießkiste zum automatischen Gießen von Garten- oder Zimmerpflanzen gebaut. Im Oberteil der Kiste ist ein im Baumarkt erhältlicher Behälter aus transparentem Plastik (PP) untergebracht. Dieser passt genau in den Kasten und fasst knapp zehn Liter. Die untere Etage musste etwas ausgeräumt werden. Dort befindet sich, auf einer Holzplatte montiert, die Steuerung (Arduino Uno), eine Kreiselpumpe (12 Volt, Gleichstrom) sowie der Wasserverteiler mit zehn Anschlüssen. Der Deckel des Wasserbehälters ist mit einem Teesieb aus Kunststoff als Einlauffilter ausgestattet. Außerdem ist ein Niveauwächter eingebaut, der die Pumpe vor Trockenlauf schützt.

Untergeschoss mit Wasserverteiler, Kreiselpumpe und ganz hinten: Gehäuse für Steuerung

Niveausteuerung für Trockenlaufschutz in der Wasservorlage

Der Gießvorgang wird mittels Feuchtesensor und Arduino Uno gesteuert. Die Bodenfeuchtigkeit wird zyklisch abgefragt. Bei Unterschreiten eines Sollwertes fördert die Pumpe zwei Minuten lang Wasser. Bis zur nächsten Messung wird 15 Minuten pausiert. Alle Werte können über den Sketch eingestellt und angepasst werden. Die Stromversorgung erfolgt über ein Fotovoltaik-Panel (30 Watt, 12 Volt) und eine Pufferbatterie. Als Regenschutz erhält das Ganze eine Hülle aus PE-Folie übergezogen. Die Hülle hat oben eine Öffnung, damit Regenwasser über das Sieb zulaufen kann. Das Gehäuse der Steuerung, der Wasserverteiler, der Sensorhalter und verschiedene Verbindungsstücke der Wasserleitungen sind mit dem 3D-Drucker (PLA-Filament) gedruckt. Sofern der Gießautomat höher als der Auslauf aufgestellt wird, muss ein Leerheben verhindert werden. Dies geschieht durch Einbau eines umgekehrten Kugelrückschlagventiles in einen Belüftungsabgang. Dazu wird die Druckleitung der Pumpe hochgeschleift und an der höchsten Stelle über dem Wasserbehälter der Belüftungsabgang angebracht. Der Auslauf wird in den Behälterdeckel geführt. Undichtigkeiten spielen dann keine Rolle, da Tropfwasser in den Behälter zurückläuft. Der Gießautomat hat im letzten Sommer zuverlässig ein Hochbeet gegossen. Mit einer zweiten Niveausonde in der Wasservorlage könnte diese auch automatisch über ein Magnetventil nachgefüllt werden. —hch

make-magazin.de/x9rn

Der Arc-Reaktor

Fans des Marvel-Comic-Universums bedürfen wohl keiner weiteren Einleitung. Diese fiktive Energiequelle – entwickelt von Tony Stark alias Iron Man – versorgt dessen Rüstung mit Energie. Sein charakteristisches blau-weiß glühendes Muster macht den Reaktor unverkennbar.

von Wolfgang Ziegler

Die ursprüngliche, im Internet gefundene Variante mit einfachen blauen und weißen LEDs

Die Idee zu diesem Projekt entstand beim ersten Besuch einer Comic Con. Die Vielfalt und Kreativität der Kostümierungen, auch bekannt als Cosplay, versetzte mich in helles Erstaunen und der Wunsch nach einem eigenen Kostüm keimte auf. Es sollte unauffällig, dennoch unverkennbar sein: Das blau-weiße Glühen eines subtil vor sich hin pulsierenden Arc-Reaktors im Stil von Tony Stark (alias Iron Man) drängte sich nahezu auf. Ein erster Entwurf war schnell gebastelt. Ein Arduino Nano, eine Handvoll individuell adressierbarer WS2812B-LEDs, eine Plastikscheibe als Diffusor, das Ganze auf einem kreisförmigen Stück Karton aufgebracht und unter dem T-Shirt getragen: Fertig war das charakteristische Arc-Reaktor-Muster, wie man es aus Filmen und Comics kennt.

Die neue Variante mit individuell adressierbaren WS2812B LEDs

Mit dem Erwerb eines 3D-Druckers erhielt das Projekt neues Potenzial. Eine kurze Suche auf der 3D-Druck-Webseite Thingiverse.com nach „Arc Reactor“ bestätigte die Vermutung, dass noch mehr Leute gerne einen Tag lang Tony Stark sein wollten. Ich entschied mich für eine mehrteilige Variante, bei der der transparente Diffusor die nötigen Aussparungen für die LEDs schon mitbrachte. Jedoch handelte es sich um gewöhnliche LEDs, die lediglich die Zustände „ein“ oder „aus“ kennen. Für mein Projekt sollten erneut WS2812B-LEDs zum Einsatz kommen, da sie sich einzeln adressieren und somit interessante Licht-Effekte und Animationen erzielen lassen. Nach ein paar Anpassungen am 3D-Modell war das Problem gelöst und der neue Arc-Reaktor verfügt nun über individuell adressierbare LEDs, die dynamische Lichteffekte und Übergänge (etwa Pulsieren und Glühen) darstellen. Die Ansteuerung und Kontrolle der Effekte übernimmt ebenfalls ein Arduino Nano. Der Quellcode dafür befindet sich auf GitHub (siehe Link). Der Arduino und seine Stromversorgung (9-V-Batterie) sollten außerdem in einem Gehäuse untergebracht werden, das in der Hosentasche praktisch Platz findet. Wiederum bot sich der Einsatz des 3D-Druckers an. Jetzt noch Arc-Reaktor und Steuerung verkabelt und fertig war der subtile Hingucker für die nächste Comic Con. —hch

wolfgang-ziegler.com/blog/arc-reactor-v2-3d-printed-and-arduino-controlled

PushPull

Mit Liedern voller Seemannsgarn in einer verrauchten Kneipe auf Sankt Pauli hat dieses Akkordeon nichts mehr zu tun. Stattdessen ist es mit Mikros, Sensoren und einem Mikrocontroller ausgerüstet, die ihm elektronische Musik entlocken. Mit RGB-LEDs wird der Cyberpunk-Look im Dunklen komplett.

von Helga Hansen

Auch der Balg wird selbstgebaut: aus selbstklebender Folie, Pappe, einem Moskitonetz und drei Lagen Latex.

Prinzipiell funktioniert das PushPull wie eine Ziehharmonika: Zieht man die Seiten auseinander, füllt sich der Balg in der Mitte mit einströmender Luft. Beim Zusammendrücken entweicht sie wieder. Darin steckt aber ein ATmega328P-Mikrocontroller, der dank eines Sensors mit sechs Freiheitsgraden stets weiß, wie das bewegliche Handteil gerade gehalten wird. Zwei Mikrofone erkennen den Luftzug und beginnen das Spiel. Mit sechs kapazitativen Sensoren, vier Buttons und zwei Drehreglern kann das PushPull weiter gesteuert werden. Die Ausgabe erfolgt über einen integrierten Verstärker oder angeschlossene Geräte. Jeweils vier Neopixel im Handteil und der Elektronikbox sorgen außerdem für Beleuchtung.

Der Verstärker kommt mit den Mikrofonen in ein Gehäuse aus dem Lasercutter.

Im Handteil stecken der Mikrocontroller und LEDs sowie die Sensoren auf der Unterseite der Platine.

Das PushPull wurde vom Team 3DMIN der TU Berlin entwickelt, die am Design, der Entwicklung und der Verbreitung von neuen Musikinstrumenten arbeiten. Ursprünglich nur als Workshop-Projekt geplant, treten sie inzwischen seit einigen Jahren mit dem PushPull bei Festivals auf und musizieren live. Einen Eindruck gibt es auch auf ihrer Webseite. Da das Forschungsprojekt mit öffentlichen Geldern gefördert wurde, hat das Team eine ausführliche Anleitung mit vielen Bildern online gestellt. Alle Dateien sind unter einer Creative-Commons-Lizenz (CC-BY 4.0) veröffentlicht. Eigene Erweiterungen sind ausdrücklich erwünscht. Der Zusammenbau ist allerdings sehr aufwändig und erfordert Zugang zu einem 3D-Drucker, Lasercutter, Holz- und Metallwerkzeugen sowie das Herstellen verschiedener Leiterplatten. Derzeit gibt es vor allem Ansätze, die Sensoren in die Beaglebone-Black-basierte Audioplattform Bela zu integrieren. —hch

3dmin.github.io