Audio-Adventskalender

An 341 Tagen im Jahr bleibt dieses Kistchen stumm. Erst zur Adventszeit lassen sich dem Arduino-gesteuerten MP3-Modul wieder Töne entlocken, um die Zeit bis Weihnachten zu verkürzen.

von Michael Ebert

Jeden Tag eine neue Geschichte, ein Lied oder Gedicht – so verkürzt dieser klangvolle Adventskalender meinem Neffen die Wartezeit auf Weihnachten. In ihm werkeln ein Arduino Nano, eine Echtzeituhr und das MP3-Modul JQ6500-28p, das ich in der Artikelserie über das sprechende Monster Noko fand (ab Make 4/2016, S. 66). Außerhalb der Adventskalender bleibt der Kalender still, dafür fragt der Arduino die Echtzeituhr ab.

Vor dem Löten werden Code und Aufbau auf dem Steckbrett gestestet.

Der schematische Aufbau ist simpel: Beim Öffnen der Box sorgt ein Mikroschalter dafür, dass der Arduino mit Strom versorgt wird. Dieser fragt zunächst das aktuelle Datum bei der Echtzeituhr ab. Stimmt der Monat mit „Dezember“ (12) überein, erhält das MP3-Modul den Befehl, die Datei mit dem Namen tag.mp3 abzuspielen, wobei „tag“ für den aktuellen Tag steht. Ausgegeben wird die MP3-Datei über einen kleinen Lautsprecher, der sich im Deckel der Box befindet und direkt am MP3-Modul betrieben werden kann. Zwei „Kerzenlicht“-Flacker-LEDs sorgen für stimmungsvolles Licht.

Im Deckel werden ein Lautsprecher und die LEDs eingebaut.

Die Bauteile wurden auf einer Lochrasterplatine aufgebaut (der Schaltplan ist online verfügbar) und mit Schaltdraht verbunden. Beim Aufbau sollte man darauf achten, dass genug Platz für einen USB-Stecker am Nano und zum Austausch der SD-Karte vorhanden sind. Bei der Spannungsversorgung habe ich mich für den 9-Volt-Block entschieden. Da sowohl der Arduino Nano als auch das MP3-Modul fünf Volt benötigen, sorgt ein Spannungsregler L7505 für die richtige Betriebsspannung. Zwischen Batterie und Spannungsregler wird der Mikroschalter an die Anschlüsse C und NC (not connected) angeschlossen. Diese Schaltung sorgt dafür, dass der Schalter, wenn die Truhe geöffnet wird, Strom fließen lässt. Ansonsten lässt er keinen Strom durch und die Box bleibt still.

Mit geschlossenem Deckel deutet nichts auf das Innenleben hin.

Ein altes USB-Kabel mit vier Adern verbindet die Platine im Boden mit dem Lautsprecher und den LEDs im Deckel – so ist es zwar sichtbar, bietet aber nur wenig Angriffsfläche für neugierige Kinderhände. Die Frontplatten habe ich aus dünnem Sperrholz klassisch mit der Laubsäge ausgesägt. Professionell ausgestattete Maker schneiden sie sich mit einem Lasercutter zurecht. Fehlen nur noch die 24 adventlichen Audio-Dateien, die im MP3-Format vorliegen müssen. Sie können etwa von einer Adventskalender-CD gerippt werden, die es im Buchhandel für Menschen unterschiedlichen Alters gibt. Persönlicher ist natürlich, wenn man selbst zum Mikrofon greift. Den Programmiercode und eine ausführliche Anleitung gibt es online. —hch

heise.de/-4157308

Fledermausbild: ©NABU/Nelumbo Art Stefanie Gendera

Ardubat

Als nachtaktive Flugtiere sind Fledermäuse schwierig zu beobachten – mit diesem Arduino-Detektor zum Selberbauen kommt man ihrer Ultraschallortung auf die Spur.

von Helga Hansen

Ardubat ist eine Aufsteckplatine für den Arduino Uno, mit der Fledermäuse entdeckt werden können. Im Dunklen sind die nachtaktiven Tiere sonst gut getarnt, benötigen zur Orientierung aber Ultraschall. Das nutzt Ardubat aus. Die Erkennung funktioniert bis zu 30 Metern Entfernung – abhängig von der Fledermausart. Wer mag, kann das Gerät nach dem Zusammenbau um zahlreiche Funktionen erweitern.

Ein mobiler Logger mit Akku, der circa 24 Stunden durchhält.

Hinter der Platine stecken der Kieler Frank Pliquett und Tony Messina aus Las Vegas, die Fledermausschutz mit Elektronikprojekten verbinden. Mit dem Ardubat-Shield wollen sie den Einstieg in die Fledermausbeobachtung einfach und günstig machen. Auf dem Shield sind dafür nur eine Handvoll handelsüblicher Bauteile eingesetzt, die als kompletter Bausatz ebenso wie einzelne Platinen bei Messina bestellt werden können – die Schaltung zum Nachbau haben sie auch veröffentlicht. Das fertig gelötete Shield kann anschließend auf den Arduino Uno gesteckt werden. Mit einem Gehäuse und 9-Volt-Spannungsversorgung wird daraus sogar ein mobiles Gerät.

Für grafische Aufbereitung kann auch ein Display angeschlossen werden. *Bilder: Frank Pliquett*

Je nach Programmierung kann das Board verschiedene Daten sammeln und auswerten, etwa die Frequenz der Rufe oder die Rufabstände. Dazu gibt es zahlreiche Erweiterungsmöglichkeiten für eigene Ideen: das Data Logger Shield von Adafruit kann zwischen Arduino und Ardubat gesteckt werden, um die ermittelten Sensorwerte auf einer SD-Karte zu speichern. Wer ein LC-Display anschließt, kann die Daten auch sofort anzeigen lassen. Auch das Senden an einen PC oder Smartphone, weitere Sensoren oder die Steuerung externer Geräte wie Kameras sind möglich. Noch ohne den Ardubat-Logger haben Messina und Pliquett das Projekt Blinkenbats umgesetzt. Dabei visualisieren LED-Leuchten am Boden die Flugrichtung von Fledermäusen.

Durch die Kombination des übersichtlichen Boards und der vielfältigen Ausbaumöglichkeiten bietet der Ardubat einen schnellen Programmiereinstieg genau wie weitere Herausforderungen. Insbesondere für Schulen sei der ArduBat interessant, so Pliquett. Sie könnten einfacher als bisher Fledermausprojekte anbieten und die Geräte dafür nachts Daten sammeln lassen. Die Auswertung kann tagsüber im Unterricht erfolgen. Derzeit arbeitet er daran, Netzwerke mehrerer Logger zur Erfassung der Fledermausaktivität in einer Region umzusetzen. —hch

cms.zwergfledermaus.de/ardubat-batlogger-2

home.earthlink.net/~bat-detector/ArduBat

Tonuino

Hörspiele und Musik kommen in Kinderzimmern heute oft aus den bunten tonies-Lautsprechern – dabei lassen sich eigene Boxen einfach bauen und programmieren.

von Helga Hansen

Die tonies sind bunte Würfel mit Ohren, die vorprogrammierte Hörspiele und Musik abspielen. Die Auswahl bestimmt man über kleine Figuren mit RFID-Chip, die es mit zahlreichen bekannten Gesichtern wie der Maus und dem Elefanten gibt. Fleißige Maker bauen sich natürlich ihre eigenen Systeme.

Die RFID-Karten können individuell bedruckt werden. *Bilder: Thorsten Voß*

Bastler Thorsten Voß hat sich dafür einen passiven Lautsprecher genommen und aufgerüstet. Neben einem Arduino Nano benötigt er nur einen Mini-MP3-Player mit SD-Kartenslot und ein RFID-Kit. Seine Tonuino-Platine macht Anfängern die Arbeit leichter: Sie bietet Platz für den Nano und den MP3-Player und erspart den Aufbau einer Lochrasterplatine. Die weiteren Teile können mit Jumperkabeln angesteckt werden. Zusammen ist das Projekt so übersichtlich, dass es im Lautsprecher verstaut werden kann. Wer viel Platz hat, kann auch den größeren Mikrocontroller Arduino Uno nutzen, mit dem die Platine allerdings nicht kompatibel ist.

Tonuino und RFID-Leser verschwinden einfach in einem Lautsprecher.

Statt mit Figuren wird der Tonuino-Lautsprecher mit RFID-Karten aktiviert. Hält man sie an den Lautsprecher, spielt die Box je nach Programmierung Musik und Hörspiele ab: entweder eine zufällige Datei aus einem Ordner, einen kompletten Ordner oder alle Dateien in Zufallsreihenfolge. Neue Karten werden über den Lautsprecher und die Buttons programmiert. Eine vorprogrammierte Sprachansage hilft beim Navigieren. Mit einem Fotodrucker und Stickern können die Karten außerdem passend gekennzeichnet werden. Ansonsten sind die Buttons für die Lautstärkeregelung und als Pausetaste im Einsatz.

Auf der Platine werden Arduino, MP3-Player und Steckleisten verlötet. *Bilder: Thorsten Voß*

Die Tonuino-Software steht in einem Github-Repository zur Verfügung und die Platine gibt es bei Voß zu bestellen. Jetzt freut er sich über Mitbastler und Programmieranregungen – der Tonuino ist Voß’ erstes Arduino-Projekt. Zwanzig Jahre zuvor hatte er das letzte Mal in C programmiert. Zahlreiche Nachbauten und Varianten sind bereits entstanden. Ein Maker hat den Tonuino mit einem kleinen Visaton-Lautsprecher FR 10 HM kombiniert und ein nachdruckbares Gehäuse aus dem 3D-Drucker dafür entworfen. Auch eine Version zum Fräsen mit dem MaXYposi gibt es, die unter dem Namen CubieKid ebenfalls auf Thingiverse veröffentlicht ist. Ein weiterer Bastler hat dem Tonuino eine Holzoptik mit Status-LED und Infrarot-Ansteuerung über die Apple-Fernbedienung spendiert. Bilder und Links zu den Erweiterungen gibt es auf der Webseite von Voß. —hch

voss.earth/tonuino