Das magische Schaltpult
„Jede hinreichend fortschrittliche Technologie ist von Magie nicht zu unterscheiden“, schrieb einst Arthur Clarke. Mit ein wenig Elektronik und Gehirnschmalz setzen wir seine Prophezeiung um.
A uf den ersten Blick sieht das magische Schaltpult aus wie ein normales Bedienpult mit vier bunten Glühlämpchen, Kippschaltern, passend bunten Chips und wenigen Drähten. Mit einem Klick lässt sich das zugehörige Licht einschalten. Tauscht man nun zwei Lämpchen, erkennen die Schalter anscheinend den Tausch. Der blaue Schalter lässt blaues Licht erleuchten, wo auch immer das Glühbirnchen eingeschraubt ist. Auch ein Durcheinanderwürfeln der bunten Chips verwirrt unser Schaltpult nicht.
Wie bei vielen Tricks gibt es eine geheime Funktion. Die sichtbare Verdrahtung ist nur ein Teil der eigentlichen Schaltung. Die ist deutlich umfangreicher und die Schalter steuern die Glühlämpchen nicht direkt. Vielmehr liest ein Arduino Pro Micro die Schalterstellungen ein und steuert die Lampen unabhängig von ihnen. Die „Magie“ zur Ansteuerung befindet sich in der Software und im Operator – so der Steampunk-Fachbegriff – und der Reihenfolge, wie er das Pult bedient. Außerdem sind die wichtigen Schaltungsteile in einem versteckten Hohlraum untergebracht.
Denn das obere Brett des Schaltpults ist nicht massiv, sondern besteht aus zwei Brettchen der gleichen Fläche. Zusammen sehen sie genauso aus wie das untere Brett, zwischen ihnen bauen wir aber die Elektronik ein. Die sichtbaren Teile der Holzoberflächen können nach Belieben verschönert werden. Ich habe mit Beize und Klarlack gearbeitet. Diese müssen zueinander passen, bei einer wasserbasierten Beize muss also ein lösungsmittelhaltiger Lack verwendet werden.
Neben den Holzbrettchen lohnt der Einsatz von Kupferrohren und Messingstreifen, die nicht nur für die Steampunk-Anmutung sorgen, sondern ebenfalls helfen, die Elektronik verstecken. Die Schaltung beinhaltet noch eine Besonderheit: Verwendet werden zwar 3,5V-Glühbirnchen; da die Betriebsspannung 6 Volt beträgt, sorgen die MOSFETs jedoch für die Strombegrenzung durch ein PWM-Signal am Gate.
Wie erreichen wir nun die Illusion, dass beim Vertauschen der bunten Glühbirnchen die Schalter weiter das Lämpchen mit der richtigen Farbe schalten? Ganz einfach: Der Operator teilt dies dem Mikrocontroller über die Kippschalter mit. Der Arduino speichert in seinem RAM die aktuelle Verknüpfung zwischen Schalter und Glühbirnchen in einer Tabelle. Diese Tabelle kann vom Operator geändert werden. Dafür verfügt das Schaltpult über verschiedene Modi, mit denen etwa alle Verknüpfungen zurückgesetzt werden können. Für einen überzeugenden Auftritt lohnt es sich, die Bedienung vorher ausgiebig zu üben. —hch
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