Hallo liebe Experten!
Ich hab mir ein ambitioniertes Elektronikprojekt aufgehalst. Mein Kleiner steht unheimlich auf Ampeln und nun bin ich in der Pflicht.
Was ich habe:
Ein Gehäuse aus Multiplex-Platten habe ich bereits zusammengebaut. 2 Ampelmännchen (rot / grün) sind auch vorhanden. Mangels Elektronik-Kenntnissen war mein Plan 2 Baumarkt-LED Spots zu kaufen. Diese sind batteriebetrieben (4,5V, 24 LEDs, Max 1,5W). Mein Gedanke ist nun eine idealerweise per physischem Taster schaltbare Ampel. Die fertigen Relais-Module, die ich bisher so gefunden hatte, haben alle eine Betriebsspannung von 5V, welche ich ja nicht erreichen werde. Als Spannungsversorgung dachte ich an eine 4,5 Volt Flachbatterie (ggf 3x 1,5V AA Zellen).
Die Spots haben derzeit natürlich ihren eigenen Schalter, welchen ich gern durch das Relais Modul schaltbar machen würde.
Ich glaube, du musst dir erstmal klar werden, was ein Taster und zwei Lampen machen sollen wenn dein Kind damit spielt.
Machbar ist vieles, aber man muss sich vorher Gedanken machen "was".
Z. B.
Aus
Taste drücken
Rot ist an
10 Sekunden
Grün ist an
10 Sekunden
Rot ist an
30 Sekunden Ablaufzeit starten
Innerhalb der Zeit Taste nochmal gedrückt -> noch ne Grünphase (mit kurzer Wartezeit)
Zeit läuft ab ohne Taste -> Aus
Elektrisch muss man dann sehen wie man das realisiert, je nachdem was es machen soll.
Z.B. "Gibt's einen echten Schalter" und "Kommt das Kind damit klar, die Ampel auch wieder abzuschalten wenn's keinen Bock mehr hat". Oder ist der Taster das einzige Bedienelement.
Ist Strom aus einem USB-Kabel eine Alternative (Powerbank oder Ladestecker)?
Elektronik-Kenntnissen war mein Plan 2 Baumarkt-LED Spots zu kaufen.
Diese sind batteriebetrieben (4,5V, 24 LEDs, Max 1,5W).
Soll das wirklich eine Ampel in Originalgröße werden oder willst Du unter der Ampel Zeitung lesen?
Zum Spielen sollten doch einfache LEDs für max 20mA vollkommen reichen.
Ein Schalter mit 3 Stellungen wäre natürlich auch möglich.
In der Mittelstellung blinken die beiden Lampen von selbst hin und her und mit den beiden Endstellungen kann die Lampe dauerhaft auf die gewünschte Lieblingsfarbe fixiert werden.
Oder man lässt den Multivibrator komplett weg, dann sorgt die Mittelstellung für das absolute Aus.
Auf den ganzen Batteriekram würde ich verzichten. Einfache Schaltung mit 4 Wege-Schalter, Stromversorgung über USB. Zustände Rot, Gelb, Grün, Aus.
Keine Relais, Mosfets, Transistoren nötig.
Batteriebetrieb verkompliziert die Schaltung.
Die
fertigen Relais-Module, die ich bisher so gefunden hatte, haben alle
eine Betriebsspannung von 5V, welche ich ja nicht erreichen werde. Als
Spannungsversorgung dachte ich an eine 4,5 Volt Flachbatterie (ggf 3x
1,5V AA Zellen).
Die funktionieren auch mit 4,5 Volt. Aber deine AA Zellen liefern diese Spannung nur, wenn die noch ganz frisch sind. Zum Ende hin geht die Spannung auf 2,7 Volt runter, erst danach gelten sie offiziell als verbraucht.
Deswegen empfehle ich dir zur Stromversorgung eine Powerbank zu nehmen. Die liefert durchgängig stabile 5 Volt und ist wieder aufladbar.
So eine einfache Ablaufsteuerung ist meiner Meinung nach der Ideale Aufhänger, in die Mikrocontroller-Programmierung mit Arduino einzusteigen. Ein Arduino Nano Modul reicht dafür bereits.
PS: Meine Fresse, sind die teuer geworden! Ich habe sie mit 1,50€ in Erinnerung. Versuche mal billigere Angebote finden und kaufe dir ein paar auf Vorrat. Wenn mal einer nicht funktioniert ist es immer gut, einen neuen zum Vergleich zu haben.
Deswegen empfehle ich dir zur Stromversorgung eine Powerbank zu nehmen.
Die liefert durchgängig stabile 5 Volt und ist wieder aufladbar.
So eine einfache Ablaufsteuerung ist meiner Meinung nach der Ideale
Aufhänger, in die Mikrocontroller-Programmierung mit Arduino
einzusteigen. Ein Arduino Nano Modul reicht dafür bereits.
Eine tolle Empfehlung, weil:
Kai schrieb im Beitrag #7454271:
Mangels Elektronik-Kenntnissen war mein Plan
Ein Nano an der Powerbank ist ziemlich idiotisch, weil sie dank dessen Eigenverbrauch ohne Licht schon Übermorgen leer ist.
Ist auch egal, bis das jemand ohne Vorkenntnisse in Gang hat, interessieren den Kleinen schon längst andere Dinge.
PS: Meine Fresse, sind die teuer geworden! Ich habe sie mit 1,50€ in
Erinnerung. Versuche mal billigere Angebote finden und kaufe dir ein
paar auf Vorrat. Wenn mal einer nicht funktioniert ist es immer gut,
einen neuen zum Vergleich zu haben.
Waren vor 2 Jahren bei 3€.
Ich als Neuling hatte dann auch auf Vorrat gekauft, weil die preislich sehr hoch gingen.
Zum Glück auf eigene Platinen und ATTinys umgestiegen.
Und hier noch der dazugehörige Schaltplan mit dazu. Wer noch einen Baukasten aus der Kinderzeit hat, kann ihn dafür gut nutzen, um eine mechanisch programmierbare Nockenwellensteuerung zu konstruieren.
Die Ampelanlage kann durch eine Zusatznocke nach einem Durchlauf automatisch gestoppt werden (Dauergrün). Dadurch eignet sie sich auch gut als Startsignalampelanlage für eine Carrerabahn.
Nach 100 Runden kann die Ampelanlage durch einen kurzen Druck auf einen Starttaster wieder für die nächsten 100 Runden neu gestartet werden usw.
Das Schrittschaltwerk aus der Konservendose finde ich echt cool. Jetzt muss man die Dose nur noch mit einem Getriebemotor drehen, der sich bei Erreichen des Zustands Fussgängerampel rot selbst abschaltet, bis jemand den Knopf an der Ampel drückt. Damit läßt sich dann auch die Ampel für Fahrzeuge realisieren. Noch dazu wäre ein realistisches Timing möglich, damit die Gelbphasen nicht so lange sind wie die Rotphase. 6 Spuren sollte man schon nebeneinander auf die Büchse bekommen.
Ich hätte aus Gewohnheit einen Arduino verbaut. Wenn man nicht auf Post aus Richtung Shenzen warten mag, wird es dann allerdings teurer. ARD PRO-MICRO und DEBO DRV1ULN2003 gibt's erst für 21€50 bei Reichelt. Ich sollte mich eventuell doch mal mit den RP2040 anfreunden, die sind momentan billiger.
Powerbank als Energiequelle ist ein guter Tip. Ich hatte auch einen dem Leonardo ähnlichen rausgesucht, um nicht noch einen USB auf R232 Umsetzer mitversorgen zu müssen, wenn er längst schon nicht mehr gebraucht wird.
Das Schrittschaltwerk aus der Konservendose finde ich echt cool.
Zuverlässige Kontaktgabe ist allerdings nicht trivial. Durch den hohen Abrieb kann man die Kontaktflächen nicht veredeln. Daher haben sich Nockenschalter mit Rolle durchgesetzt.
Ich habe das mit der Dose mal aufgebaut, als ich mein einer Kinder-Bastelgruppe aushilfsweise dabei war. Es hat ziemlich schlecht funktioniert, taugte nur als Anschauungsmodell wie es theoretisch funktionieren könnte.
Wer Fischertechnik hat, benutzt dazu 2 mal die rote Kontakttrommel und 3 Schleifkontakte. Kann man mit Kurbel oder Motor drehen lassen. Oder eben wie im Bild die Nocken und Nockenschalter.
Mario P. (noscripter) hatte das damals so kommentiert: "Über die Beweggründe dahinter kann man natürlich nur spekulieren, erfahrungsgemäß geht es aber wohl eher nicht darum, die Welt besser zu machen."
Aber lest mal besser selber -- und bildet euch ein eigenes Urteil...
Attiny85 reicht für den Fußgängerteil mit einmal rot, einmal grün und einem Taster. Mag man den Spaß erweitern um die Anzeige für Fahrzeuge, ist man schon wieder gekniffen.
Ich habe da mal was zusammengetippt. Die Zeiten sind noch ziemlich frei Schnautze. Wer Lust hat kann sich ja mal mit einer Stoppuhr an eine echte Fussgängerampel stellen und die Erkenntnisse in Einstellungen.h eintragen.
Mit 4 Pins sollten bei Anwendung von Charlieplexing bis zu 12 LEDs ansteuerbar sein. Solange weder blaue noch weisse LEDs im Spiel sind, würden auch die leicht unterschiedlichen Flusspannungen der roten, gelben und grünen LED kein Problem bereiten.
https://en.wikipedia.org/wiki/Charlieplexing
4 Pins lassen einen frei am Tiny, so das noch Platz für den Taster wäre.
Ich finde die Büchsenschaltung aber immer noch die beste, nebenbei bemerkt.
Und ja, Flachbatterien gibts noch, sind letztlich auch nur drei R3 verpackt in handlich.
Die Lösung mit der abgeklebten Blechdose finde ichvam Schönsten für den Lerneffekt. Die lässt sich auch um ein Uhrwerk oder getakteten Impulsantrieb erweitern.
Eigentlich leben wir ja in einer Zeit der 3D-Drucker. Wenn es das nicht längst schon gibt, könnte nicht jemand eine .stl-Datei erstellen für eine Trommel mit dem Ablauf der Ampel.
Eine Trommel, die von einem Getriebemotor gedreht wird und diverse Mikroschalter mit Rolle am Hebel (wie z.B. AV 32543 AT bei Reichelt) betätigt ?
Die Blechdose scheint wohl leider unter Kontaktproblemen zu leiden.
Ich könnte eine Datei mit meinem Zeitablauf, aufgenommen von einem Logic-Analyzer, zur Verfügung stellen.
Eigentlich leben wir ja in einer Zeit der 3D-Drucker. Wenn es das nicht
längst schon gibt, könnte nicht jemand eine .stl-Datei erstellen für
eine Trommel mit dem Ablauf der Ampel.
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