Donnerstag, 14. September 2017

Fallblatt, die Erste

Ich hab mal wieder ein Bastelprojekt. Diesmal geht's ein paar Jährchen zurück in die Zeit der Fallblattanzeigen - eine heutzutage immer seltener anzutreffende Anzeigetechnik. Schade, hat sie doch ihren ganz eigenen Charme.


Mir wurden auf mysteriösem Wege 24 kleine alphanumerische Fallblatt-Module zugespielt, mit denen ich natürlich sofort etwas basteln wollte. In diesem Fall eine Textzeile. Und da das kein ganz so kleines Projekt ist, schreib ich mal wieder nen Post darüber.

Teil 1: Elektronik

Die Module

Bei den Fallblattmodulen handelt es sich um alphanumerische Module des mittlerweile nicht mehr existenten Herstellers KRONE, Modulreihe D der Deutschen Bahn. Diese stammen aus einem Generalanzeiger, also aus einer großen Fallblatt-Wand. Da diese nur recht kurz in Betrieb war, sind die Module auch noch in einem sehr guten Zustand, es sind keine Ausbleichungen oder Unförmigkeiten der Blätter zu erkennen.


Exkurs: Wie funktioniert eigentlich ein Fallblattmodul?

An dieser Stelle möchte ich auch einmal drauf eingehen, wie so ein Fallblatt-Modul überhaupt funktioniert, denn das ist ja auch nicht unbedingt Allgemeinwissen. Gut, es ist eine Walze mit Blättern drin und die dreht sich. Aber wie genau?

Die Mechanik



Mechanisch betrachtet ist so ein Fallblattmodul eigentlich kein Hexenwerk. Es wird durch einen Motor angetrieben und über ein paar Zahnräder wird die Fallblattwalze bewegt. Durch die obere Kante des Textfeldes werden die Blätter gehalten, bis sie schließlich an einem definierten Punkt umklappen. Aber wie weiß das Modul, wie weit es drehen muss, um einen bestimmten Buchstaben anzuzeigen?

Die Elektronik


Auch die Elektronik ist eigentlich gar nicht so komplex. Mit am wichtigsten sind die beiden Reflexlichtschranken, die an zwei Stellen verbaut sind und verschiedene Stellen an Zahnrädern abtasten.




Eine davon ist zuständig für die Erkennung der Nullposition, im Normalfall das letzte leere Blatt auf der Walze, bevor die Zahlen, Buchstaben und Sonderzeichen beginnen. Diese Lichtschranke wird einmal pro kompletter Umdrehung der Walze von dem großen Zahnrad rechts abgedeckt und liefert dem Controller einen entsprechenden Impuls.
Die andere Lichtschranke dient dazu, zu erkennen, wenn ein Blatt gefallen ist. Sie sitzt direkt am Motor, unter dem Rad mit den vier Flügeln. Durch das Verhältnis der Zahnräder ist sichergestellt, dass jeweils eine Viertelumdrehung der Motorwelle (also ein Flügel) genau einem gefallenen Blatt entspricht. So kann der Controller mitzählen, wie viele Blätter gefallen sind - und so weiß er, wann er den Motor ausschalten muss, um den gewünschten Buchstaben anzuzeigen.

Das Ziel

Als Projektziel habe ich mir gesetzt, eine per WLAN ansteuerbare Fallblatt-Textzeile mit 24 Buchstaben zu bauen, die in einem schlichten Gehäuse untergebracht ist und lediglich einen Stromanschluss nach außen hin hat.

Das Problem

Das Hauptproblem war das fehlende Wissen über die Ansteuerung der Module. Da keine Dokumentation vorhanden ist, der Hersteller der Module nicht mehr existiert und auch der Hersteller eines Zugzielanzeigers, welcher kompatible Module nutzt, keine Dokumentation mehr hat ("haben wir weggeschmissen"), weiß keiner so recht, wie man die Module in Originalkonfiguration zum Rattern bringt. Es gibt zwar ein Projekt, bei dem durch einige Modifikationen auf der Steuerplatine und einen Arduino als "Ersatz-Controller" die Module angesteuert werden konnten, allerdings wäre diese Lösung hier zu groß und außerdem möchte ich die Steuerplatinen im Originalzustand belassen. Man weiß ja nie.

Die Lösung

Tja, wenn man die Module im Originalzustand nicht ohne weiteres angesteuert bekommt und die existierende Lösung nicht anwendbar ist, was macht man dann? Genau! Man denkt sich selbst eine Lösung aus! In diesem Fall war das der Entwurf einer kompletten Ersatz-Steuerplatine - also sollten alle Steuerplatinen der Module ausgetauscht werden. Ja, das mag etwas übertrieben klingen und das ist es sicherlich auch (ein bisschen), und billig ist es auch nicht - aber es ist ja ein Hobby und kein Geschäftsmodell.

Die Umsetzung


Nun denn, also direkt angefangen. KiCad gestartet, Original-Steuerplatine ausgebaut und erst einmal eingescannt, um die Abmessungen und Positionen der vielen Löcher möglichst exakt nachbilden zu können. Diesen Ansatz habe ich auch schnell wieder verworfen, als ich gemerkt habe, dass das eingescannte Bild - selbst nach Korrektur der Perspektive - recht wenig mit der Wahrheit zu tun hat.
Dann machen wir's halt ganz klassisch mit Lineal und Messschieber! Einige Messungen und Vergleichs-Ausdrucke später hatte ich dann schon mal die Form der Platine nachgebildet. Damit war schon mal ein Schritt in Richtung Ziel getan.
Doch der nächste Schritt stand schon an: Ein Schaltplan musste her! Nachdem ich die Hälfte des darauffolgenden Tages damit verbracht hatte, mir ein Konzept auszudenken und Teile zu recherchieren, konnte ich dann am Nachmittag endlich loslegen. Erstaunlich kurze Zeit später stand auch schon der Schaltplan. Dann gefühl noch einmal genau so lange damit verbracht, den Schaltplansymbolen ihre Gegenstücke aus dem echten Leben - die Footprints - zuzuordnen, schnell noch ne Stückliste erstellt und endlich stand dem PCB-Layout nichts mehr im Weg.
Nachdem ich dann die Footprints in den PCB-Editor importiert hatte, sah ich direkt, dass das nicht allzu schwierig werden würde - genug Platz war auf jeden Fall schon mal vorhanden. Also los ging's und - huch, es ist ja schon 22:00 - wo ist denn die Zeit geblieben? Naja, egal, dafür stand das Layout. Aber wie ich mich kenne, wusste ich schon, dass da sicherlich noch der ein oder andere Fehler drin steckte und ließ es noch einmal bis zum nächsten Tag ruhen.
Und siehe da, natürlich fiel mir am nächsten Tag direkt etwas auf. Ein falscher Footprint, ein Kondensator, der zu weit am Rand saß und der Versuch, einen Optotriac mit Vorwiderstand direkt aus dem IO-Pin des AVR zu steuern. Ohje. Also schnell noch Footprint getauscht, Kondensator verschoben und noch nen Transistor mit Basis-Vorwiderstand zwischen den Optotriac und den AVR gehängt - viel besser. Das Ergebnis kann sich sehen lassen:



Noch ein letztes Mal drübergeschaut und für gut befunden - ab ging's zu Elecrow. Und nun heißt es warten, bis die PCBs ankommen - Bauteile habe ich dann auch noch schnell bestellt, allerdings musste ich die Lichtschranken und die RS485-Wandler in China bestellen, was meinen Zeitplan natürlich etwas hinauszögern wird. Aber gut, kann man nix machen.

Teil 2: Gehäuse

Wie schon erwähnt, wollte ich die 24 Module natürlich auch irgendwie ordentlich positionieren - dazu musste ein Gehäuse her. Die Wahl des Materials fiel auf laminierte Regalbretter in Anthrazit, was gut zum Nachtblau der Fallblattmodul-Front passt. Beim Bau des Gehäuses hatte ich Unterstützung von Phalos.


Nur wie halte ich die Module an ihrem Platz? Schraublöcher haben die nicht. Nur eine kleine Kerbe, in die normalerweise eine Rastnase einrastet. Aber die habe ich ja hier nicht und so was kriege ich auch nicht mal eben selbst gebaut.
Aber zum Glück gibt es ja kleine Holzleistchen! Beim Einkaufen im Baumarkt habe ich dann eine kleine Zierleiste entdeckt, die fast genau in die Kerbe der Module passte - mit ein bisschen Feilarbeit ist das schnell passend gemacht - also mal mitgenommen.

Phalos, fleißig am feilen...

...jetzt noch die Kerben rein.
Das hat sich als gute Idee herausgestellt und die Module sitzen auf der Leiste recht fest und genau:




Dann wurden noch die Seitenteile zurechtgesägt, um die Module schön eng beieinander zu halten und dem ganzen etwas mehr Stabilität zu verleihen:


Schließlich noch ein Deckel drauf und schon sieht das ganze ziemlich gut aus:


Dann hab ich das Ganze mal hochgehoben und hochkant gestellt, was zur Folge hatte, dass erst einmal alle Module sich leicht gedreht haben und nun schief standen. Da musste noch nachgebessert werden, und zwar in Form von Drahtstiften, die die Module an Ort und Stelle halten:


Außerdem kam noch eine Lage Luftpolsterfolie zwischen Module und Deckel, um den Modulen zusätzlichen Halt zu geben. Also wieder zusammengebaut und siehe da, es hält. Inklusive typischem Fallblatt-Zeichenfehler:




Und das ist soweit auch der aktuelle Stand des Projekts. Jetzt heißt es erst einmal warten, bis die Bauteile und die Platinen eintrudeln. Dann gibt's natürlich noch einmal einen Post.

Bis dahin,

Cato



Mittwoch, 31. Mai 2017

Meine neue Transit Media-Heckanzeige

Wie vielleicht manche von euch wissen, sammle ich Bus- und Bahnanzeigen.
Durch einen Freund habe ich mal wieder etwas neues bekommen: Eine LED-Heckanzeige von Transit Media.


Also natürlich gleich mal ausgepackt und reingeschaut. Im Vergleich zu meinen Flipdot-Anzeigen ist das Teil relativ flach und kompakt:


Aber wie das natürlich bei Geräten aus dem Straßenverkehr so ist, ist überall Ruß. Das ist mir dann auch schnell wieder eingefallen, nachdem ich einen Blick auf meine Hände geworfen habe.


Also erstmal saubergemacht und ab damit in die Werkstatt! Da habe ich es erstmal an 24V angeschlossen und... nichts. Es wird doch nicht etwa kaputt sein? Nope, einfach mal umgepolt und siehe da, es tut! Scheinbar ist Blau neuerdings +24V und Braun Masse. Naja.


Nun gut, es scheint zu funzen und keine kaputten LEDs zu haben. Also mal aufgemacht und mir das Innenleben angeschaut.


Na das ist ja recht übersichtlich gehalten. Schauen wir uns das Logikboard doch mal genauer an...


Was mir direkt auffällt, ist, dass es keinen "klassischen" EPROM zu geben scheint. Zumindest nicht sichtbar. Dafür einen IC, der recht stark nach Flash-Speicher ausschaut, rechts auf der Platine. Gut, wieso auch nicht. Muss dann wohl über die Platine programmiert werden, wenn man die Zieltexte, -nummern oder -symbole ändern will.
Das Herzstück des Systems ist scheinbar der TQFP-Chip rechts in der Mitte, auf dem - auch dem Aufkleber nach zu urteilen - wahrscheinlich die Firmware läuft. Außerdem sieht es so aus, dass das Xilinx-CPLD unten in der Mitte das Multiplexen der LEDs übernimmt - zumindest scheinen auf der LED-Platine sonst keine ICs verbaut zu sein und für Multiplex-Aufgaben habe ich schon öfters CPLDs oder FPGAs gesehen.
Unten Links zu sehen sind der Adresswahlschalter für die Statusabfrage über den Wagenbus sowie ein paar DIP-Schalter, vermutlich zur Konfiguration des Systems.
Oben rechts zu erkennen ist der IBIS-Wagenbus-Empfängerteil mit seinen Optokopplern.


Auf beiden Seiten der LED-Platine sind dicke Axial-Elkos, mit einer kleinen Plastik-Unterlage. Süß!


Leider steht auf dem DC/DC-Wandler keine Angabe zur Leistung - aber laut meinem Labornetzteil zieht das Ding bei einer dreistelligen Liniennummer auf mittlerer Helligkeit ca. 500mA bei 24V, also ca. 12W.


Hier noch mal der Beweis: Rot = Blau und Schwarz = Braun.

So weit, so gut; dann wollen wir das Ding doch mal testen! Also erstmal den Wagenbus anschließen.



Hmmm, ein 4-poliger CPC-Stecker... für IBIS zwar recht gängig, aber leider habe ich kein Gegenstück dazu. Was soll's, ab damit und an den USB-IBIS-Wandler geklemmt:


Schnell mit dem IBIS-Utility von Cybox die Zielnummern durchgeklickt, und siehe da: Es läuft!



Soweit der aktuelle Stand, ich werde sicherlich demnächst noch die Steuerung genauer untersuchen und mal schauen, inwiefern man das Teil umbauen kann, um mehr als nur die eingestellten Ziele anzuzeigen - oder auch neue Ziele hinzuzufügen.

Bis dahin,
Cato



Donnerstag, 24. Januar 2013

Schullektüren, wie sie sein sollten

Während der typischen Schullaufbahn eines jeden Schülers sind Pflichtlektüren ein unvermeidbarer Wegbegleiter. Nun gibt es ja durchaus recht interessante Lektüren, die man gerne liest. Leider sind die meisten jedoch in meinen Augen eher langweilig.

Aber das kann man ja ändern! Wie wäre es denn, wenn man diese ganzen Büchlein einfach mal in einen Mixer schmeißt und schaut, was dabei rauskommt? Hier mal ein paar mögliche Resultate!

Iphigenie auf Woyzeck [16+]
Die junge Iphigenie ist auf eine einsame Insel entführt worden und dient dort den Göttern. Tagein, tagaus das gleiche Spiel. Doch eines Tages trifft sie auf Woyzeck, der ebenfalls ein hartes Leben führt. Der Rest ergibt sich aus dem Titel. Es sei verraten, dass sein Leben nicht das einzige ist, was bei Woyzeck hart ist.

Tauben auf Tauris
Diese Dokumentation schildert das Leben einer typischen Taube auf der einsamen Insel Tauris. Man hat es als Taube ja echt nicht leicht, wenn man am A**** der Welt lebt. Daher haben die Tauris-Tauben eine ganz besondere Überlebensstrategie entwickelt: Sie fliegen alle paar Tage zum nächstgrößeren, belebten Stück Festland, geben sich als Götterboten aus und locken Menschen auf Tauris, wo sie zu einem Leben als Diener und Brotbringer der Götter – übrigens auch nur von Tauben gespielt – gezwungen werden.

A Streetcar Named Mario
Hier wird über das Leben von Mario erzählt, der im Alter von sieben Jahren durch eine Frontalkollision mit einer Straßenbahn zu einer solchen wurde. Nun muss er ständig Leute ertragen, die es sich in ihm gemütlich machen und ihn mit Füßen treten, jeden Tag mehrmals die gleiche Strecke fahren und selbst beim schlechtesten Wetter verspätete Personen knallhart stehen lassen. Das Buch endet mit einer weiteren Frontalkollision, bei der Mario im Alter von 34 Jahren endlich wieder freikommt – jemand anders hat sein Schicksal erlitten. Mario lacht und steigt ein.

Falling Men im Gras
Klaus H. ist sind ein ganz normale schizophrene Bürger der Vereinigten Staaten von Amerika. Eines Tages fallen sie jedoch bei einem gemütlichen Sonntagsspaziergang über ihre Schnürsenkel, woraufhin sie ihre Superkraft entdecken: Auf die Fresse fliegen! Von nun an nennen sie sich "Falling Men". Die eigentliche Handlung beginnt mit einem Fall auf weiches, flauschiges Gras, gefolgt von einer 250-seitigen, detaillierten Beschreibung des Falls und der Struktur des Grases. Falling Men beschließen, dort liegen zu bleiben. Die Story endet in einem gigantischen Cliffhanger.

Mario und der Zauberer auf Gras auf Iphigenie [18+]
Eine tabulose, vor sexuellen Handlungen strotzende Kurzgeschichte. Mario lädt die Prostituierte Iphigenie und seinen dubiosen Abzocker-Zaubererfreund Kevin zu einer Kifferrunde ein. Die Situation gerät außer Kontrolle und es kommt zu einer mehrtägigen Orgie.

Ich hoffe, die vorgestellten Neukreationen treffen euren Geschmack! ;)

Bis später morgen nächste Woche irgendwann mal,
Mezgr ~


Sonntag, 12. August 2012

GalaCon 2012

Sooo. Nachdem ich gestern und heute die 1. GalaCon in Stuttgart besucht habe, hier nun kurz meine Erlebnisse bzw. Erfahrungen.

Um 5:00 aufgestanden, gegen 6:00 abgeholt worden und um kurz nach 7 mit den anderen Frankfurter Bronies auf nach Stuttgart gefahren, wo wir um ca. 9:20 am Veranstaltungsort ankamen. Kaum ausgestiegen, trafen wir auch schon auf Bronies aus Tschechien und der Slowakei und die Checkin-Warteschlange war schon recht lang. Nach einer recht langen Wartezeit bekamen wir schließlich unsere Tickets und Raumkarten und haben erst mal die Zimmer bezogen – die offizielle Eröffnung, die wohl währenddessen stattfand, haben wir verpasst (wie sehr viele andere auch, die noch viel länger auf ihr Ticket warten mussten).
Aber schließlich hatten wir unser Gepäck verstaut und waren bereit, die Con unsicher zu machen! Wir haben uns schon mal ein wenig umgeschaut, die Räume ausgekundschaftet und bereits einige nette Leute getroffen. Ich habe dann nach Leuten auf meiner "Twitter-GalaCon-ToDo-Liste" Ausschau gehalten und ein wenig geplaudert. Im Verlaufe des Tages war ich natürlich oft im Haupt-Panel-Raum, um die verschiedenen Programmpunkte mitzuerleben. Allerdings waren viele dieser Punkte zeitlich nicht unbedingt nach Plan, vieles verspätete sich. Aber ist ja nicht schlimm.
Irgendwann kam ich dann auch mal auf die Idee, in den "Dealer Room", wo die Verkäufer sich aufhielten, zu schauen, aber – wie konnte es anders sein – war fast alles schon weg. Was aber gar nicht mal so schlimm war, denn so habe ich natürlich auch Geld gespart. ;)
Als Tagesabschluss-Event stand letztlich natürlich der Galaball an, für den wir uns alle schon vorbereitet hatten (Anzug anziehen und so). Naja, der Beginn dieses Events hatte sich dann auch noch mal um über eine Stunde verspätet, letztendlich war es aber soweit – und wir waren zuerst eher ernüchtert. Es war kaum Platz und so konnte natürlich auch keine richtige Stimmung aufkommen. Das hat uns dann so genervt, dass wir beschlossen haben, einfach mal runter in die Stadt zu laufen und was essen zu gehen oder so. Naja, das "kleine amerikanische Restaurant" hat sich als recht großer und vor allem voller Laden herausgestellt, so dass wir letzten Endes doch wieder mit der Stadtbahn zurück zur Con gefahren sind. Und das war definitiv die richtige Entscheidung, denn der Rest des Abends lässt sich recht passend als "BEST NIGHT EVER" bezeichnen.
Als wir wieder zum Panel-Raum kamen, um mal zu schauen, wie es denn mittlerweile mit dem Ball aussieht, stellten wir fest, dass sich der Ball in eine Pony-Disco verwandelt hatte! Und von da an habe ich mich bis um ca. 2:00 auf der Tanzfläche vergnügt, mit anderen im Chor Pony-Lieder gesungen und einfach nur Spaß gehabt. Es war EPISCH.
Zu guter Letzt bin ich dann aber auch entsprechend müde ins Bett gefallen und schnell eingeschlafen, mit Vorfreude auf den nächsten Tag.

Um 7:00 waren wir alle mehr oder weniger wach und auch im Allgemeinen füllte sich die Jugendherberge (die übrigens eher ein kleines Hotel war) mit Leben. Von den Panels dieses Tages haben wir eher wenig mitbekommen, da wir zu sehr damit beschäftigt waren, mit einem sehr coolen Typen ein bisschen Party zu machen und durch das Gebäude zu tanzen. Sehr geil!
Wir sind dann auch schon recht früh gegangen (gegen 13:00), so dass wir nicht mehr alles mitbekommen haben.
Nichtsdestotrotz war die erste GalaCon zwar an einigen Stellen klar verbesserungsbedürftig, aber durch die Anwesenheit mehrerer hundert Bronies, die immer das Beste aus der Situation zu machen wissen, einfach awesome. Ich freue mich schon auf die GalaCon 2013 – hoffentlich mit einer größeren Location und einer besseren Planung im Allgemeinen.

In diesem Sinne
yay ~