Gruppe 7: Schüttel-Taschenlampe
Idee: Nutzlose Taschenlampe
Hier der Link zum Funktionsvideo: https://youtube.com/shorts/Ja5LOOUDivE
Bei der Aufgabenstellung “Make something useless (but wonderful)” kamen wir schnell auf die Idee wieder etwas mit Licht zu machen. Zudem wollten wir wieder ein portable-device machen, da kam uns schnell die idee eine Taschenlampe zu bauen. Danach kamen die Überlegungen wie man dieses ja recht simple Gerät nutzlos zu machen könnte. Dafür haben wir uns Gedanken über die übliche Nutzung einer Taschenlampe gemacht. Diese wird meist über einen Schalter eingeschaltet und dann darauf gehalten was beleuchtet werden soll. Diese Konzept wollten wir aufbrechen in dem zwar ein Schalter verbaut wird, dieser jedoch komplett nutzlos und nicht angeschlossen ist. Eingeschaltet wird die Taschenlampe über in Schütteln des Gerätes. Allerdings bleibt die Lampe nicht lange an und muss daher durchgehend geschüttelt werden. So kann die eigentliche Funktion nicht erfüllt werden und die Nutzlosigkeit ist gewährleistet.
Konzept und Funktionalität:
Hardware: Als Leuchtmittel kommt ein Neopixel 24 LED-Ring zum Einsatz. Dieser wird über eine ESP32 Wroom gesteuert. Das Schütteln wird durch einen Adafruit FLORA LSM30 Beschleunigungssensor erkannt. Um die Portabilität zu ermöglichen und nicht auf ein USB Kabel angewiesen zwecks Stromversorgung angewiesen zu sein, haben wir einen Akkuhalter mit zwei 18650 Zellen verwendet. Hierdurch bekommen wir die benötigten 5V für den Microcontroller und den LED-Ring.
Design & 3D-Modellierung:
Da wir die Taschenlampe 3D-Drucken wollten haben wie die einzelnen Bauteile in Fusion360 modelliert. Das Device besteht aus 5 teilen, einen dreier Stack für den Microcontroller, den Sensor und die LEDs und dem Griff welcher zweiteilig ist und den Akkuhalter beherbergt. Das ganze ist durch Pins und Löcher an den entsprechenden Stellen zusammenstreckbar und benötigt keine Klebe. Hierdurch kann es bei Bedarf auch wieder auseinandergenommen werden fall Änderungen an der Hardware nötig wären.
Die LED Ebene hat eine Einkerbung in die Der LED Ring genau rein passt. Allerdings liegt dieser nicht auf der Vollen Breite auf, damit noch Platz für die Kabel bleibt. Wir haben eine Weitere Stufe hinzugefügt, um einen Laser-geschnittenen Acrylglac Ring vor den LEDs anzubringen. Diesen haben wir noch ein wenig abgeschliffen um für mehr Diffusion zu sorgen. Um die Kabel zur nächsten Ebene zu führen haben wir zwei Löcher erstellt.
Die Sensor Ebene hat mittig eine kleine Erhöhung auf der wir mithilfe von Heißkleber den Sensor befestigen können. Diese ist hoch genug um noch Platz für angelöteten Kabel zu haben. Durch vier große Löcher ist genügend Platz für Kabelmanagement und es wird Filament gespart.
Die Microcontroller Ebene hat eine Vertiefung in den Maßen des ESP32 und eine Öffnung nach Außen um das entsprechende Kabel verbinden zu können. Auch hier gibt es wieder ein Loch für die Durchführung der Kabel zu den Akkus. Dieses ist abgerundet um zu gewährleisten, dass die Isolierung der Kabel beim Schütteln nicht beschädigt wird.
Der Griff hat eine entsprechende Einkerbung um Platz für den Akkuhalter zu bieten. Hierbei mussten die Schalter am Akkuhalter und der USB-Port berücksichtigt werden um die Taschenlampe später noch laden und einschalten zu können.
Software:
Der ESP32 ließt kontinuierlich die Beschleunigungsdaten aus dem LSM303 Sensor aus. Aus den Änderungen der Beschleunigung in jede Richtung wird die Stärke der Beschleunigung berechnet. Wird der vorab definierte Schwellenwert überschritten, wird das Schütteln erkannt und die Taschenlampe für die definierte Leuchtdauer eingeschaltet. Diese Dauer ist bewusst kurz gewählt um möglichst nutzlos zu sein. Dabei leuchten alle LEDs gleichmäßig weiß.
Finalisierung:
Um das Finish der Taschenlampe möglichst angenehm zu machen, haben wir das 3d-gedruckte Gehäuse mit immer feiner werdendem Schleifpapier abgeschliffen. Zuletzt wurde es mittels Sprühdose weiß lackiert um das vorher zweifarbige Gehäuse homogen erscheinen zu lassen.
