SSIC – Bottle Illuminator

    Ich habe mich zum Bau der beleuchteten Flaschensockel entschieden, da ich etwas klassisches – hier das Eschen Holz – mit Technik verbinden wollte. Der Kontest kam zum richtigen Zeitpunkt, da ich mir schon länger eine Hobby CNC-Fräse kaufen wollte, und das nun der Anstoß war es zu tun :D
    Vorab möchte ich euch schonmal das Ergebnis präsentieren:






    Holzbearbeitung
    Das Ausgangsmaterial waren 20mm Dicke Eschen Reststücke.



    Jeder Sockel hat einen Durchmesser von 100mm und eine Höhe von 40mm. Da das Holz nur 20mm dick war, habe ich ein Oberteil und ein Unterteil fräsen, und anschließend zusammenkleben müssen.


    Die beiden unterscheiden sich darin, dass der obere Teil Innen eine 5mm tiefe Ausfräsung hat, in welche ein runder Plexiglasausschnitt hineinkommt , worauf die Flasche am Ende steht. Der untere Teil hat zusätzlich noch eine kleine Ausfräsung in welcher das Kabel nach Aussen geführt wird.




    Da ich die Sockel leicht auf und abbauen wollte, für den Fall dass ich sie woanders hinstelle, habe ich mich für ein Stecksystem entschieden, mit welchem die Einzelnen Sockel schnell und verpolunsgssicher angeschlossen werden können.Hierzu habe ich mir einen kleinen Quader mit einem Ausschnitt gefräst, in welchem die Stecker eingeklebt wurden.





    Elektronik
    Um die LEDs richtig zu bestromen, habe ich eine von mir erstellte Konstrantstromquelle verwendet. Der Clou dieser KSQ ist, dass die mit dem Gadgeteer System kompatibel ist, und somit leicht über ein entsprechendes Mainboard gesteuert werden kann. Als Mainboard habe ich den FEZ Cerbuino Bee gewählt.


    Die Steuerung erfolgt per Bluetooth über eine eigens programmierte App. Das erfordert ein Bluetooth Modul am Mainboard, welches ich leider nicht hatte. Also habe ich improvisiert und kurzerhand einen Prototypen mit einem HC-05 Bluetooth-Modul für die Kommunikation gebaut.



    An den Eingang der KSQ wird das 24V Netzteil angeschlossen, und an einen der Ausgänge kommt ein Verteiler, an welchem die in Reihe geschalteten Sockel angeschlossen sind.




    Im folgenden ist das ganze, zusammengesetzte System zu sehen.


    Zur Erklärung:


    Links Oben: Verteiler um den einen Ausgang der KSQ auf mehrere Sockelanschlüsse verteilen zu können.

    Mitte Oben:     Die Konstantstromquelle. Es sind bis zu 3 verschiedene Eingänge & Ausgänge möglich und getrennt schaltbar. Ich habe hier aber nur Einen verwendet, da das Netzteil 24V liefert, und eine getrennte Ansteuerung somit nur unnötige Verluste mit sich bringen würde. Die LEDs werden zurzeit mit 330mA bestromt, da dies von der Helligkeit her ausreichend ist, und die LEDs gleichzeitig angenehm kühl bleiben.

    Links Unten    : HC-05 Bluetooth Modul Prototyp, welcher an dem Mainboard angeschlossen ist.


    Mitte Unten: Connector zum Anstecken der einzelnen Sockelanschlüsse


    Rechts Unten: Das Gadgeteer Mainboard ‚FEZ Cerbuino Bee‘ wecher für die Bluetooth Kommunikation mit der Smartphone Applikation, sowie für die Steuerung der KSQ zuständig ist.


    Rechts Aussen: Das 24V Netzteil, welches im Paket dabei war.



    LEDs
    An die zur Verfügung gestellten LEDs habe ich Kabel angelötet, welche anschließend mit einer provisorischen Zugentlastung (Heisskleber) fixiert habe.



    Anschließend wurde die LED auf einen Sternkühlkörper mit 70mm Durchmesser geklebt.




    Zusammenbau
    Beim Zusammenbau mussten die beiden Holzringe zusammengeklebt werden. Da die Fräse eine gewisse Toleranz hat, und die Kanten nicht perfekt übereinstimmten, habe ich sie mit einem Proxxon mit Schleifaufsatz nachbearbeitet.
    Danach wurde der fertig zusammengesetzte Rohbau mit Bienenwachs eingestrichen um dem Holz einen angenehmen, matten Glanz zu geben.
    Nach einem Tag Ruhezeit, um das Wachs einziehen zu lassen, habe ich den Kühlkörper eingesetzt und unten mit Heisskleber angeklebt.



    ls endgültige Zugentlastung habe ich das Kabel mit einem Kabelbinder am Kühlkörper fixiert.



    Zu guter Letzt habe ich noch einen 80mm Kreis aus einer Acrylglasplatte herausgefräst und ihn oben in die Abstufung aufgelegt.




    Software
    Der Software-Teil bestand aus 3 Abschnitten:

    • Den Controller programmieren um die KSQ ansteuern zu können. Hierfür habe ich einen Treiber für das von mir erstellte Konstantstromquellen Modul erstellt. Über die Gadgeteer Plattform lassen sich die einzelnen Komponenten sehr einfach zusammenhängen



    • Ein Bluetooth Modul Prototypen basteln, einen Treiber dafür schreiben und die Kommunikation mit dem Mainboard zusammenbekommen.
    • Eine App schreiben welche sich mit dem Bluetooth Modul verbindet, und die Kommandos absenden kann.


    Videos
    Um das zusammenspiel der App mit dem Controller zu veranschaulichen habe ich ein passendes Video erstellt.


    Bottle Illuminator - Live



    Ausserdem habe ich den Aufbau eines Sockels aufgenommen, damit man sich die einzelnen Schritte besser vorstellen kann.


    Bottle Illuminator - Making Of



    Fazit
    Alles in allem hat die Herstellung und der Zusammenbau der sechs Sockel etwas mehr als 2 Monate gebraucht. Da ich mit diesem Projekt das erste mal Kontakt mit einer CNC Fräse hatte, hat es einige Zeit gedauert bis brauchbare Ergebnisse zu sehen waren.
    Ein weiteres Problem an welches ich im Vorhinein nicht gedacht habe, war, dass die Fräse sehr laut ist, und ich in einer Mietwohnung wohne. Somit konnte ich maximal eine Stunde pro Tag fräsen, da die Lärmbelastung für das ganze Haus sehr stark war.
    Außerdem musste ich mir eine geeignete Schaltung überlegen. Gerne hätte ich jeden Sockel einzeln angesteuert. Das wäre prinzipiell möglich gewesen, es war nur sehr unpraktisch da das Netzteil 24V liefert. Somit habe ich mich entschieden darauf zu verzichten. Im Nachhinein bin ich froh darüber, denn der Programmieraufwand für die App wäre erheblich mehr gewesen.


    Ich habe bei dem Projekt sehr sehr viel gelernt. In erster Linie die Handhabung meiner CNC-Fräse. Die ‚richtige‘ Schaltung für mein Vorhaben zu finden hat mich auch gefordert, ich denke aber, dass ich einen guten Kompromiss gefunden habe.


    Ich freue mich jeden Tag, wenn ich nach Hause komme, und als Stimmungslicht die Flaschen einschalte. Man glaubt garnicht wie entspannend das Licht wirkt :)


    Viel Spaß beim anschauen, ich hoffe euch gefällt mein Projekt! :D


    Lg Dominik