Willkommen beim Maker Space der experimenta Heilbronn. Wir sind eine offene Werkstatt, mit vielfältiger Ausstattung. Bei uns treffen sich Menschen ab 14 Jahre zum Werken, Austauschen und Lernen. Neben regelmäßigen Workshops zu verschiedenen Themen, wird hier an eigenen Projekten gearbeitet. Der Maker Space bietet hierfür eine Vielzahl an Geräten, Werkzeugen und Materialien.
Der Maker Space, mit einer Fläche von 450 m², befindet sich im Erdgeschoss des historischen Gebäudes „Hagenbucher“ am Experimenta-Platz. Hier ist jeder eingeladen mitzumachen oder einfach mal vorbei zu schauen, um sich zu informieren und die Möglichkeiten auszukundschaften.
Unsere Öffnungszeiten erlauben es auch in den Abendstunden aktiv und kreativ zu sein.
| Dienstag bis Samstag | 15:00 - 22:00 geöffnet (auch an Feiertagen und Ferien) |
| Sonntag und Montag | geschlossen |
In kleinen Workshops können alle den Umgang mit dem Lötkolben lernen.
Für den Einstieg haben wir verschiedene Kleinstprojekte in der Schublade.
Ein fliegender Getränkekasten? Kein Problem.
Ein Gerät, dass WLAN-Stärke auf farbigen LEDs anzeigt.
Mit angeleiteten Workshops fällt es leichter in ein neues Thema einzusteigen. Deswegen finden regelmäßig Einführungen in unterschiedliche Inhalte statt. Auch der Umgang mit unseren Geräten und Werkzeugen kann in kompakten Einheiten erlernt werden.
Workshops ansehen und buchenSelbst ausprobieren und die Befähigung zum eigenständigen Arbeiten, - das ist, was den Maker Space ausmacht. Um dies zu erreichen, haben wir zahlreiche Geräte, Maschinen und Werkzeuge, sowie eine solide Grundausstattung an Materialien vorrätig. Durch die Geräteführerscheine stellen wir sicher, dass in den Werkräumen fachkundig und ohne Gefahr gearbeitet werden kann.
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Die Nutzung des Maker Space ist kostenlos. Alle Geräte und Räume können innerhalb der Öffnungszeiten frei genutzt werden.
Wir halten viele Materialien im Maker Space vorrätig. Diese Materialien können kostenlos genutzt werden. Dennoch sollte Material für größere, eigene Projekte selbst beschafft und mitgebracht werden. Gerne können wir bei der Auswahl und Bestellung helfen und unsere Erfahrung mit einbringen.
Wir wollen gerne, dass Projekte umgesetzt werden können. Wenn ein Projekt an Materialkosten scheitert, wende dich an uns. Eventuell können wir gemeinsam eine Lösung finden, wie dein Projekt trotzdem umgesetzt werden kann.
In der Schule hat jeder schon ein Mal mit einem heißen Draht etwas aus Styropor gemacht. Doch das stinkt immer furchtbar und so richtig gut wird es ohne Übung auch nicht. Gut, dass wir einen CNC-Styroporschneider haben. Der stinkt zwar immernoch, aber die Maschine arbeitet schnell und präzise. Das Problem: Die Software. Wie immer mit CNC-Maschinen benötigt die Programmierung die längste Zeit. Besonders lange dauert es aber weil man a) jeden Vektor von Hand eingeben muss oder b) sich mit dem Import von Vektorgrafiken beschäftigen muss (hab ich irgendwann aufgegeben).
Warum es trotzdem nützlich ist, das Gerät zu haben?
Es ist einfache extrem schnell. Wenn man z.B. ein Automodell braucht, um im Windkanal Luftverwirbelungen festzustellen, kann der 3D-Druck eines einfachen Modells viele Stunden Dauern. Doch in den meisten Fällen reicht ein 2,5D-Modell, und das kann in Minutenschnelle aus Polystyrolschaum (z.B. Styropor/Styrodur) geschnitten werden. Außerdem ist das Arbeitsvolumen mit 400mm x 300mm x 200mm größer als das des Ultimaker S5!
Also, bevor du das nächste Mal einen 12-Stunden Druck startest, denk drüber nach, ob du diesmal nicht was Neues ausprobieren willst.
Ich glaube jeder kennt Batman und sein iconisches Symbol. Eine an den Himmel projezierte, stilisierte Fledermaus. Dieses Symbol ziert seit einigen Wochen auch die Wand am großen Tisch hinter der Kuschelbox. Eben diese Projektion diente Hannah als Inspiration für ihr erstes Projekt im Maker Space.
Nach einer kurzen Einführung in Fusion360 entstand ein selbst gezeichnetes Baterang aus Splines in einer Skizze. Diese Zeichnung wurde expoertiert und mit dem LaserCutter aus Acryl geschnitten. Und eigentlich sollte an dieser Stelle Schluss sein. Aber wir wären nicht der Maker Space wenn uns nicht noch eine Erweiterung einfallen würde.
Also kurz hinter Fusion geklemmt und eine kleine Halterung für das Plexiglas designed. Und wie immer ist alles etwas eskaliert.
Aus einer kleinen Halterung wurde eine Tischlampe mit RGB-LEDs in einer dunklen Holzfassung. Gefräst mit der CNC Fräse.
Dazu wurde das (eigentlich für den 3D Drucker entwurfene) Design in das CAM Modul geladen und die Bahnen erstellt.
Der erste Versuch scheiterte leider kurz vor dem letzten G-Code Befehl und eine untere Ecke splitterte weg. Zeit zu gehen und für den Abend Schluss zu machen.
Einige Tage später ist Hannah wieder im Maker Space aufgetaucht und wollte das Projekt unbedingt fertig machen. Also ging es mit leichten Modifikationen an den Bahnen wieder an die Fräse. Und dieses Mal war es ein voller Erfolg. Viele fliegende Spähne später lag eine ordentliche Schale aus Holz auf dem Tisch. Bereit für die Elektronik.
Die Elektronik besteht nur aus einem Arduino Nano und 15 SK6812-LEDs. Versorgt wird alles über USB. Eingebaut mit Heißkleber und natürlich alles ordnungsgemäß gefrickelt.
Auf den Arduino wurde der Testcode geladen. Den Code findet ihr auch auf Github. Es handelt sich um eine angepasste Version des FastLED-Standart Beispiel.
Code für den Arduino
Danach wurden die zwei gefrästen Hälften aueinander geklebt. Dazwischen wurden 4 gelaserte Module geklebt um die LEDs zu halten und Platz für das Acrylglasteil zu machen.
Das fertige Werkstück ist eine super Tischdekoration. Leider nicht hell genug um wirklich als Lampe zu dienen aber immerhin schön genug um als Dekoration durchzugehen. Und definitiv 100% nerdig.
Da ich schon länger überlegt habe, diverse Gegenstände von mir und Oberflächen in meiner Wohnung zu dekorieren, habe ich ein paar Stencils für Sprühfarbe gebastelt. Und da ich sowieso ein Faible für Füchse habe, war natürlich auch das Motiv direkt klar.
Wenn man sich endlich mal vor eine Nähmaschine setzen möchte oder Zuhause eine geerbte stehen hat, aber das ganze gerne mit einem geschulten Blick über die Schulter angehen möchte. So ist ein Einsteiger-Workshop in der Textilwerkstatt genau das richtige. Am Schluss konnte dann auch jeder eine tolle und selbst genähten Utensilo mit nach Hause nehmen.
Begonnen haben wir den Workshop mit einer kleinen Exkursion in den Stoffladen um die Ecke. mit einer gelernten Schneiderin lassen sich dabei auch super über Textilien, deren Ursprung und Nachhaltigkeit oder über Schnittmuster schnacken. Jeder konnte sich dann das Textil seiner Wahl aussuchen. Egal ob dünnere Dekostoffe oder doch gleich feste Möbeltextilien. Für die dünnen Textilien haben wir auch gleich dicken Schaumstoffvlies (H 640) zum festigen mitgenommen.
Im Maker Space arbeiten wir mit den Pfaff Passport 3.0. Und die müssen natürlich erstmal eingefädelt werden…
Als Verpackung für Hochzeitsringe wurde im aus einem Stück Eiche diese Box gefräst. Verwendet wurden die CNC Fräse für die Formgebung und der Laser Cutter für die Gravur des Deckels.
Die Box wurde als ersten als CAD Modell erstellt. Dazu haben wir aus dem Internet eine schöne Herzform herausgesucht und dann in Fusion die äußeren Konturen extrudiert. Mittels des „Schale“ Tools wurde der Innenraum freigeräumt und die Auflage für den Deckel modelliert.
Die Programmierung der CNC-Fräse erfolgt mit Fusion360 CAM Modul. Genutzt wurde das Adaptiv Clearing aus den 3D Optionen um die äußere Form aus dem Material zu holen und die große innere Tasche der Innenseite freizuräumen.
Dabei wurde die unterste Ebene der Frässtrategie um 2 mm angehoben um das Werkstück nicht komplett zu lösen. Diese 2 mm wurden nochmal mit der 2D-Kontur Strategie entfernt. Dabei wurden Stege erstellt die das Modell halten und später von Hand entfernt wurden.
Die Oberseite des Deckels wurde im Laser mit einem floralem Muster verziert. Dazu einfach ein Muster entweder von Hand zeichnen oder im Internet etwas passendes suchen.
Zum Schluss wird alles geschliffen und mit Öl nachbehandelt. Zum einen um die Haltbarkeit zu erhöhen, zum anderen um eine dunklere Färbung zu bekommen.
Ich habe mir vorgenommen, dieses Jahr ein wenig früher mit den Weihnachtsgeschenken anzufangen. Und da selbstgemachtes immer noch am besten rüberkommt und ich noch vom letzten Nordseeurlaub ein paar kleine Bernsteine übrig hatte, habe ich mich dazu entschlossen einen Silberring zu fertigen.
Eigene Entwürfe auf Textil zu bringen ist eine der häufigsten Anfragen von Besuchenden im Maker Space. Eine Möglichkeit ist das Sticken. Dazu haben wir eine computergesteuerte Stickmaschine.
Üblicherweise beginnt der Prozess mit einer Handzeichnung auf Papier. Wichtig ist dabei, dass die Linien möglichst klar und deutlich sind. Außerdem wird es komplexer je mehr Farben in der Zeichnung vorhanden sind. Zweifarbige Zeichnungen sind vergleichsweise einfach.
Am Computer werden die Zeichnungen dann in Stickdateien umgewandelt. Dazu gibt es ein Tool in dem Pixelgrafiken vom Computer gelesen und dann nachbearbeitet werden können
Bevor das eigentliche Ergebnis bestickt wird ist es immer sinnvoll einen Probedurchlauf auf einem Teststück zu machen und eventuelle Schwachstellen zu finden.
Lochkameras sind die einfachsten Kameras überhaupt. Entsprechend lag die Idee nahe, eine solche Kamera selbst zu bauen und eigene Versuche zur Photographie damit zu starten.
„Was lange näht, blinkt endlich gut!“ – Ganz nach diesem Motto haben wir am letzten Samstag unsere Zeit mit Stecken und Hacken und Nähen verbracht. Unser Ziel war es, selbst mitgebrachte Klamotten, Taschen oder Textilien zu upcyclen und mit bunt blinkenden LEDs zu verzieren. Am Schluss entstanden einige leuchtende Unikate, die jegliches Outfit aufbereiten. Der größte Vorteil der verwendeten elektronischen Teilen ist, dass diese komplett waschbar sind, natürlich ohne Batterie. Im Workshop entstanden eine Jeans mit leuchtenden LEDs am Taschenrand, ein T-Shirt mit LEDs und Schaltkreis in Blumenform, eine Tasche und ein blinkender Handschuh, ein Pulli, dessen Aufdruck verfeinert wurde, zwei herrliche Weihnachts-Strickpullover, deren Sterne und Lichterketten nun wirklich leuchten und weitere Pullover und T-Shirts.
Gearbeitet haben wir am Samstag mit einem Arduino LilyTiny, bunten LEDs, leitfähigem Faden, zu Beginn noch einigen Krokodilklemmen, einer 3V CR2032 Knopfzelle und einem Schalter. Dazu kamen dann noch Nadeln, natürlich die Textilien und ein Computer zum Programmieren.
Als ersten haben wir uns um die Schaltkreise gekümmert. Welche Kabel dürfen sich nicht berühren? Was sind die Vor- und Nachteile von Reihen- und Parallelschaltung? Wieviele LEDs sollen angesteuert werden? Diese Schaltkreise haben wir dann erstmal mit Krokodilklemmen ausprobiert. Funktionieren alles LEDs und wie wirken die Farben?
Als nächstes steht die Frage an, wie dieser Schaltkreis nun am ordentlichsten auf das Textil gebracht wird, ohne am Schluss verwirrt zu sein, ob der Faden nun negativ oder positiv gepolt ist.
Dann wurde fleißig genäht. Die LilyPad LEDs, sowie das LilyTiny und auch der Schalter lassen sich super von Hand annähen. Das leitfähige Garn ist zwar in großen Mengen etwas widerspenstig, lässt sich aber im Großen und Ganzen auch gut verarbeiten.
Das LilyTiny ist bereits programmiert, alle vier Pins sind unterschiedlich belegt.
Wer gerne einen eigenen Code programmieren wollte, und damit die LEDs mit einem individuellen Lichtmuster zum Leuchten bringen wollte, hat einfach eine Klemme und einen ATtiny-programmer genutzt.
Als dann einer der drei Dörrautomaten komische Geräusche beim Trocknen machte, habe ich ihn mit in den Maker Space genommen. Schrauben raus … (Gut, dass wir ein vielseitiges Schraubendrehersortiment im Maker Space haben) … auseinander bauen … und was ist kaputt? Das Problem lag am Lüfter. Die Verbindung zum Motor ist abgebrochen.
Wir sind den Spuren des natürlichen Farbstoffes Indigo auf den Grund gegangen. Unsere Reise führte durch das Chemielabor, einer Kreativwerkstatt und einem Geschichts- und Kulturbuch. So umfangreich ist der blaue Farbstoff. Insgesamt ein toller Workshop mit wundervollen Ergebnissen.
„THE TAMPON BOOK – DAS BUCH GEGEN STEUERDISKRIMINIERUNG“ der The Female Company sagt: „Kaum einer weiß es, dabei betrifft es so viele: Auf Tampons, Binden und alle anderen Hygieneprodukte für die Menstruation zahlen wir in Deutschland den höchsten Mehrwertsteuersatz von 19 Prozent. Das bedeutet, Tampons und Co gelten als Luxusartikel, während echte Luxusgüter wie Trüffel oder Kavier als „notwendige Lebensmittel“ definiert wurden – und nur mit 7 Prozent besteuert werden.“
Bei diesem Projekt handelt es sich um den Nachbau der Laterne von Amee House (https://www.ameede.com/fancy-chandelier-3d-puzzle-cnc-lasercut/)
Die Laterne wurde aus Polystyrolplatten gelasert und verklebt. Im innern werkelt ein ESP32 und steuert SK6812 LEDs an. So können Animationen und Leuchtintensität per WLAN gesetzt werden. Die LEDs habe einen Weißkanal und können so ein angenehmes warmes Licht abgeben.
Am Samstag war es mal wieder soweit und wir hatten einen unserer tollen und innovativen Workshops bei uns im Maker Space. Dieses Mal sind wir dem Werkstoff 3D-Druck auf den Grund gegangen. Experimentell haben wir 3D gedruckte Objekte verformt oder aufgeblasen und mit ungewöhnlichen Verarbeitungsweisen völlig neue Objekte erschaffen.
Noch vor einem Jahr haben wir eine Werbemaßnahme mit dem Elly Heuß Knapp Gymnasium angeleiert. Ziel war es, neue Schüler für Code for Heilbronn e.V. zu gewinnen. Mittlerweile haben sich die Voraussetzungen geändert und die Werbeaktion ist jetzt für den Maker Space und mit dem Material des Maker Space der experimenta.
Der Workshop bestand aus dem kreativen Umgang mit Folienresten aus dem Maker Space. Die Reste wurden in Dreiecke geschnitten und konnten dann auf den Textilien angeordnet werden. Die Ergebnisse sind unglaublich vielfältig und bunt. Die Bearbeitungszeiten ebenso. Zwischen 20 Minuten und mehreren Stunden wurde an den T-Shirts und Beuteln gearbeitet.
Der Workflow ist dabei recht einfach. Aus verschiedenfarbigen Resten werden Dreiecke geschnitten. Außerdem können aus größeren Stücken Buchstaben und Formen geschnitten werden. Die Folienstücke werden dann auf das Textil gelegt und arrangiert. Die fertigen Werkstücke werden dann auf eine MDF-Platte gezogen und damit in die Transferpresse transportiert. Nach 30 Sekunden anpressen sind die Folienstücke fixiert und halten auf dem Untergrund. Nach dem Abkühlen kann die Schutzfolie vom Textil entfernt werden und die Farbfolie bleibt zurück.
Das größte Problem während des Workshop ist, dass die Ausrichtung der Folien sehr schwer zu erkennen ist. Daher liegen die Folienstücken oft auf der falschen Seite und werden statt am Textil an der Presse angehaftet. Daher empfiehlt es sich ein Backpapier oben auf zu legen. Dadurch muss die Presse seltener gereinigt werden und alles läuft flüssiger ab.
Alle Dateien hier zum download: https://www.thingiverse.com/thing:3731351/files
Für einen Wettbewerb 2018 von Conrad Electronics haben wir bei Code for Heilbronn e.V. einen Roboter entwickelt. Der Roboter wurde entworfen um möglichst einfach gebaut ein möglichst breites Band an Geländeformen bewältigen zu können.
Für die Geländegängigkeit sind vor allem die speziell geformten Räder verantwortlich. In eine Richtung läuft das Rad verhältnismäßig ruhig und der Roboter kann sich schnell vorwärts bewegen. In die andere Richtung kann der Roboter sich im strukturierten Oberflächen verhaken und auch Steigungen gut überwinden.
Die Räder sind in Fusion360 erstellt und dann aus TPU gedruckt. TPU ist flexibles und abriebsfest und damit sehr gut geeignet.
Der Body besteht aus gelasertem MDF. Im Design sind vier äußere Schächte und eine mittlere große Bucht vorgesehen. In der Mitte ist der Akku und der Lagesensor untergebracht. Auf zwei der äußeren Schächte befinden sich der Controller und der StepDown für die Stromversorgung. Betrieben wird der Roboter mit einem 2S Lithium Polymer Akku. Der Stepdown ist ein LM2596 und als Microcontroller arbeitet ein Wemos D1 Mini (ESP8266).
Angetrieben wird alles von vier Continous Rotation Servos. Im Roboter können dabei HSR-1425CR oder baugleiche Servos eingesetzt werden. Jeder Servo wird dabei vom Controller separat angesteuert. Dadurch und durch die Form der Räder ergibt sich ein eher watschelndes Laufbild des Roboters.
Nach zwei Jahren Pause wurde im Juni 2019 wieder der Solarmobilbauwettbewerb der experimenta Heilbronn ausgetragen. Die beiden Pokale für die Kreativpreise, die für besondere Innovation, technische Versiertheit oder schönes Design vergeben werden, haben wir im Maker Space gefertigt.
Die Pokale bestehen jeweils aus einem Sockel aus Eichenholz, einem farbigen Schriftzug „Kreativ“ aus grünem Acrylglas (6mm stark) und einer transparenten, gravierten Acrylglasplatte (3mm stark).
Eine Handzeichnung lieferte die Vorlage für die Vektorzeichnung, welche nach dem Scan in Corel Draw erstellt wurde. An der Kontur habe ich mich manuell „entlang geklickt“.
Schriftzug und Platte wurden mit dem Lasercutter geschnitten bzw. graviert. (Beim gravieren empfehle ich immer einige Einstellungen bezüglich Geschwindigkeit und Leistung zu testen, um Werte zu finden, die ein schönes Ergebnis liefern.)
Mit unserer kleinen Bohr/Fräs-Kombimaschine habe ich die beiden Nuten mit einem Schaftfräser manuell und in mehreren Durchgängen in den Sockel geschnitten. (Bei diesen handelt es sich übrigens um Parket-Klötzchen, die im Neubau der experimenta verlegt wurden. Aber ich habe keine Böden beschädigt, sie waren noch übrig).
Die Acrylglas-Teile sind zum Schluss in die Nuten eingepresst worden, wobei ich auch ein wenig Heißkleber zum Einsatz gebracht habe.
Im Makerspace entstehen nicht nur langlebige Objekte, sondern auch Dinge, die man sofort aufessen kann.
Letzten Donnerstag zum Beispiel haben wir zusammen Sushi selbst gemacht. Kris hat diesen Workshop vorbereitet und in diesem Zug Zutaten eingekauft und vorbereitet. Messer, Brettchen und Schalen hat sich jeder selbst mitgebracht.
Mit dem Wunsch nochmal zu siebdrucken wurde am Rechner, als Motiv, eine Feder entworfen. Des weitern wollten wir ausprobiern, ob man die Schablone, aus Backpapier, lasern kann.
Eine Garderobe hat im Maker Space gefehlt. Also haben wir los gelegt, ein Design entworfen und schonmal grob am Computer mit Fusion 360 konzipiert. Angelehnt ist das Design an einen Baum mit auswachsenden Ästen. Damit der Baum nicht einfach umfällt, haben wir ihn in einen Betonsockel gegossen.
Beim Siebdruckverfahren wird die Druckfarbe mit einer Rakel durch ein feinmaschiges Gewebe hindurch auf das zu bedruckende Material gedruckt.
Jede Farbschicht des Designs bedeutet ein neuer Druckvorgang. Also müssen mehrere Schablonen je nach Farbe angefertigt werden und die Farben dann nach und nach aufgetragen werden.
Als Geburtstagsgeschenk eine Yogamatte gekauft und im Maker Space, mit einer der Nähmaschiene und ein wenig Stoff, eine passende Tasche genäht und somit das Geschenk um eine praktisches Accessoires ergänzt.
Dieser Artikel ist die Aufzeichnung eines Arduino-Einführungsworkshop inkl. aller Beispielprogramme und einiger kurzer Erklärungen. Der Workshop findet regelmäßig Samstag Vormittag statt. Termine sind am besten im Maker Space zu erfragen, da sie aktuell noch nach Bedarf gemacht werden.
Im Maker Space haben wir verschiedene Bauformen von Microcontrollern vorrätig. Jeder hat seine eigenen Besonderheiten und Einsatzgebiete.
Für den Workshop wird der Arduino Nano eingesetzt. Grund dafür ist, dass dieser Microcontroller verhältnissmäßig günstig ist (China ca 1€, Deutschland cs 10€).
Als Entwicklungsumgebung wird im Workshop Visual Studio Code (Download) mit dem Plugin PlatformIO (Dokumentation) verwendet. Gegenüber der Arduino IDE (Download) bieten sich verschiedene Vorteile. Zum einen ist die Unterstützung inklusive Treiber auch für günstige Boards direkt mitgeliefert. Autokorrektur und übliche IDE-Features wie Code-Verfolständigung, Syntax-Highlighting, markieren von Syntaxfehlern werden direkt von VSCode übernommen. Einfaches uploaden und automatische Portauswahl bringt PlatformIO mit
Die Installation von Visual Studio Code ist über den Installer von der Website und wird hier nicht groß erklärt.
PlatformIO ist ein Plugin für VSCode und wird innerhalb des Editors installiert. Dazu muss zuerst Visual Studio Code gestartet werden.
Danach muss zuerst das Plugin installiert werden. Dazu öffnen wir links im Menü den Bereich Extensions.
Danach müssen wir das Plugin suchen und installieren. Dazu oben in die Suche den Begriff „PlatformIO“ eingeben und beim Plugin „PlatformIO IDE“ auf install klicken.
Jetzt müssen wir warten, bis das Plugin fertig installiert ist. Anschließend Visual Studio Code neu starten. Nach dem Neustart werden noch einige Dinge installiert. Sobald alles abgeschlossen ist und der PlatformIO Startbildschirm angezeigt wird können wir loslegen.
Wenn die Installation erfolgreich war, wird in der unteren linken Ecke ein kleines Haus-Symbol angezeigt. Dieses Symbol öffnet auch den PlatformIO-Startbildschirm
In dem PlatformIO Startbildschirm haben wir unterschiedliche Werkzeuge zur Auswahl. Wir können zuerst ein neues Projekt anlegen. Dazu klicken wir auf „New Project“. Im folgenden müssen wir einen Projektname festlegen, unser Board und das Framework auswählen und den Speicherort bestimmen. Für den Workshop ist das Board der „Arduino Nano ATmega328“ und als Framework setzen wir Arduino ein. Das Projekt wird standardmäßig im Benutzerverzeichnis unter Dokuments/PlatformIO/Projects gespeichert.
Sobald das erledigt ist und der Projektwizard das Projekt fertig initialisiert hat können wir uns im Explorer das Projekt ansehen. Der Explorer ist im linksn Menü zu finden und zeigt alle Dateien des Projekts in einer Baumstruktur an. Für den Einstieg interessiert uns der Ordner „src“ in dem wir die Datei „main.cpp“ finden. Diese Datei können wir durch Doppelklick öffnen.
In die main.cpp kommt unser Programmcode. Im Folgenden sind die drei Beispielprogramme aus dem Workshop. Jedes Arduino-Programm beginnt mit zwei Funktionen.
Die Setup-Funktion wird beim starten des Arduino ausgeführt. In dieser Funktion werden alle Definitionen und Initialisierungen ausgeführt. Viele Bibliotheken bringen Setupfunktionen mit, die hier aufgerufen werden müssen z.B. FastLed mit FastLED.addLeds<NEOPIXEL, 6>(leds, 1);
Die Loop-Funktion wird endlos lange immer wieder nacheinander aufgerufen. Immer wenn die Loop beendet wurde beginnt ein neuer Aufruf. Alle Logik, die wir von unserem Microcontroller ausgeführt haben wollen werden wir in diese Funktion implementieren.
Auf dem Arduino Nano ist eine LED direkt auf dem Board verbaut. Diese kann für einfache Funktionstests und kleine Beispiele verwendet werden. Die Konstante LED_BUILTIN enthält den Pin dieser LED. Das Programm setzt im Setup diesen Pin als output um dann in der Loop den Pin abwechselnd auf High und Low, also an und aus, zu setzen.
#include <Arduino.h>
void setup() {
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
delay(100);
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
delay(100);
}Um zu überwachen, was unser Arduino tut gibt es verschiedene Optionen. Eine sehr einfache ist die Ausgabe von Daten über den Serial-Port. Diese Daten können wir am Computer über den Serial Monitor anzeigen. Der Serial Monitor wird mit dem Stecker-Icon unten links gestartet.
Der folgende Sketch zählt in der Loop immer weiter nach oben und gibt den Wert über Serial aus. Dazu wird zuerst eine Variable vom Typ „int“ mit dem Name „tick“ definiert. Im Setup wird die Geschwindigkeit der Serial-Kommunikation auf 9600 Baud festgelegt. In der Loop wird dann tick immer weiter hochgezählt und über Serial an den Computer gesendet.
#include <Arduino.h>
int tick = 0;
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
Serial.println(tick);
tick++;
}Als drittes Beispiel programmieren wir eine kleine Ampel. Neben der Programmierung kommen hier noch einige elektronische Komponenten ins Spiel. Für das Beispiel werden Vorwiderstände und LEDs in drei Farben benötigt. Aufgebaut wird alles auf einem Breadboard.
Der Code ist eine sehr einfache Variante einer Ampel. Mithilfe des Befehl „delay“ wird die Ausführung pausiert und die Ampelphasen nach einer kurzen Wartezeit umgeschaltet.
#include <Arduino.h>
#define D3 3
#define D4 4
#define D5 5
void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode( D3, OUTPUT);
pinMode( D4, OUTPUT);
pinMode( D5, OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite( D3, HIGH);
digitalWrite( D4, LOW);
digitalWrite( D5, LOW);
delay(5000);
digitalWrite( D3, HIGH);
digitalWrite( D4, HIGH);
digitalWrite( D5, LOW);
delay(2000);
digitalWrite( D3, LOW);
digitalWrite( D4, LOW);
digitalWrite( D5, HIGH);
delay(10000);
digitalWrite( D3, LOW);
digitalWrite( D4, HIGH);
digitalWrite( D5, LOW);
delay(2000);
digitalWrite( D3, HIGH);
digitalWrite( D4, LOW);
digitalWrite( D5, LOW);
delay(10000);
}
Beim letzten Workshop sind spannende und ganz individuelle Silberschmuckstücke entstanden.
Der Maker Space ist eines der neuen Formate bei uns in der experimenta – entsprechend ist es relevant für uns herauszufinden wie gut es angenommen wird. In der Vergangenheit wurde bei Code for Heilbronn die Besuchsstatistik per WLAN erfasst. Dazu wurden die Anwesenden über die MAC-Adressen ihrer Clients identifiziert.
In der experimenta geht das aus Datenschutzgründen nicht mehr ganz so einfach. Grund genug sich Gedanken über ein neues System zu machen. Da wir im Maker Space die Ausweise für regelmäßige Besuchende haben, lag es nahe einen Ansatz zu wählen in dem die Ausweise genutzt werden.
Die Ausweise sind Karten mit dem Name und einem Bild der Besuchenden. Außerdem verfügen die Karten über Mifare und sind per NFC auslesbar. Entsprechend besteht die neue Lösung aus einem ESP8266 und einem NFC-Breakout-Board. Dazu einige LEDs und ein 3D-gedrucktes Gehäuse.
Vom Ablauf her ist es, wie man es aus jedem Unternehmen mit Zeiterfassung kennt. Die Besuchenden halten bei der Ankunft im Space ihren Ausweis an das Terminal. Dadurch wird ein Request an den entsprechenden Service gesendet und der User als anwesend markiert. Beim verlassen des Maker Space wird der Ausweis abermals an das Terminal gehalten. Der Besuchende wird ausgeloggt und wir haben die Anwesenheitszeiten. Sollte ein User vergessen sich auszuloggen, wird er automatisch nach 10h ausgeloggt.
Als NFC-Modul wurde ein PN532 Breakout Board verwendet. Es verfügt über eine SPI-Schnittstelle und eine entsprechend große Antenne um auch mit entsprechend Abstand gut zu funktionieren.
Als Hirn des Terminals werkelt ein Wemos D1 lite. Er ist günstig und verfügt über WLAN. Das ist nötig um die Daten an den Server zu senden, macht allerdings auch einiges an Kopfzerbrechen (zumal das WLAN hier hin und wieder ein wenig speziell ist und bei 70% RSSI die Verbindung abbricht).
Auch in diesem Projekt durfte die bunte Beleuchtung nicht fehlen. Entsprechend sind 12 WS2812b LEDs verbaut. Neben einer bunten Animation im Ruhezustand signalisieren sie auch den Erfolg und Misserfolg beim ein- und ausloggen und quitieren mit einer Kommen/Gehen-Animation.
Aber nicht nur das WLAN selbst ist problematisch. Vor allem inteferiert der NFC-Reader sehr stark mit dem WLAN Chip. Die Lösung besteht darin, dass der NFC-Reader beim Senden von Daten per Software deaktiviert wird
Am Server hinter dem Terminal wird aktuell noch viel gewerkelt. Aller Code befindet sich auf Github
https://github.com/maker-space-experimenta/nfc-checkin-terminal
https://github.com/maker-space-experimenta/nfc-checkin-terminal-backend
Eine Laptoptasche selbst gemacht. Stoff beim netten Textilhändler um die Ecke besorgt und schon konnte Ich im Maker Space loslegen. Genutzt habe Ich die Nähmaschine und die Overlock, zum einfachen Versäumen und Abschneiden des leicht ausfransenden Stoffes.
Das Projekt wurde als ein Abzeichen, für die Wölflinge der Pfadfinder entworfen. Mittlerweile ist es aber zu einem beliebten Bastel-Projekt für junge Menschen (vor allem 8-12 Jahre) geworden. Als löt-freies Bastelprojekt eignet er sich super um auf Events oder im Unterricht kleine Erfolgserlebnisse im Umgang mit Technik zu erreichen.
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