GlowCube - Licht in seiner eckigsten Form

Die Idee des GlowCube entstand, als wir auf der Suche nach einer mobilen, ambienten Beleuchtung für draußen waren. Da der Einsatzort der Beleuchtung im Sommer der Garten sein sollte, brauchte die Lampe auch noch eine hohe Lichtstäre. Die nächtlichen Heimwege aus dem Garten sollten ohne Stürze, blaue Flecken und zusätzliche Taschenlampe gelingen. Die Recherchen im Internet ergaben, dass es keine Beleuchtung nach unseren Vorstellung gab. Also musste eine eigene Kreation her. Da die beliebteste Form bei uns der Würfel ist, wurde auch diese Form wieder gewählt. Die Verbindung zwischen ambientem Licht und gleichzeitigem ersetzen einer Taschenlampe wurde durch sehr helle RGB-LEDs realisiert. Die LEDs werden ebenfalls Würfelartig zusammengeklebt und finden mittig im Inneren des Würfels ihren Platz. Die Platinen auf denen die LEDs sitzen wurden speziell für den GlowCube entworfen. Sie sollten so klein wie nur möglich sein, um den Cube möglichst perfekt auszuleuchten.

 

 

Nun musste das Design des Würfels her. Da das Wort Würfel eigentlich schon 90% des ganzen ausmacht, war also nur noch die Frage der Größe und die Platzierung der Anschlüsse zu klären. Hierfür wurde erstmal aus Kreativplatte der Ur-Prototyp entwickelt, ähnlich wie beim Autobau das "Lehmmodell". Anhand des Prototyps konnten wir erkennen wie viel Platz wir für die Hauptplatine und den Akku haben. Gleichzeitig konnten wir noch schauen, wo die Anschlüsse am besten untergebracht werden. Schlussendlich wurde festgelegt dass der Würfel ca. 7x7 cm groß sein wird. Nicht zu klein für Akku und Platine aber auch nicht zu groß, damit er später perfekt auf einem Tisch oder ähnlichem leuchten kann.

 

 

Da zwischen der ersten Idee und dem Ur-Prototypen doch ein paar Wochen vergangen sind, kamen natürlich neue Ideen im Bereich der Lichtsteuerung auf. Der Würfel soll mit einem Akku als Energiequelle funktionieren. Dieser soll per USB geladen werden. Gesteuert wird der Würfel über einen kleinen Kurzhubtaster und damit keine Fehlbedienung z.B. in einer Tasche zustande kommt, wird das ganze noch mit einem schönen, altmodischen Schiebeschalter An- und Ausgeschaltet.

 

 

Das Aufladen über USB hat nicht nur den Vorteil, dass die Netzteile relativ günstig sind, sondern auch, dass man eine weit verbreitete USB-Buchse auf der Platine hat. Diese Buchse brachte uns auf einen weitere Idee: Wunschfarben vom Computer über USB auf den GlowCube übertragen. Realisierung des ganzen? FTDI macht es möglich. Es wird ein UART-USB Interface verbaut. Dieses verhält sich am Computer wie ein USB-Seriell Interface und sendet direkt per UART an den ATmega. Alles in einem IC. MAX232 war gestern.

 

 

Das Herzstück des ganzen ist ein ATmega 168. Der ATmega übernimmt die komplette Steuerung des Lichtes. Gleichzeitig wird die Spannung des Akkus überwacht um eine Tiefenentladung zu vermeiden, welche zu einer Schädigung der verbauen Lithium Zelle führen würde. Wenn der Akku sich der Abschaltung nähert, wird nur noch die Farbe Rot angezeigt. Wenn der Akku dann nicht geladen wird, schaltet der ATmega bei 3V Zellenspannung ab. Die Ladung des Akkus steuert ein für USB Geräte vorgesehener IC. Nach der Fertigstellung der Hauptplatine konnte der Würfel aus dem eigentlich angedachten Material gefertigt werden: Milchplexi. Der LED Würfel im Prototyp wird von einem übriggebliebenen Karbonröhrchen getragen.

 

 

Wenn alle Seiten verklebt sind kommen die Platine und der Akku in den Boden. Da dieser GlowCube auch noch ein Prototyp ist, wurden zusätzlich zu dem Taster, USB Buchse und Schalter noch Stiftleisten angebracht. So kann der ATmega auch später noch programmiert werden. Hinter den ganzen Lichteffekten steht eine recht komplexe Programmierung, bei der sich erst im Dauerbetrieb Fehler zeigen.

 

 

Komplett fertig sieht der GlowCube dann so aus:

 

 

 

Hier nochmal ein kurzer Überblick über die Funktionen des Cubes: