Thekenmeldesystem

Im Auftrag eines Kunden habe ich ein Thekenmeldesystem entwickelt und gebaut.

Ziel ist es, in einer Diskothek von mehreren (bis zu 10) Theken aus an zentraler Stelle Meldungen absetzen zu können (Ruf nach Security, Geschäftsführung, etc). Meldungen sollen durch einen Text und farblich entsprechendes Blinken auf einem Bildschirm dargestellt werden. Zum Beispiel: Rotes Blinken + Name der Theke, wenn es darum geht, die Security zu informieren. Für den Fall, dass von keiner Theke eine Meldung kommt, sollen Animationen abgespielt werden (Veranstaltungshinweise etc). Die Texte, Farben und Videos sollen vom Kunden angepasst werden können. Das Ganze soll Luft nach oben haben: Erweiterung um den Anschluss an ein Bussystem, mehrere Monitore, Ethernet, etc .. .

Die Ausgangslage für die Hardware ist eine Mischung aus Raspberry Pi und ATmega328. Der Raspberry übernimmt die Ansteuerung des Monitors, die Verwaltung der Nachrichten, das Rendering des Videos etc. Das Ganze wird mittels eines Java-Programms gesteuert. Alles nicht so wirklich Hexenwerk.

Der Raspberry bekommt die Daten ‘von Außen’ per serieller Schnittstelle. Eine selbstentwickelte Platine beherbergt einen ATmega328, der per Multiplexing bis zu 40 digitale Eingänge anfragen kann.

Bei der Eigenentwicklung von Platinen geht immer unendlich viel Zeit drauf. Der Workflow gestaltet sich bei mir dergestalt, daß ich die Grundlagen der Schaltung zunächst auf Steckbrett aufbaue und parallel dokumentiere (mitkrizzeln). Grund dafür ist, dass ich einfach jedes mal die gleichen Fehler mache, wenn es zum Beispiel darum geht, Schieberegister per Daisy-Chain zu verlinken. Das kann ich tausend mal aufschreiben, das geht immer schief.

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Auf Basis der mitgekrizzelten Doku entsteht dann zunächst ein etwas weniger krizzeliger Schaltplan und schließlich die Platine, die ich dieses mal mit dem Programm “DesignSpark” entworfen habe.

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Ich habe mir dabei angewöhnt, so etwas über mehrere Tage zu streuen. Am ersten Tag baut man die Platine (in Software) und ordnet schon mal ein paar Bauteile an. Einen Tag später schaut man sich die Verlegung der Leiterbahnen an und optimiert sie ( einfach so den Autorouter benutzen … nein). Am nächsten Tag schaut man sich nochmal alles an und optimiert weiter. Man sollte dabei aber nicht mehr als ein paar Stunden pro Tag auf die Platine schauen. Man wird da ganz fix gaga bei. Das wiederholt man solange, bis man zufrieden ist.

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Später geht man hin und versucht, Fehler in seiner Platine zu finden. So richtig fies. Stichprobenhaft mitten in die Schaltung rein und mal Signale verfolgen. Immer mit dem Fokus darauf, einen Fehler oder eine Ungereimtheit zu finden. Genau so, wie ein fieser Ausbilder oder Kunde das machen würde. Das wiederholt man ggf. wieder mehrere Tage, bis man so richtig guten gewissens die Platine zur Fertigung geben kann.

Die eine Seite der Doppellayer-Platine in der Theorie …

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…und in der Praxis. Wenig erstaunlich: Die Dinger sehen sich sehr ähnlich.

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Erster Check: Alles tut. Geilo!

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Das Gehäuse gibt es natürlich auch nicht von der Stange und die Entwicklung von Front- und Rückplatte nimmt in der Regel ebensoviel Zeit in Anspruch. Hier ist man -wirklich- gut beraten, keine überschnellen Entscheidungen zu treffen. Bei der Frontplatte zählt der erste Eindruck, das MUSS sitzen.

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Stück für Stück wächst zusammen, was zusammen gehört.

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Das Teil gefällt mir richtig gut.

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Jajaja. Der Zweck heiligt eben die Mittel. Natürlich kann man den RPI auch so an der Rückseite platzieren, dass die (meisten) Anschlüsse direkt erreichbar sind. Vorteile hat’s aber keine. Ganz im Gegenteil. Mechanische Einflüsse gingen direkt auf die Platine. Bei einem HDMI-Stecker kann ich persönlich darauf verzichten, Kontakte auf Funktion zu prüfen.

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Die Handgehäuse bestechen durch naiven Simplizismus. Ist so gewollt. Ziel war es, an dieser Stelle keine Kunststücke einzubauen. Außerdem habe ich derzeit keine brauchbare Werkstatt und muss den ganzen Rotz am Küchentisch bauen. Der Kunde selbst hat hinterher die Möglichkeit, sich passende Gehäuse zu entwickeln.

Was hier noch fehlt sind die LEDs zur optischen Rückmeldung. Wenn der grüne Knopf betätigt wurde (btw: Flipperbuttons. Irregeil. Da kannst Du mit’m Lastwagen drüberfahren und die Teile gehen nicht kaputt. Kosten im Grunde nix), blinkt die -vermutlich grüne- LED daneben. Gelb und Rot entsprechend. Der weiße Button setzt die Eingabe zurück.

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Die Handgehäuse selbst enthalten im Gegensatz zu anderen Lösungen dieser Art keinerlei Technik. Bei der Planung der ganzen Geschichte wurde immer mit dem Fall der größtmöglichen Havarie gerechnet. die Teile sind in der Regel an Theken angebaut. Dort ist es nass, dort laufen Leute gegen, da werden Getränkekisten gegengehauen … Falls es zum GAU kommt und die Kontakte im Handgehäuse durch Flutung (meinetwegen auch mit Quecksilber einer Flüssigkeit ohne nennenswerten elektrischen Widerstand) kurzgeschlossen werden, kommt es maximal zu fehlerhaften Rückmeldungen. Elektrotechnisch ist die Geschichte aber völlig unproblematisch.

Der Anschluss  geschieht beidseitig (im Hand- und im Haupgehäuse) durch ebenfalls selbstentwickelte Platinen. Wer genau hinsieht, erkennt eine RJ45-Buchse. Das ist richtig. Es werden zwar keine Netzwerkdaten übertragen, aber CAT-Kabel sind bei Kleinspannungen eigentlich immer eine praktische Lösung. Von den Platinen habe ich mir vorsorglich eine kleine Hundert zur Seite gelegt. Man weiß ja nie.

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Und so sieht’s dann aus. Von der angebauten Frontseite habe ich pfiffigerweise keine Fotos gemacht. Die ist aber auch nicht so interessant. Dort befindet sich nur ein Schalter, eine LED und ein USB-Port. Per USB lädt man Config-Datei und Videos hoch.

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Das Teil werkelt seit ~2015~ im Alando Palais in Osnabrück. Bislang sind keine Klagen gekommen. Das spricht für sich. Schätze, das Teil war eine einmalige Nummer. Ich habe zwar Geld mit verdient, bin aber echt nicht reich geworden. Eine zweite Platine habe ich noch übrig, eventuell kann man die noch für andere Dinge zweckentfremden.

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