Time Freeze Box
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Die Time Freeze (Photo)box ist eine von Marc und Tim Rocholl gebaute Photobox im Steampunk Style.
Technisches:
Planung
Wir haben uns vorgenommen eine Photobox der besonderen Art zu bauen. Wichtig dabei war uns, dass wir möglichst viele Teile mit dem 3D Drucker anfertigen. Zur genauen Planung haben wir uns ein 3D Modell der Box in SolidWorks angefertigt. Dieses Modell sollte dann zur ungefähren Orientierung während des Bau´s dienen.
Hardware/Software
In der Photobox werkelt ein Surface Pro 3 von Microsoft. Als Kamera wird eine Canon Spiegelreflexkamera (genaue Infos folgen noch) verwendet. Als Software verwenden wir DSLR Booth.
Genereller Aufbau
Das Grundgestell, sprich der Holzkasten, der Photobox wurde aus 19mm dicken Buche Leimholz Möbelbauplatten gebaut. Die Einschnitte für z.B. die Wassertanks oder das Tablet wurden mit der Stichsäge in das Holz geschnitten. Das Fenster für das Tablet wurde zusätzlich mit einer Oberfräse umfräst, sodass das Tablet nicht so weit in der Box drin sitzt. Nach dem Bau des Holzgrundgestelles wurde der ganze Kasten mit Anthrazit farbendem Kunstleder bespannt.
Verwendete Leuchtmittel
- SMD LED 5730 Kaltweiß und Warmweiß
- Nixie Tubes NHD14
- WS2812b (einzeln)
Ansteuerung Beleuchtung
Für die Beleuchtung verwenden wir mehrere Arduino Nanos. Diese steuern jeweils über PWM 5 Mosfets an. Dadurch können wir verschiedene Lampengruppen Bilden und diese Unterschiedlich An und aus Dimmen lassen. Jede Seite kann einzeln über einen Schalter an der Rückseite der Box ein und ausgeschaltet werden. Ebenso ist es möglich die Helligkeit der Lampen über einen Poti zu dimmen. Schaltpult:
Auf den Arduinos läuft ein Skript das dafür sorgen soll, dass die Lampen ein wenig flackern. Dafür haben wir ein Skript geschrieben, dass den Lampen am Anfang eine Zufallshelligkeit (zwischen 30 und 255) und eine Zufallsgeschwindigkeit (zwischen 0 und 10) zuweist (die Maximalhelligkeit kann über einen Poti eingestellt werden). Die Geschwindigkeit legt nun fest in welcher Geschwindigkeit die Lampe auf die neue Heligkeit gedimmt wird. Die Geschwindigkeit 0 sorgt dafür, dass eine Helligkeitseinstellung ein paar Sekunden gehalten wird. Die Geschwindigkeit 10 sorgt dafür, dass die Lampe kurz in Maximaler Helligkeit aufleuchtet und dann sofort aus geht.
Skript:
int speed_min = 0;
int speed_max = 10;
int lamp_delay = 30;
int speed0_timer_min = 1000;
int speed0_timer_max = 3000;
int lamp1_min = 0;
int lamp1_max = 180;
int lamp1_bright=50;
int lamp1_bright_target=50;
int lamp1_speed;
int lamp1_speed0_timer;
int lamp1_speed0_timer_max=0;
int lamp1_case5_check=0;
int lamp1 = 3; // the PWM pin the LED is attached to
int lamp2 = 5;
int lamp3 = 6;
int lamp4 = 9;
int lamp5 = 10;
int brightness = 40; // how bright the LED is
int fadeAmount = 1; // how many points to fade the LED by
// the setup routine runs once when you press reset:
void setup() {
Serial.begin(9600);
delay(300);
// declare pin 9 to be an output:
pinMode(lamp1, OUTPUT);
pinMode(lamp2, OUTPUT);
pinMode(lamp3, OUTPUT);
pinMode(lamp4, OUTPUT);
pinMode(lamp5, OUTPUT);
}
// the loop routine runs over and over again forever:
void loop() {
// set the brightness of pin 9:
lamp1_max = analogRead(6)/4;
Serial.println(lamp1_max);
if(lamp1_max<=45)
{
lamp1_max = 45;
Serial.println("klein");
}
if(lamp1_max>=180)
{
lamp1_max=180;
Serial.println("groß");
}
Serial.println(lamp1_max);
if (lamp1_bright == lamp1_bright_target) //Check, ob Zielhelligkeit erreicht wurde
{
lamp1_bright_target = randomnumber (lamp1_min, lamp1_max); //ja, dann neue Zielhelligkeit suchen
lamp1_speed = randomnumber (speed_min, speed_max); //und neue Geschwindigkeit festlegen
}
switch (lamp1_speed) {
case 0: //Check ob speed = 0 ist (Dauerleuchten auf einer Helligkeit)
if (lamp1_speed0_timer_max == 0) //Check, ob dies der erste Durchlauf ist
{
lamp1_speed0_timer_max = randomnumber(speed0_timer_min, speed0_timer_max); //Zeit festlegen, die die Lampe mit der Helligkeit leuchten soll
}
lamp1_speed0_timer = lamp1_speed0_timer + lamp_delay; //Timer mit delay addieren
if (lamp1_speed0_timer >= lamp1_speed0_timer_max) //sobald der Timer erreicht ist neuen speed festlegen um Zielhelligkeit zu erreichen
{
lamp1_speed0_timer = 0; //Zurücksetzen des Timers
lamp1_speed = randomnumber (speed_min, speed_max); //neuer speed
}
break;
case 5:
if(lamp1_case5_check == 0)
{
lamp1_speed = 9;
lamp1_bright = 30;
}
default:
if (lamp1_bright_target > lamp1_bright)
{
lamp1_bright = lamp1_bright + lamp1_speed;
if (lamp1_bright > lamp1_bright_target)
{
lamp1_bright = lamp1_bright_target;
}
}
if (lamp1_bright_target < lamp1_bright)
{
lamp1_bright = lamp1_bright - lamp1_speed;
if (lamp1_bright < lamp1_bright_target)
{
lamp1_bright = lamp1_bright_target;
}
}
break;
}
analogWrite(lamp1, lamp1_bright);
analogWrite(lamp2, lamp1_bright);
analogWrite(lamp3, lamp1_bright);
analogWrite(lamp4, lamp1_bright);
analogWrite(lamp5, lamp1_bright);
delay(lamp_delay);
}
int randomnumber (int x1, int x2)
{
int random_num;
random_num = random(x1, x2);
return random_num;
}
Ein Schaltplan und dazugehörige Bilder werde ich die nächsten Tage erstellen und Hochladen.
Betrachtung der Einzelnen Seiten
Front
Linke Seite
Rechte Seite
Top
3D Modelle
Alle 3D Modelle werden zum Nachbauen auf Thingiverse veröffentlicht. https://www.thingiverse.com/thing:2765500
Ein paar Einblicke
Messingeffekt
Wir haben die 3D gedrucken Teile mit einem Plastik Primer besprüht und anschließend schwarz Grundiert. Für den Messingeffekt haben wir uns "Wischmetall" besorgt. Wischmetall ist eine extrem stark Pigmentierte und recht "trockene" Farbe die sich sehr leicht un schnell mit dem Finger auftragen lässt. Das schöne an dem Auftrag der Farbe mit dem Finger ist, dass dadurch die Teile die oft berührt werden mehr glänzen als die Stellen an denen man mit dem Finger nicht hinkommt. Dies lässt die lackierten Teile aussehen als würden sie schon seid vielen Jahren ihren Dienst in einer Maschinenhalle verrichten.
Bsp. Messingeffekt: Steampunk Hut (*Link zum Steampunk Hut*)
Searchlight
Die Searchlights bestehen aus einem 3D gedrucktem Gehäuse im Messingstil. Im Inneren befindet sich eine Orangene 3W Led (Die mangels Kühlung nicht bei voller Power betrieben werden darf).
Nixie Tubes
Die Nixie Tubes sollen anzeigen wie viele Fotos die Box an einem Abend bisher aufgenommen hat. Um die Anzahl der gemachten Bilder mit zu loggen planen wir einen Fernauslöser für die Spiegelreflex an zu schaffen und dessen Ausgang so modifizieren, dass wir diesen mit einem Arduino mitlesen können. Bei den Nixie Tubes handelt es sich um NHD14 Tubes. Diese werden mit dem Nixie Treiber IC 74141 angesteuert. (Schaltplan folgt)
Zahnrad-Seite
Geplant war eine Seite zu bauen in der sich möglichst viele Zahnräder drehen können. Um kosten zu sparen haben wir versucht Zahnräder 3D zu drucken und diese auf einer Schraube drehen zu lassen. Leider haben die Zahnräder ohne Kugellager einfach zu viel Spiel und verkannten sich deswegen sehr leicht. Daher sind die Zahnräder aktuell leider noch alle nicht beweglich.
Die Zannräder im Hintergrund sind gekaufte "Steampunk Zahnräder". Die großen Zahnräder im Vordergrund sind 3D gedruckt. Die Beleuchtung wurde hier mit 3 Axiallampen realisiert.
"Kupfer" Rohre
Eines unserer Wünsche war es, dass wir Kupferrohre biegen und um die ganze Box verlegen. Die Idee echte Kupferrohre zu nehmen haben wir schnell verworfen (recht teuer und nicht ganz einfach zu biegen). Als Alternative eignen sich Alu Vollstäbe. Diese haben wir nur in einen Schraubstock eingespannt und dort gebogen. Anschließend haben wir die Vollstäbe Grundiert und mit Kupferfarbe von Vallejo Kupferfarbend angesprüht.
"Grüne Säulen"
Immer wieder werden wir gefragt was wir für eine Geeleartige Substanz in die Grünen Röhren gefüllt haben. Die von uns verwendeten Rohre kommen aus dem Bereich der Leuchtstoffröhren und werden eigentlich dazu benutzt um sie über eine Leuchtstoffröhre zu stülpen, um sie so "bunt leuchten zu lassen". Das angesprochene Geeleartige Zeug ist in Wirklichkeit nur eine Mischung aus Öl und Sägespäne. Durch das Öl halten die Sägespäne an der innenwand der Röhre und sorgen so für einen wirklich tollen Effekt (Man kann natürlich anstatt Öl auch Kleber verwenden).
Druckanzeige
Die selbstgebaute Druckanzeige ist leider noch ohne beweglichen Zeiger und ohne Beleuchtung.
BlitzBox
In der "BlitzBox" sind 3 weiße und 2 grüne LED´s verbaut. Diese blinken und blitzen ein wenig "zufällig" vor sich hin.
Dinge die beim Nachbau zu beachten sind (vor allem wenn man sie vorher weiß...)
- Buche Leimholzplatten neigen dazu, sich bei unterschiedlichen Luftverhältnissen, zu verbiegen. Hier sollte man vielleicht nach einer ähnlich starken Alternative suchen oder die Platten ordentlich akklimatisieren.
- Plant man die Box mit Kunstleder zu bespannen, so sollte man sich vorher überlegen, ob man das Kunstleder auch in die Löcher legen möchte. In dem Fall muss man das Holz vorher schwarz lackieren und die Ausschnitte ein klein wenig größer machen als ohne Kunstleder.
Time Freeze Box Logo
