‘Pop-up Fun’ timebomb

Waarschuwing South_Africa_-_General_Warning_sign_(temporary).svg Lees dit eerst
Op deze pagina wordt een relikwie tijdbom besproken. Deze lijkt op een echte, maar is dus ‘inert’. Dat wil zeggen dat er geen enkele explosieve lading wordt gebruikt. Desondanks lijkt deze relikwie tijdbom op een echte. Zeker voor een ongetrainde of de ‘gewone mens’ kan een onbedoelde, plotselinge confrontatie met een dergelijk object erg schokkend zijn. Mocht je uit deze pagina inspiratie halen of er zelf een gaan maken, houd bovenstaande in gedachten.  Zorg er voor dat iedereen in de omgeving, of mogelijke omstanders vooraf weten dat dit een relikwie/ neppe bom is. Vanzelfsprekend zijn luchthavens, stations, bussen, boten, trams, treinen, scholen, bibliotheken, overheidsgebouwen, drukke gebieden en een tal van andere plaatsen NIET geschikt om een dergelijk object bij je te dragen. Gebruik je verstand.

 
Opdrachtgever: Pop-up Fun (http://www.pop-upfun.nl/, in aanbouw)
Opdracht: Ontwerpen en maken van een compact tijdbomspel
Start opdracht: Woensdag 19 februari 2014
Verwacht oplevering: Donderdag 13 maart 2014 – Opgeleverd: 12 maart 2014 ✔

Filmpje gemaakt door de opdrachtgever (23-04-2014):

Omschrijving:
Waar mijn vorige opdracht een redelijk uitgebreid project was, wordt dit project juist een compact, simpel en no-nonsense aanpak. Hierdoor blijven de kosten laag en de timebomb blijft compact en makkelijk te hanteren.

De timebomb komt te staan in een soort ‘escape room’, waar deelnemers zichzelf in kunnen laten opsluiten. Deelnemers moeten dan een reeks van clues en puzzels oplossen die er toe bijdragen te ‘ontsnappen’ uit deze escape room. De kleine GM7 timebomb wordt daar een onderdeel van; deze voorziet een belangrijk puzzelstuk alsmede de tijdsafbakening waarbinnen de escape room moet worden verlaten, of in ieder geval de tijd dat de deelnemers niet in de zelfde ruimte zijn als de bom, of deze op tijd weten te ontmantelen.
Het puzzelstuk-aspect ligt hem in het feit dat er een code nodig is om de timebomb te ontmantelen, waarna de timer stopt en de timebomb een andere code retour geeft aan de deelnemers van het spel. Deze code kan dan worden gebruikt om de escape room te verlaten of een ander gedeelte van een andere puzzel te unlocken. Dit natuurlijk helemaal naar wens van de opdrachtgever.

Een hartstikke leuk concept en project naar mijn idee!

UPDATE 21-02-2014
De breadboardfase is in volle gang. De breadboardfase is nodig om te weten welke componenten er nodig zijn om het geheel naar behoren te laten werken. Zo weet ik welke onderdelen werken en welke niet en welke pinnen ik moet gebruiken van de microcontroller voor een zo optimaal mogelijk resultaat. Wanneer de breadboardfase is afgerond, kan het design van de printplaat worden gemaakt. In principe wordt er dus met de breadboardfase al voor een groot gedeelte de layout van de te bestellen printplaat bepaald. Dit is de meest belangrijke fase van het project en omvat wat programmeerwerk (om samenspel van de onderdelen te testen), als wat praktisch puzzelwerk (wat sluit ik waar aan en waarom?).
Hieronder zijn wat foto’s van de breadboardfase:

DSC_0231
DSC_0230
DSC_0232
DSC_0233
Laatste foto: Het ‘brein’ van de timebomb, een Atmel 90USB1286 microcontroller

UPDATE 21-02-2014
Printplaatontwerp getekend. De eerste versie van de printplaat is getekend. Het printje zal iet groter zijn dan een standaard bankpas, wanneer deze klaar is.
printplaatkleinetimebomb
DSC_0240
Een 1:1 uitgeprinte versie van de ‘solder mask’, om te controleren of te grootte van bepaalde onderdelen wel kloppen. Met name bij onderdelen die niet standaard zijn is dit een erg belangrijke stap in het ontwerpproces. Het kan anders gebeuren dat onderdelen niet passen waarvan je dacht dat deze wel zouden passen. Dit is zonde van het geld, tijd en de printplaat. Daarom dus even checken 🙂
Naamloos_timebomb_small
Het bijbehorende schema.

UPDATE 22-02-2014
De final update van de printplaat is klaar en wordt morgenavond aangeboden aan de producent (Fritzing).
Onderstaande afbeelding laat het uiteindelijke product zien. Let op: Niet alle functies en aansluitingen worden gebruikt voor de timebomb van deze opdracht. Bij het ontwerpen, bleek het formaat van de print en de ligging van veel onderdelen zeer gunstig te zijn, waardoor ik het idee kreeg een printplaat te maken waarop meer onderdelen en functies kunnen worden aangesloten. Hiermee kan deze printplaat voor meerdere timebommen ingezet worden, zonder steeds een nieuwe printplaat te ontwerpen, wat veel tijd kost.
websiteVersion_small_GM7_timebomb
De printplaat voorziet in:
-1x ansluiting voor SPI
-2x Aansluiting voor I2C (TWI)
-3x aansluiting voor SPST Knoppen of potmeters
-3x aansluiting voor analoge sensoren (of 3 knoppen)
-2x solder pads voor (rode) LEDs, ieder op aparte pin van de microcontroller
-1x aansluiting voor een piezo speakertje
-1x aansluiting voor een 5V, 500mA verbruiker, PWM (geschakeld met MOSFET)
-2x gedeelde aansluiting (beide op 1 uC pin, onversterkt) voor ‘ontstekers’
-1x losse aansluiting voor een ‘ontsteker’ (onversterkt)
-1x parallelle aansluiting voor een 3×4 keypad
-1x Software Serial Out aansluiting (of gewoon een losse digital pin met VCC en GND)
-1x onboard tactile switch voor mem/soft/password resets e.d.
-1x directe verbinding naar voedingsspanning doormiddel van een 33:22 spanningsdeler naar. Op deze manier kunnen er accuniveau’s tot 12 volt worden gemeten op TTL niveau.

Ook is er een extra soldeerpad geplaatst voor een extra 470 uF elco, mochten er veel verbruikers aan de printplaat komen te hangen. De elco(s) zijn/is nodig om onregelmatige spanningen af te vlakken en onregelmatige verbruikers niet te laten storen op andere componenten. Het maximale stroomverbruik van de hele printplaat zal iets van 800 mA mogen zijn. Dit is de max van de gebruikte spanningsregelaar.

UPDATE 24-02-2014
Hoe maak je van hout en papier blokken C4?
Zo dus:
20140224_193759
20140224_193824
Dat gat in het hout is om later door het papier heen de ‘ontstekers’ te prikken.
20140224_195122
Net echt, maar ook weer net niet. Het zinnetje ‘100% INERT materials used’ maakt het legaal gezien duidelijk dat dit geen echte pakken met C4 zijn. Voor de mensen die hier inspiratie uit halen toch een voorzichtige waarschuwing: Voorzichtigheid natuurlijk nog steeds geboden, want je zal en gaat opgepakt worden als ze (=Autoriteiten) je hiermee zien op drukke en openbare plaatsen, zoals het vliegveld bijvoorbeeld. Wellicht mag je dan nog een nachtje overnachten achter tralies ook 🙂

UPDATE 28-02-2014
binnenbekisting voor de timebomb op maat laten zagen. De binnenbekisting is niets anders dan een multiplex frame, waarop de elektronica, de neppe C4 blokken en een lexaan afdichtplaat op worden bevestigt.
De binnenbekisting komt in een ABS outdoor koffertje, welke op een van de volgende foto’s een beetje in beeld komt.
20140228_191631
Zaagtekening
20140228_202929
Even alle plankjes tegen elkaar aangezet. Links dus de blokken nep-C4 en rechts komen dan de elektronica. De hele bekisting wordt zwartgespoten, met matte spuitlak, zoals ik bij een eerdere opdracht ook had gedaan. De hele bekisting komt dan in de koffer (op de achtergrond, oranje)
20140228_202957
Zijpaneeltje even weggehaald, zo is de structuur wellicht beter zichtbaar.
De ontstekers in de nep-C4 zijn gewoon aluminium buisjes met daarin 2 vastgelijmde draden. Die steken door het papier in een voorgeboord gat in de houtblokken van de C4.

Er moet nog een beetje bijgeschuurd worden en hier en daar nog een gaatje boren of wat weg-decoupeerzagen, maar in grote lijnen kloppen alle maten en vormen goed, dus al met al tevreden met de tussenupdate.

UPDATE 02-03-2014
Een lekker dagje zagen en schroeven:
20140302_131126
Resultaat vastgeschroefde en op maat gemaakte binnenbekisting.
20140302_131157
De top-panels liggen los, waardoor er makkelijk onderhoud gepleegd kan worden, indien nodig. Een paar duvels voorkomen dat het panel wegschuift. Het gat in de bodem van de rechterkamer is een verankeringsgat, waardoor later eventueel een M4-M10 bout (met ring) kan. De koffer zelf is ook voorgeboord met een 3 millimeterboor en kan door de opdrachtgever naar wens worden uitgeboord tot 10 millimeter. De gaten, in zowel de koffer als in de bekisting, zijn precies uitgelijnd, waardoor met 2 bouten de binnenbekisting en de koffer kunnen worden verankerd aan de ondergrond, zoals een kast of bureau. Ook kan slechts alleen de koffer worden verankerd, waardoor de binnenbekisting nog uitneembaar blijft voor service doeleinden. In dat geval zal de oprachtgever de gaten in de bekisting wat moeten verruimen, zodat de koppen van de bouten/schroeven er door kunnen steken. In de linkerkamer, onder het paneel, zit nog zo’n verankeringsgat.
20140302_130958
Conceptlayout. Het witte papiertje is een 1:1 uitgeprinte versie van de printplaat. Omdat ik deze nog niet binnen heb van de producent, is dit de meest natuurgetrouwe manier om een layout te maken. Over het geheel komt nog een lexaanplaat, welke alles, behalve het keypad, volledig afschermt van fysiek contact met de elektronica door spelers.
20140302_131355
Koffer, dicht, helaas niet meer waterdicht, door de 2 gaatjes emo (aan de onderzijde, niet zichtbaar op foto). Het logo aan de bovenkant wordt nog vervangen door een GM7 logo en voor de rest zijn er geen bewerkingen nodig aan deze case.

UPDATE 03-03-2014
Het begint ergens op te lijken na een spuitbeurt:
20140303_141207
Net gespoten
20140303_141222
Hier kan je duidelijk beide verankeringsgaten zien, waarover ik het eerder had
20140303_141232
mounts‘ op het paneeltje van de elektronica-kant.
20140303_152026
Voor zover ik alles kon monteren, alles voor de beeldvorming gemonteerd. Bijna alle verspanende bewerkingen zijn gedaan. Er moeten alleen nog een paar speakergaatjes geboord worden in de lexaanplaat.
20140303_152043
Lexaanplaat nu goed zichtbaar vanwege reflecties.
20140303_152112
Het enige dat contact maakt met de buitenwereld en niet wordt afgedekt door de lexaanplaat, is het keypad (rechts op de foto, witte toetsen).
20140303_152119
Past netjes in de koffer.
20140303_152128
Zijkant detail.

In principe is het nu wachten op de printplaat, zodat ik een definitieve locatie kan bepalen voor de speakertjes. Er rest mij daarna enkel nog een stukje stroomvoorziening en wat programmeerwerk en dan is dit product klaar 🙂

UPDATE 08-03-2014
Bijna klaar!
Het werken aan deze kleine timebomb ging voorspoediger dan ik dacht en zal naar verwachting ruim voor de deadline (14 maart) opleverbaar zijn.
In deze update wordt de printplaat en de verdere afwerking besproken. Afgesloten met een filmpje met de werking van het tijdbomspel.

20140307_132428De printplaat, precies zoals ik hem had ontworpen, is hij ook geleverd. Altijd maar even een angstig momentje, het openmaken van de bubbelenvelop bij ontvangst 🙂
De printplaat is net zo breed als een pinpas en een half centimeter langer dan deze pinpas.

20140307_132218
Net zoals bij de eerder bestelde printplaat, heb ik er weer 2 mogen ontvangen. Vergelijkingsmateriaal: Een Gamma voordeelpas.

20140308_162446Het boeltje aangesloten en gemonteerd. Wat minder zichtbaar zijn de ontstekers van de blokken C4, die echt zijn aangesloten op de printplaat, als zijnde ‘werkend’. Wat ze dus absoluut niet zijn.

20140308_162529Close-up van de aangesloten printplaat. Voor de eerste keer gebruik gemaakt van SMT (Surface Mount Technology), wat gebruikt maakt van SMD (Surface Mount Devices). Het is ietsjes lastiger, zeker die kleine LEDjes (LED1 en LED2 op de printplaat), maar de ruimtebesparing die het oplevert maakt het weer goed.

20140308_162551Speakergaten geboord in de lexaanplaat. Zonder die gaten is het geluid wat de sirene en het speakertje produceren bijna niet te horen.

20140308_162544
Ik weet niet waarom ik deze foto maakte, maar dit is dus het keypanel… emo

20140308_162829
Overzichtsfoto zonder lexaanplaat en dus zonder irritante reflecties.

20140308_162912
Elektronicapaneel afgenomen. De witte kabel is de stroomvoerende kabel voor de elektronica.

20140308_162907
Hier loopt die witte kabel naar toe. Niet de meest charmante oplossing, maar het is degelijk en het werkt. De knoop in de zwarte kabel is de trekontlasting.

Filmpjes tijd: (Dit is het zelfde filmpje als bovenin de pagina)

UPDATE 18-03-2014
Een late update!
De kleine GM7 Timebomb is zoals hij in eerder geupload filmpje te zien was, opgeleverd aan de opdrachtgever op 12 maart 2014. Deze leek er blij mee te zijn en de opdrachtgever zou mij op de hoogte houden als de bom in gebruik wordt genomen en er een filmpje is gemaakt waarin deze is te zien. Ik wacht af :).
Als deze bij mij binnen is, zal deze worden gedeeld op deze pagina.
Op de volgende pagina is nog een klein onderdelenraport te vinden.

UPDATE 09-04-2014
Ik heb ‘m zien staan op een gelieerde website van Pop-Upfun:
http://www.escaping.nl/russian-time-bomb/
Leuk om te zien 🙂

De handleiding is [HIER] te downloaden. (.docx)

 

Leave a Reply