Tijdbomspel – Events On The Move

Waarschuwing South_Africa_-_General_Warning_sign_(temporary).svg Lees dit eerst
Op deze pagina wordt een tijdbomspel besproken. Deze lijkt op een echte, maar is dus ‘inert’. Dat wil zeggen dat er geen enkele explosieve lading wordt gebruikt.
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 tijdbomspel 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: Events On The Move (http://www.events-on-the-move.be/)
Opdracht: Ontwerpen en maken van een tijdbomspel met remote en rook
Start opdracht: Vrijdag 26-09-2014
Verwacht oplevering: Maandag 10-11-2014 – Opgeleverd 30-11-2014 ✔

Dit komt er in:20140925_003459

-Teensy 3.1 Microcontroller, kleiner, sneller en cooler dan de Teensy 2++,
-Rookgenerator (miniatuur nevelmachine) op 5 Volt,
-Full audio .WAV output,
-XBee S1 peer to peer netwerk met een remote unit in kleinere, losse koffer,
-Li-Ion of Ni-Mh techniek + accubewaking en laadcircuit (overweeg nog welke),
-Timer, instelbaar tot 99:59:59 (Dik 4 dagen), geïntegreerd op printplaat
-OLED 128×64 1,3″ schermpje voor de user interface,
-Keypad 4×3, waterdicht voor de user interface,
-Een ‘payload’ welke ik nog ga bedenken, maar het wordt iets unieks 🙂

De GM7 timebomb zal worden ingebouwd in een kleine, zwarte ABS koffer, maar zal grootse dingen kunnen (Al zeg ik dat zelf…).

 

De printplaat: GM7UTB

mainboard_19_09_2014_pcb
Early stage ontwerp dat nog in alle richtingen kan veranderen

De printplaat die ik ga ontwerpen zal een GM7 Universal Time Bomb series worden (GM7UTB). Daar ik bij de vorige printplaat heb geprobeerd de zaken wat te standaardiseren, ga ik met deze printplaat het iets anders aanpakken. De bedoeling is dat er zo veel mogelijk zaken, zoals de timer, het LCD (OLED in dit geval) op de printplaat zelf gemonteerd worden. Er wordt een zeer krachtige microcontroller gebruikt, welke op 96MHz zal draaien (Dat is snel voor een simpele microcontroller). Daardoor kunnen er veel zaken ter gelijker tijd worden aangestuurd en worden geregeld, zonder dat er veel vertraging optreedt tussen de verschillende acties. Er komt standaard een XBee aansluiting op de printplaat. Dit heb ik bewust gekozen, omdat de XBee PCB layout voor heel veel verschillende modules het zelfde is. Zo zijn er simpele 300Mhz RF transceivers, WiFi modules, Bluetooth modules, Zigbee modules en natuurlijk de standaard 805.15.4 protocol modules (2,4 GHz). Deze modules kunnen per project worden aangepast naar een voor de opdrachtgever passende situatie. Voor deze opdrachtgever is er enkel een P2P verbinding nodig tussen een zender en een ontvanger. Aangezien er in een stad wordt gespeeld was de keus voor het standaard S1 protocol 802.15.4 wel voor de hand liggend. Dit protocol heeft een goede datadoorstroom en een goede foutcorrectie in storende omgevingen en heeft een zeer lage latency (vertraging tussen zenden en ontvangen).
De printplaat zal ook de WAV module kunnen ‘mounten’, wat het geheel compacter maakt en makkelijker inbouwbaar. De WAV module die ik gebruik is een nieuw soort en werkt subliem. Er kan 41KHz 16Bits stereo .wav mee worden afgespeeld; dit is CD kwaliteit. Nu zal CD kwaliteit door een klein mono-speakertje in deze tijdbom niet haalbaar zijn en daarmee is het ook niet de reden dat ik voor deze module heb gekozen. De WAV module kan 8 nummers/geluiden ter gelijker tijd afspelen, door elkaar gemixt en daar zit hem de ultra-nuttigheid in voor het gebruik in de GM7 speltijdbommen: Er zal soms een aantal geluiden door elkaar heen moeten afspelen, zoals achtergrondmuziek met een 5-minuten waarschuwing, of het piepje van de timer die afloopt, of het piepje van een toetsaanslag. Alles blijft door elkaar heen spelen. (Het klinkt als chaos, zoals ik het omschrijf, maar het is het niet, filmpje volgt)
De audiobestanden staan op micro-SD en zijn zeer eenvoudig door de eindgebruiker zelf te wijzigen. Bij de vorige module moest de hele bestandsnaam precies overeenkomen met vooraf ingestelde namen, bij deze moeten alleen de eerste 3 cijfers gelijk blijven. “001_WhateverNaamJeOokWiltBlaBla.wav” is het zelfde als “001piepje.WAV”, om een idee te geven.
Daarnaast ben ik een compleet nieuwe GM7 Universal Time-bomb Code (GM7UTC) aan het schrijven, welke het aan-/uitzetten en configureren van de verschillende modules makkelijk moet maken. De code zal specifiek voor deze printplaatserie worden geschreven en zal door middel van het aanpassen van een paar variabelen in de code, geschikt worden gemaakt om andere modules te gebruiken of niet meer te gebruiken.
Praktisch gezien houdt dit in (voorbeeld):
Stel ik heb een speltijdbom met de GM7UTB printplaat en ik heb nog geen RFID module, maar na een tijdje wil ik upgraden. De RFID module wordt geplaatst en deze wordt automatisch herkent door de microcontroller bij opnieuw opstarten. De instellingen in het menu worden automatisch beschikbaar en in het spel kunnen RFID kaarten worden gebruikt.
Natuurlijk is dat niet binnen de oplervertijd bugvrij te realiseren, maar omdat deze opdrachtgever de eerste zal zijn met een GM7UT printplaat, zal er tegen de tijd dat er een upgrade nodig is, een volledige versie van de code (firmware) geschreven zijn. Tot die tijd krijgt de opdrachtgever de firmware met alle opties en mogelijkheden actief welke zijn afgesproken, lijkt mij logisch.
Het wordt een cool, klein hebbedingetje in een klein koffertje en ondanks dat ik de printplaat en de code (en daarmee de user interface) zal optimaliseren voor massaproductie, blijft deze speltijdbom met een  GM7UTB printplaat  (GM7 Universal Time Bomb) een uniek product. Stay tuned, foto’s en filmpjes van het productieproces zullen snel volgen 🙂

P.S. om toch een idee te geven hoe rommelig de tafel er weer eens uit ziet:
20140927_025911

 

UPDATE 28-09-2014
timers

Priegelwerkje… Aangezien ik de timers (afbeelding hierboven) wil integreren op de hoofdprintplaat, moeten ze worden ontworpen. Elk baantje moet met de hand worden getekend, omdat de autorouter er een troep van maakt. De autorouter is een hulptool in PCB designsoftware om automatische alle koperverbindingen te maken. Bij deze timers, die worden gebufferd door 74HC595’s, zit alles net wat te dicht op elkaar om er een fatsoenlijk autoroute design van de maken. Daarom dus wat handwerk.

gm7utc_lioncharger

Hierboven is een heel klein printplaatje dat al is ontworpen (Werkelijk formaat 40x30mm). Het is een circuit dat zorgt voor het opladen van een aangesloten Lithium-Ion batterij van 8.4 Volt. (2 cellen in serie). De reden waarom ik deze schakeling niet op de hoofdprintplaat maak, is omdat de hoofdprintplaat een universele printplaat wordt, welke qua layout het zelfde zou moeten blijven, maar verschillende opdrachtgevers ook verschillende vormen van energievoorziening willen toepassen in hun timebomb. De een wil Ni-Mh, de ander wil Li-Poly en weer een ander gebruikt Li-Ion cellen. Van Lasergame bedrijven is bekend dat ze vaak 7.2V NiMh accupacks gebruiken (vanwege ECombat materiaal). Airsoft gebruikt steeds vaker 7.4V Li-Ion/Li-Poly en iemand anders wil misschien liever gewone batterijen kunnen gebruiken. Hoe dan ook, zoveel mensen, zoveel wensen. Maar 3 tot 5 verschillende hoofdprintplaten aanbieden, met 3 tot 5 verschillende vormen van power-management is niet alleen tijdrovend om te ontwerpen, maar ook nog eens duur. Daarom kwam ik op het idee om de GM7UTB geen intern power-management te geven, maar modulaire modules, welke afhankelijk van de te gebruiken accu kan worden ‘gestacked’ op een lege plaats op de hoofdprintplaat. Er hoeven dan alleen kleine printplaatjes te worden bijgemaakt welke ook weer te verwisselen kunnen zijn. Voor het geval dat men wil overstappen van de ene accu, naar de andere.

UPDATE 02-10-2014
Hoofdprintplaat design bijna voltooid. Besloten om het hele geval maar met de hand te tekenen, omdat de autorouter keer op keer faalde of er honderden via’s bij haalt.
We zitten op 70% van het design gok ik. Er moet nog een kleine wijziging gemaakt worden aan de Li-Ion charger deelmodule design en daarna kan de printplaat van de handzender worden ontworpen, welke vrijwel identiek zal zijn aan de hoofdprintplaat, maar geen timers heeft, maar juist veel aansluitingen voor veel knoppen heeft en kleiner zal zijn. Wanneer alle drie de printplaten zijn ontworpen, worden ze besteld bij de printplatenmaker… Ik gok dat het Eurocircuits zal worden, omdat de levertijden daarvan redelijk zijn, en de kwaliteit schijnt echt heel erg goed te zijn en er meer opties zijn met betrekking tot de afwerking van de printplaaat. Het oude trouwe Fritzing zal hiervoor moeten ruimen. Hieronder een Gerber screendump:

gerber_GM7UTB

 

UPDATE 05-10-2014
Printplaat design al voor zo’n 95% klaar. Nog een paar kleine dingetjes rechtzetten en de legenda-tekstjes goed positioneren en hij is gereed voor een laatste grondige inspectie en dan kan hij in productie!
GM7UTB_GERBER

Zoals je kan zien is er wat meer vulling sinds de laatste Gerber dump.
Ook heb ik de Li-Ion oplaadmodule een kleine touch-up gegeven in het design (Niet de moeite waard om daarvan een extra foto te uploaden.
Wel leuk is misschien een vergelijking in formaat tussen alle printplaten:

20141005_022205

Helemaal links onderin is een visitekaartje als referentiemaat. Daar boven is de Li-Ion 7.4V oplaadmodule, welke past op de GM7UTB printplaat, rechts daarvan.  De overige platen(helemaal onderin en rechtsboven) zijn restant printplaten van eerdere GM7 timebombs.
Nog even geduld en dan hebben we de echte plaat, welke waarschijnlijk groen of zwart zal zijn van kleur. Ben er nog niet helemaal over uit welke kleur het beste zou passen… we zullen zien als het tijd is om te bestellen.
Wat kan deze plaat mogelijk allemaal i.c.m. de microcontroller (Teensy 3.1):
-Timer HH:MM:SS, dimbaar, on board
-OLED, monochroom matrix display, 128×64 pixels, 1.3 Inch, on board
-Aansluiting voor Robertsonics WAV trigger, onderop (Full audio .WAV aspelen) on board
-Externe belasting schakelen direct van de batterij (bij detoneren bijvoorbeeld)
-XBee footprint via UART (Serial). Hierop passen alle zigbee-achtige transceivers.
-Accubewaking en automatische cut-off wanneer ondergrens is bereikt.
-Een hele RGB Ledstrip/cluster aansturen (tot 500mA per kleur), 5V
-Een Neopixel strip aansturen (tot 1A), 3.3V data, 5V voeding
-RFID module Read/Write via UART
-IR Tx/Rx mogelijk. Met een lasergunprotocol is dit een heel interessante voor lasergamers.
-I2C voor allerlei doeleinden/uitbreidingen (momenteel voor debugging)
-Aansluiting voor 1 extra knop, zoals een losse ‘Defuse’ knop.
-Aansluiting voor een 4×3 matrix keypad (7 pins)
-Uitwisselbare powermodules/Boost-Buckconverters, zodat elke spanningsbron bespreekbaar is
-Totaal maximaal stroomverbruik: 3A bij 5V, maar zonder lichteffecten, geluid en draadloze verbindingen maar iets van 300-400 mA.

Uiteraard wordt hetgeen alleen geinstalleerd en geprogrammeerd wat de opdrachtgever nodig heeft. Zo heeft deze opdrachtgever vrij weinig aan het IR kunnen communiceren met lasergame wapens, dus zal de faciliteit op deze printplaat daarvoor ook niet worden geprogrammeerd. Het draadloze protocol dan weer wel, omdat de opdrachtgever een remote control er bij neemt, welke hiervan gebruik maakt. Zo blijven maatwerk en kosteneffectief handelen voor mij en voor de opdrachtgever gewoon goed mogelijk. Ik blij, hij blij, iedereen blij 🙂

Zagen en snijden…

Voorheen deed ik alles zelf zagen, met de decoupeerzaag en alles zelf uitbeitelen wat niet met de decoupeerzaag kon. Dit is voor het grove werk afgelopen. Ik zal plaatmateriaal, zoals de plexiglazen afdekplaat op maat laten snijden door een lasersnijbedrijf. Dit is niet alleen veel en veel netter afgewerkt, maar het bespaart mij enorm veel tijd in het aftekenen en precies afzagen van de juiste vormen, gaten en openingen. Denk aan speaker grills…(!!!)
Hier zal de boel op maat worden gesneden: https://www.snijlab.nl/nl
Kijk en oordeel zelf. De kleine dingen die niet vooraf of maat kunnen worden gesneden, zal ik natuurlijk nog handmatig afwerken. De snijtekening zal worden getekend in Adobe Illustrator en hiermee begin ik als de printplaten af zijn en in bestelling zijn.

UPDATE 07-10-2014
Los van wat cosmetische verbeterpuntjes is de printplaat voor de remote control ook bijna af. Dat betekent dat vandaag of morgen de grote eindcheck zal plaatsvinden en dat daarna de designs naar de printplaatmaker gaan. Hieronder zijn de 1:1 uitgeknipte schaalmodellen van de printplaten. De grootste is met timers en komt in de timebomb, de een na grootste is de plaat van de remote control. Beiden gebruiken ze een zelfde set connectoren links onderin waarop een oplaad-/powermanagement module (allerkleinste printplaatje) past voor de gebruikte accupack (in dit geval een 7.4V Lithium-Ion pack). De soldeerbout is natuurlijk een visitekaartje als referentiemateriaal.20141007_033132

 

Natuurlijk wordt er ook volop getest tesamen met het printplaatdesign. Want zomaar wat onderdelen op een printplaat neerzetten en willekeurig aansluiten, klinkt leuk, maar kan erg duur worden als de boel niet blijkt te werken. Daarom moet er altijd getest worden wat er aangesloten gaat worden. Een voorbeeld, waarbij ik wat dieper op in wil gaan is bijvoorbeeld de timer. De timer bestaat uit 52 losse LEDs (8 per segment + 4 voor de scheidingspunten), maar de gebruikte microcontroller heeft iets van maar 40 aansluitpunten en er moeten nog veel meer zaken dan alleen die LEDs op worden aangesloten.. Help, wat nu?? \(O_O)/… Wat er gedaan moet worden is dat het signaal om de leds te laten branden moet worden aangeboden door slechts een paar pinnen. Een kleine chip, de 74HC595 is aangewezen voor die taak. (datasheet) De 74HC595 is een shiftregister (of in Nederlands: schuifregister). Wat de 74HC595 doet is het volgende: De 74HC595 heeft 8 uitgangen, waaraan 8 LEDs aangesloten zijn en een ingang. Er komt een bit in (0 = laag of 1 = hoog) aan de ingang. Deze bit wordt geschreven op de eerste uitgang. Er komt nog een bit in en dan gebeurt het opmerkelijke werk van de shift register: De bit, welke was klaargezet op de eerste uitgang, wordt doorgeschoven naar de 2e uitgang en de nieuwe binnengekomen bit neemt deze plaats in. Zo schuiven alle bits steeds een stapje opzij als er een nieuwe bit binnenkomt. Wanneer een bit op de achtste en laatste positie zit als er een nieuwe binnenkomt, dan gaat deze naar de data uitgang van de shiftregister en deze is aangesloten op de input van de volgende shift register waar dit hele bovenstaande verhaal ook zich gaat afspelen. Stel ik heb 2 ‘lege’ shiftregisters en alle uitgangen zijn 0 = laag. (1)00000000 en (2)00000000. Alle uitgangen staan op ‘0’
nu schrijf ik 5 bits naar de eerste shiftregister: 11011. Nu krijgen we:
(1)11011000 en (2)00000000. Er zullen nu 4 Leds branden, omdat er 4 uitgangen op ‘1 = hoog’ staan. Als je goed kijkt zie je ook dat de 5 laatste nullen van de eerste shiftregister ook zijn doorgeschoven naar de volgende schiftregister. Ik heb dit proberen te visiualiseren met kleuren, welke doorschuiven. Vervolgens schrijven we nog eens 3 bits naar de shiftregister: 100. Nu krijgen we: (1)10011011 en (2)00000000. Als we nu bijvoorbeeld weer 6 bits naar de eerste shiftregister schrijven, krijgen we bij 101010:
(1)10101010 en (2)01101100 Je kan nu goed zien dat alles weer 6 plaatsen is doorgeschoven. De eerste 5 bits welke we naar de eerste shiftregister schreven in blauw, zijn nu al aangekomen in de tweede shiftregister. Ook 1 bit van de groene serie is doorgeschoven naar de volgende shiftregister. Je kan op deze manier ook beide shiftregisters helemaal opnieuw vullen met nieuwe gegevens door er gelijk 16 bits naar toe te schrijven, zoals: 11111111 111111111 geeft dan-> (1)11111111 en (2)11111111
In deze situatie zouden alle aangesloten LEDs trouwens ook branden! Ik heb voor het leesgemak en de uitleg het uitgelegd alsof de bits links binnenkomen en dan naar rechts doorschuiven. In het echt is de doorvoerrichting van rechts naar links, dus de invoerrichting begint dan met de hoogste bit eerst (MSB FIRST), anders wordt hetgeen wat we bedoelen verkeerd klaargezet aan de uitgangen, omdat alles dan in spiegelbeeld zou staan dan van hoe we het bedoelen. Dit is in het geval van 1 lange rij LEDs, ook echt letterlijk in spiegelbeeld, maar omdat het 7-segmentsdisplays zijn, krijg je hele rare onleesbare rommel te zien in plaats van cijfers , welke de tijd moeten voorstellen.
In een schema ziet het er ongeveer zo uit (1 shift register):
595_schem
Helemaal links is de microcontroller, in het midden de shiftregister en rechts de LEDs met hun voorschakelweerstandjes. Bovenstaand schema is niet door mij getekend(, daar mijn schema nog een grote puinhoop is, welke ik nog netjes moet maken…),maar het geeft een goede indicatie hoe de boel is aangesloten. (bron: http://wiki.t-o-f.info/uploads/Arduino/595_schem.png)
Op de GM7UTB zitten 7 shiftregisters, deze zullen in totaal 56 LEDS aan kunnen sturen, maar in dit geval sturen ze er maar 52 aan. (De overige uitgangen van de laatste shiftregister worden niet gebruikt.) Als ik voor de grap 52 ‘1’en zou sturen naar de 1e shiftregister, zouden alle leds moeten branden en zou de timer letterlijk op : 8.8.:8.8.:8.8. moeten staan. In het cijfer 8 zitten 7 Leds, dan is er nog een decimaalteken, de . in elk segment, dat is ook een LEDje. De dubbele scheidingstekens, : zouden dan ook beiden branden. In totaal 52 LEDs, door 52 bits ‘1en’ door slechts 1 microcontroller uitgang. Zie ook de volgende afbeelding om te zien uit welke segmenten een 7-segment unit (1 cijfer) bestaat:
7segmentlayoutpng7segmentfysiek
In de werkelijkheid heb ik iets meer microcontroller uitgangen nodig dan precies 1, namelijk de klok, de output enable (voor dimmen van licht) en de latch (tegen het letterlijk zien doorschuiven van alle bits in de leds, die dan gaan flikkeren), vier in totaal dus. Maar om het niet te ingewikkeld te maken, en deze tekst niet te slaapverwekkend te laten worden, laat ik dat voor wat het is. Afsluiten met een filmpje om bovenstaande verhaal in actie te zien in een testopstelling, want daar ging het tenslotte over: Alles moet getest worden voordat ik het kan plaatsen in een printplaatdesign wat een eindproduct moet worden.

Update 09-10-2014
Printplaten samengevoegd en bijna klaar voor productie. Ik zag nog een paar kleine foutjes in de teksten die er nog even uit gehaald moeten worden. We zijn er dus bijna!
Alles komt op een soort zelfgemaakt panel, zodat het 1 losse printplaat is die ik moet bestellen, in plaats van een heleboel losse plaatjes. (En dat scheelt in de portemonnee 😉 )
printplaatset_gm7utb

 UPDATE 11-10-2014

PI_E665152

De laatste kreeg ik als bevestiging terug van Eurocircuits.. Nu een paar dagen wachten op de levering. Naar alle verwachting heb ik deze plaat op 22 oktober binnen. Het meest delicate werk is nu gelukkig achter de rug. Hoewel het programmeren net zo delicaat is, kost het mij geen wachttijd als er een foutje wordt gemaakt. Dan haal je dat er gewoon weer uit en upload je de verbeterde code opnieuw naar de microcontroller; een handeling van 2 minuten. Simple as that. Je kan je voorstellen dat steeds een nieuwe printplaat moeten bestellen, omdat er een foutje in zit, minder handig is, met een wachttijd van 7 werkdagen ongeveer. De elektronische componenten zijn nu ook besteld en worden dinsdag of woensdag verwacht. Het word namelijk ook eens tijd om onze nieuwe bom wat vorm te gaan geven
🙂

UPDATE 13-10-2014

Een aantal bestellingen gedaan waar ik nog even op moet wachten. Van een aantal onderdelen moet ik even de maten opmeten om deze vervolgens te kunnen toepassen in het lasersnijmodel. De speaker bijvoorbeeld, daarvan zijn de maten wel bekend, maar wil ik toch eerst even zelf goed opmeten voordat ik de grill toepas in het design voor de lexaan afdekplaat. De printplaat is in productie bij Eurocircuits, dus deze is alle checks door van hun en ik verwacht deze dan ook gewoon op tijd binnen.

UPDATE 22-10-2014

Even een tijdje minder praatjes, maar nu wel wat mooie plaatjes:
20141022_121021

Hierboven: De geleverde printplaat panel. Mooie gouden soldeerpads en stevig bordmateriaal. Ziet er prima uit.

20141022_135738

Hierboven: De meest irritante 0603 weerstandjes gesoldeerd (bovenin) en daaronder de minder irritante 74HC595 shift registers.

20141022_182434

Hierboven: De Lithium-Ion lader volledig gesoldeerd.

20141022_221508

Hierboven: The real deal. Het meeste en het belangrijkste werkt al, dus ik ben opgelucht.
Het power managementgedeelte en de XBee aansluiting moeten nog worden getest, maar ik zie daar geen problemen in. Links onderin kan je de Li-Ion oplaadmodule zien zitten. Rechts daarvan het OLED display, rechts daar weer van de microcontroller, welke momenteel wordt gevoed via USB. Bovenin de timers, helemaal links bovenin een kleine step-down, of ‘buck’ module om efficient de 7,4V van de accu om te zetten naar 5V. Deze module heeft een efficiëntie van ongeveer 90%. Als ik een simpele voltregulator zou gebruiken, zou ik slechts 65-67% efficiëntie halen om 7,4V naar 5V om te zetten. Dit scheelt toch gauw een uurtje langer spelen op een accu en een heleboel warmteontwikkeling 🙂

20141022_212345

Hierboven: Ook Eurocircuits leverde 2 panels, dus deze kan naar de volgende opdrachtgever (in de zak links). En die opdrachtgever is al bekend [interne link: Tijdbomspel – Fort de Hel]

UPDATE 28-10-2014

Momenteel bezig met de snijtekening voor de lexaanplaten voor de te maken tijdbomspellen, waaronder deze van Events on the Move. Het design houdt er rekening mee dat vrijwel alle onderdelen op of aan de lexaanplaat kunnen worden gemonteerd. Dit komt het inbouwproces ten goede en verlaagd de arbeidstijd die ik er anders zelf in moet steken. Ik verwacht deze 29 oktober, aan te kunnen bieden aan de lasersnijder.
kofferlayout

UPDATE 29-10-2014

De snijtekening is naar de lasersnijder. 5 November wordt deze als het goed is geleverd en kan het grote puzzelen beginnen. Dan kan alles in elkaar gezet worden. Gelijk ook maar een paar sleutelhangertjes laten meesnijden 🙂 (bovenin)

snijtekeningScreenDumpGM7

UPDATE 06-11-2014

Het geheel begint er al een beetje op te lijken. De gesneden onderdelen passen allemaal perfect op 1 kleinigheidje na, wat ik even moet bijvijlen met de hand. Al met al zeer tevreden over het resultaat! Een paar foto’s:

20141106_235008Links: De draadloze controller. Rechts de GM7UTB.

20141106_235021De GM7UTB past mooi in dit koffertje samen met keypad, de speaker, een stel knoppen, een sleutelschakelaar en een DC jack. Alle onderdelen zijn bevestigd aan de plexiglas plaat. Hiermee ga ik qua montagewijze terug naar de eerste timebomb opdracht welke ik had gebouwd. (De lasergame timebomb) Het voordeel is dat ik bijna overal bij kan, zonder draden te moeten lostrekken, zoals vaak bij andere behuizingen wel het geval is. Het gat rechtsbovenin is net een halve millimeter te krap voor de behuizing van de rookmodule. Deze moet ik zelf nog even een beetje vijlen of schuren.

20141106_235030De controller welke de GM7UTB op afstand moet kunnen bedienen. Wat opvalt is dat er 1 knop (links onder) is geplaatst en rechts daarvan 4 gaten. Hier komen nog 4 zelfde knoppen. De functie van alle 5 knoppen is het snel kunnen starten/stoppen van de timer en ik ben ook aan het kijken om ze programmeerbaar te maken, zodat er functies aan gekoppeld kunnen worden door de gebruiker zelf.

20141106_235356De achterkant van de GM7UTB. Ik heb hier snijstukken gebruikt om de speaker, het keypad en de printplaat op hun plaats te houden. Dit ziet er naar mijn idee niet alleen cool uit, maar het scheelt mij ook veel zoekwerk naar mogelijk ander bevestigingsmateriaal.
Het rode printplaatje onderop de groene printplaat is de WAV module. Deze is verantwoordelijk voor alle muziek en geluiden en communiceert via een seriele verbinding met de microcontroller op de groene printplaat (Teensy 3.1). Er zit een 2 Watt versterker aan boord van deze module, wat ik zelf wel erg handig vind om het kleine speakertje aan te sturen. 2 Watt klinkt als weinig, maar het is zeker luid genoeg. Wanneer ik wat verder ben in het programmeerproces zal ik een filmpje maken en plaatsen.

20141106_235316Dit is misschien wat onduidelijk, maar het is in ieder geval de voorkant (een van de 4 kanten) van de GM7UTB. Je kan hier zien dat het keypad en de speaker worden vastgedrukt door middel van 2 lagen plexiglas. De bovenste laag (direct onder de bovenplaat) is de zogenaamde ‘mal’ waarin het keypad of de speaker precies in past. De onderste laag plexiglas drukt dan de speaker of het keypad tegen de hoofdplaat aan. Zo zitten deze onderdelen heel goed vast en kunnen ze geen kant meer op.

Het begint er al een beetje op te lijken. Ik denk wel dat ik een paar dagen uitloop, maar dat hangt af hoe het afwerken van de programmacode gaat, een van de latere stappen in het proces.

UPDATE 11-11-2014

Let there be smoke! De rookmodule is af en werkt naar behoren. Zie ook onderstaand filmpje en foto’s:

20141111_161338Een step-up module om de 6-8 Volt uit de accu op te krikken naar 15,5 Volt voor de rookmodule. De rookmodule is het zwarte buisje onderin bovenstaande afbeelding.

20141111_194816De module, gesloten.

Overige zaken:
De draadloze communicatie tussen de zender (remote control) en het tijdbomspel (GM7UTB) is nu werkend en draait stabiel. Ik heb een outdoor range test gedaan tot ruim 300 meter afstand van elkaar. Ik heb mijn lieve vriendin gebruikt om de GM7UTB in de gaten te houden op een vast punt in een park en ik ben grote passen gaan lopen met de remote control naar een andere kant van het park. Na 325 meter-passen had ik nog steeds een stabiele verbinding. Verder ben ik maar niet gegaan voor deze test, omdat ik anders een sloot in zou lopen. Wel hadden bomen die in de weg staan wat invloed op het bereik, maar niets om over te kunnen klagen.
Ik had vanavond ook in de wijk een kleine test gedaan. Hier zijn veel stoorzenders, zoals WiFi accesspoints en ook veel blokkeringen, zoals muren en schuttingen. Het bereik was betrouwbaar tot 30 meter en tot 40 meter onbetrouwbaar. Dit is een wereld van verschil vergeleken met een situatie, zoals in een park.

UPDATE 23-11-2014

Bijna klaar. Het meeste programmeerwerk zit er gelukkig op, dit was de meest langdradige taak ooit, maar het hoort er bij. Er moet alleen nog wat functionaliteit voor de draadloze controller worden geschreven. Dan rest er enkel nog een stukje montage en afwerking, dan is deze set met timebomb en controller helemaal klaar.

Accu’s
Ik wacht verder nog op een kleine bestelling van een stuk krimpkous, waarmee ik de 3400mAh Li-Ion cellen netjes kan inkrimpen tot een degelijk accupack. Deze waren zaterdag binnengekomen en moeten de timebomb van voldoende juice voorzien om toch zeker wel 5 uur te kunnen spelen, met gemiddeld 600mA stroomverbruik. De controller zal er naar verwachting zeker wel 10 uur op moeten kunnen draaien, daar het stroomverbruik van deze slechts rond de 300 mA ligt. Een van de packs (zonder krimpkous nog) ligt nu volledig op te laden en zal snel worden leeg getrokken met een timer er naast, zodat we de werkelijke speelduur weten. De reden waarom ik losse cellen zelf inkrimp is de capaciteit en specifieke wensen en eisen ik verlang van deze accu’s. Ze moeten van goede kwaliteit zijn, voldoende capaciteit hebben en lang genoeg meegaan. Na lang zoeken kwam ik uiteindelijk uit bij cellen van Panasonic of Samsung, waarbij Panasonic een aantal cellen heeft, welke een ingebouwd beveiligingscircuit hebben gekregen door een firma ‘Keeppower’. Na wat recenties te hebben gelezen, bleken deze cellen een van de beste keuzes te zijn. Deze cellen komen alleen niet in een ‘pack’, dus het is noodzakelijk om zelf een pack te maken van 2 cellen in serie om de timebomb te voeden. Het is echter geen goedkoop accupackje; de verkoopprijs voor toekomstige modellen tijdbomspellen zal rond de 53 Euro per pack liggen.
20141124_063045De losse cellen. Er gaan er 2 van in een pack van 7,4V.

Rook
De rook werkt via de externe poort, het programmeren van deze poortaansturing is voltooid en alleen het inbouwen van de rookmodule rest nog.

Beeldmateriaal

 

UPDATE 24-11-2014

Rookmodule passend gemaakt. Foto en filmpje:

20141124_112919De rookmodule is rechtsboven te zien met de koperkleurige ring er in

 

UPDATE 26-11-2014

07:48 Batterij-stress-test bezig. Niet veel bijzonders aan, maar het houdt in dat het bomspel een aantal uur aan blijft staan terwijl ik het batterijniveau in de gaten houd. Erg belangrijk om te weten hoe lang deze nieuwe accupacks werkelijk meegaan 🙂
20141126_093555
20141126_094151
Tijdens het wachten maar wat cosmetisch werk gedaan. Sinds er rook uit deze tijdbom komt, leek mij het een cool idee om hier een zenuwgas achtige bom van te maken. Lekker gevaarlijk, lekker terroristisch en als je toch ‘dood’ moet gaan als de timer de 00:00:00 laat zien, waarom dan niet door een lekkere stoot met zenuwgas in de longen? Weer eens iets anders dan een willekeurige explosie. INERT laat trouwens zien dat er dus geen echt VX zenuwgas in zit. VX is trouwens een echt bestaand zenuwgas, of beter gezegd vloeistof die wordt verneveld (het is geen gas, maar een vloeistof bij kamertemperatuur), wellicht bekend uit de film The Rock, waar de VX in ronde groene capsules zat. Het is een van de meest potente en dodelijkste strijdgassen ooit gebruikt.

13:25

20141126_132512De batterij draait al sinds 07:48 en hij draait nog steeds. We zijn al dik vijf-en-een-half uur verder. Er is ook 20 seconden rook geweest en de timer is gereset naar wederom 5 uren. (omdat ik hem in de eerste instantie maar op 5 uur had ingesteld). De batterij houdt het langer uit dan ik dacht, maar begint nu wel aardig op zijn laatste benen te lopen. Ik denk dat ik de 6 uur kan aantikken en dat het dan is afgelopen. We gaan het zien!

13:51
Niet leeg te krijgen; de 6 uur voorbij.20141126_135102

14:48

20141126_144747Net geen 7 uur, jammer dat hij deze niet aantikte! (bij 3:00:00 op de timer was er 5 + 2 = 7 uur verstreken) Maar wel ruimschoots boven de verwachtingen. Dik tevreden over de testresultaten dus. 🙂
De ‘BATT. LEEG’ melding blijft 3 seconden in beeld en daarna zorgt de accubewaking er voor dat het systeem uitvalt. Dit heb ik zo geprogrammeerd ter bescherming van de Li-Ion accu.

UPDATE 29-11-2014

Klaar! Foto’s:
20141130_072813Flesjes ‘gas’ ingebouwd en de afdekplaat vastgezet aan de case.

20141130_072742Idem als hierboven, maar dan een wat overzichtelijker shot.

20141130_073031Shot in het donker.

20141130_073112‘Gloei’ effect boven de flesjes. Had het liever iets feller gehad, maar blijkbaar had ik low-luminance LED’s aangeschaft. Het is goed te doen verder en geeft toch dat extra beetje gloomy effect.

20141130_071834De payload. Hier en daar wat ingedeukt en grof opgeschuurd, voor een wat ‘terroristische’ look. Het lijkt dan net alsof deze flesjes van hand tot hand zijn gegaan op ‘de zwarte markt’ met alle gevaren en achtervolgingen van dien. Althans, dat was mijn kijk er op.

toevoeging op 30-11-2014
Filmpje:

Foto van de oplevering. Hele aardige mensen, onze zuiderburen:
DSC_0237
Ik wens ook deze opdrachtgever heel veel plezier met hun tijdbomspel en hopelijk verhoogd het ook de ‘wow’ factor van de outdoor activiteiten welke zij aanbieden, maar daar ga ik wel van uit, gemakshalve :). Hiermee sluit ik de updates af voor deze opdracht.
Naar boven

Leave a Reply