Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Elektronik Komponenten in Duplo Steinen


von Thorsten (Gast)


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Hi,

Ich will in  Duplo Steinen Elektronik Komponenten einbauen, so dass man 
sie mit Kabeln zu einem Schaltkreis zusammenstecken kann. In jedem 
Baustein soll ein sichtbares Element stecken - z.B. Leuchtdiode, 
Kondensator, Widerstand, Transistor, Schlater, Batterie, Summer, 
Mikrocontroller ...


Pro Pin- soll  in etwa eine Buchse existieren. Es soll auch Bausteine 
geben, die eine Art Verteiler sind - man will ja auch mal Kabel zusammen 
stecken.

Beim Mikrocontroller, werden nur wenige Pins heraus geführt und das 
Programm soll im ersten Anlauf auch nicht viel mehr machen als ein 
bisschen blinken und auf einen  oder zwei Taster reagieren. Später kann 
das mehr werden. Die Eingänge würde ich mit einem 100 Ohm widerstand 
schützen.


Als Stecksystem habe ich mich auf RCA (Chinch) Stecker festgelegt, da 
sie in die Steine rein passen und günstig zu haben sind. Sie haben auch 
den Vorteil, dass sie verpolsicher sind und zwei Leitungen haben.

Zusammen gesteckt wird das mit aufgesplitteten Video/Audio Kabeln -die 
sind auch recht günstig zu bekommen.

Es macht Sinn, den Schirm (Signal außen) als GND aus zu führen und z.B. 
im Batterie Modul zu verbinden.

Würdet Ihr GND noch an anderen Bauteilen vom Schirm holen?

Ich könnte mir einen GND knoten vorstellen, der Signal und GND verbunden 
hat und keine direkte Verbindung zur Batterie braucht und trotzdem 
magisch funktioniert - eben so wie das GND Symbol in Schlatplaenen. Oder 
ist das zu verwirrend?

Ich denke, dass der Microcontroller sein GND vom schirm auch holen 
sollte, so kann er nicht verpolt werden, weil die GND Seite, wenn sie 
mit +5V verbunden wird schon einen Kurzschluss verursacht.


Macht es bei Transistoren Sinn - z.B. NPN, Collector?

Beim Summer macht es z.B. keinen Sinn - da die GND Seite ja vielleicht 
mit einem NPN Transistor geschaltet werden soll.

Bei Spulen, Relais oder Summer, würde ich eine Freilauf Diode noch anti 
parallel einbauen, so dass diese Induktiven Lasten einen Mikrocontroller 
oder Transistor nicht kaputt machen können. Gibt es Situationen, wo eine 
Spule gebraucht wird - diese Diode aber schaden würde?

Die Batterie 9V würde ich kurzschlusssicher  auslegen und mit 
Linearregler auf 5 V regeln.

Bei LEDs - will ich einen kleinen Vorwiderstand einbauen, so dass man 
auch wenn der "richtige" weg gelassen wird die LED nicht sofort kaputt 
geht. Welchen wert würdet Ihr empfehlen?


Da die Zielgruppe - noch nicht lesen kann - macht es keinen Sinn für 
Widerstände werte an zu geben. Ich stelle mir vor eher einen kleinen 
mitleren und  großen Widerstand auf die Seite zu malen. Z.B. 100 Ohm, 1k 
und 10k sollten ausreichen für den Anfang. Viele verschiedene 
Kondensatoren braucht es auch nicht - 10uF sollten für den Anfang 
reichen.


Welche Farb Codierung würdet Ihr, bei Transistoren wählen?

Macht es sinn bei Widerständen auch eine Seite Schwarz/Rot zu machen 
oder besser beide Seiten Gelb?

Es wäre schick, wenn man möglichst viele verschiedene Schaltungen per 
Farbcodierung zusammenstecken kann - also immer einen roten Stecker auf 
eine rote Buchse, gelb auf gelb, schwarz auf schwarz... Konflikte gibt 
es aber schon an dem Punkt fuer einen NPN transitor - ist die Emitter 
Seite Rot, Gelb oder gar schwarz, weil die LED daruber mit der schwarzen 
Seite angeschlossen werden muss?

Oder  macht es sinn die Kabel um zu konfektionieren, so dass eine Seite 
Rot auf Schwarz kommt? [normal sind die Kabel von China  1:1]



4mm Bananen Buchsen sind auch erhältlich - passen aber so gut in 
Steckdosen, da will ich keine Assoziationen wecken. 2.6mm Bananen 
Stecker wären auch noch eine Option. Ich habe auch uber USB Buchsen oder 
3.5mm Klinken Stecker nach gedacht - die haben dann aber keine 
Farbcodierung oder lassen sich schlecht in Duplosteine  einbauen.

Breadboard wäre auch eine Option - aber die Stifte biegen sich so leicht 
um. Und neulich wurde am Satelliten Receiver demonstriert, dass die RCA 
Stecker total tauglich sind. Ich hoffe dass das Hifi Equipment nicht 
gegrillt wird, wenn da 5V an der Leitung anliegen.

Das fertige Konstrukt soll dann von unten mit einem ganzen Stein zu 
geklebt werden, so dass man die Steine noch auf eine Grundplatte stecken 
kann.

Vielen Dank für weitere Anregungen. Wenn die RCA-buchsen eingetroffen 
sind, will ich los legen...

von Duplo (Gast)


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Oje

von Hmm (Gast)


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Thorsten schrieb:

> Da die Zielgruppe - noch nicht lesen kann

> passen aber so gut in Steckdosen, da will ich keine Assoziationen wecken.

Ich bin mir nicht sicher, ob so etwas unter einem Alter von 9-10 Jahren 
überhaupt sinnvoll ist.

von Karl H. (kbuchegg)


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Hmm schrieb:
> Thorsten schrieb:
>
>> Da die Zielgruppe - noch nicht lesen kann
>
>> passen aber so gut in Steckdosen, da will ich keine Assoziationen wecken.
>
> Ich bin mir nicht sicher, ob so etwas unter einem Alter von 9-10 Jahren
> überhaupt sinnvoll ist.

Ich denke auch, da mutest du der Zielgruppe zu viel zu.

Was Kinder in diesem Alter können, das ist Baugruppen zusammenstecken. 
Du hast also zb einen Mutivibrator in einem Baustein. Dessen 5V 
Rechtecksignal kannst du an einen LED Baustein anschliessen. Oder du 
hast ein Verzögerungsbaustein. Oder Logik-Bausteine 'UND', 'ODER', 
'NICHT'. Im Idealfall soll sich das Kind um die Stromversorgung 
überhaupt nicht kümmern müssen, sondern es verfolgt einfach nur sein 
Signal und welche Bedeutung es hat.

Derartige Systeme gibt es für den Schulgebrauch.

Oh. Und alle Module müssen natürlich so ausgelegt sein, dass nichts 
kaputt geht, wenn mal 20 Minuten lang Ausgang gegen Ausgang treibt.

: Bearbeitet durch User
von Ulrich F. (Gast)


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Thorsten schrieb:
> Gibt es Situationen, wo eine
> Spule gebraucht wird - diese Diode aber schaden würde?
Ja, natürlich!

von Bernd K. (prof7bit)


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Ulrich F. schrieb:
> Thorsten schrieb:
>> Gibt es Situationen, wo eine
>> Spule gebraucht wird - diese Diode aber schaden würde?
> Ja, natürlich!

Die erste Schaltung die ich in meinem Leben zusammengestöpselt habe (mit 
Elektronikbaukasten) war ein Mittelwellen-Empfänger (Detektor, nur 
Schwingkreis, Gleichrichter und Piezo-Ohrstöpsel). Das war mit Abstand 
die Schaltung die mich am meisten fasziniert hat und die mich dazu 
gebracht hat mehr darüber wissen zu wollen, sie hat mich dazu motiviert 
mich stundenlang in der Bibliothek herumzutreiben und mehr Wissen 
darüber aufzusaugen, meine eigenen Spulen zu wickeln, den Umgang mit dem 
Lötkolben zu lernen, herauszufinden welche Elektronik-Händler es in 
meiner Stadt (und im Umkreis) gab und geschätzt noch zwei Dutzend andere 
Varianten von Empfängern zu bauen und auch ein paar Sender dazu und 
irgendwann Jahre später sogar mal die AFU-Lizenz zu machen.

Hätte ich mit dem Baukasten nur langweilige Lämpchen blinken lassen 
können und sonst nichts wäre es vielleicht nie dazu gekommen, oder 
zumindest erst viel später und sicher nicht mit dieser Intensität.

von Wolfgang (Gast)


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Sowas gab es doch schon mal in vor-µC-Zeiten, nur ohne Kabel:
http://www.lectron.de/
https://de.wikipedia.org/wiki/Lectron

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