Markmanns Octopussy

Zwischen der ganzen Elektronik einige Grundlagenarbeiten: Schleifer anfertigen (alles Handarbeit, sehr aufwändig), Dekoteile für Beleuchtung vorbereiten oder schon einmal zusammenbauen, Kasse und Fahrstand grundieren, mit Decals versehen und klarlacken.

Video Krakenarm

Der Arm besteht aus 109 roten LEDs der Bauform 00805, 97 gelben LEDs in 0805 sowie 60 grünen LEDs in 0805.Er ist als 5-Kanal-Lauflicht verkabelt. Jeder der fünf Arme hat somit 266 LEDs, alle fünf zusammen haben somit 1330 LEDs. Die unterschiedlichen Anzahlen liegen in den Vorgaben der Deko-Aufkleber und dem Platangebot. Normalerweise bilden 22 LEDs einen Kanal: an drei Seiten jeweils 3 LEDs plus zwei an der Unterseite und dies dann wegen der alternierenden Verkabelung (siehe oben) das ganze mal zwei. Ein gelber Kanal besteht nur aus 9 LEDs, weil der Platz nicht für einen vollen Kanal reicht (nur 3 Seiten à 3 LEDs). Rot hat eine LED zuwenig, weil das Loch für den Delfin erhalten bleiben muss und grün hat stark unterschiedliche Anzahlen pro Kanal, weil die Armaufhängung Platz benötigt, der nicht mehr für LEDs genutzt werden kann.

Die Steuerung des Lauflichts wird über einen ATtiny12 laufen. Allerdings war das nicht der beste Prozessor für die Anwendung, da der ATtiny12 kein SRAM hat. Dies führt dazu, dass die Lauflichtsteuerung nicht mit dem normalen Programm für die Lichtbilder laufen kann. Ich habe mich extra für diesen Arm in Maschinensprache eingelesen. Das Programm ist von der Struktur her wesentlich einfacher als das data-basierte Programm: Es lädt ein Muster in ein Prozessorregister, gibt das Register auf dem Out-Port des Prozessors aus und springt mit einer einstellbaren Zeit in das Warten-Unterprogramm.

Das Programm sieht so aus (Ausschnitt, erstellt mit BASCOM AVR):

'--------------------------------------------------------------------
' Krakenarme, Lauflicht 5-Kanal für den ATtiny12
'
'
' Markus Drolshagen
' 01.12.09
'
' Kanal 1 befindet sich am Armende, dann nach innen laufend
'--------------------------------------------------------------------

' das kleine mistding attiny12 hat kein sram - also hilft hier nur assembler
' register 10 bis 27 können frei genutzt werden, die anderen verwendet bascom ' und sollten in ruhe gelassen werden
$regfile = "ATtiny12.DAT"
$crystal = 1200000
$tiny
$noramclear
$swstack = 0
$framesize = 0

$asm
.def Zaehler1 = R17
.def Zaehler2 = R18
.def Muster = R16
.def wiederholung = R19
rjmp main 'resetvektor setzen
Main:
ldi muster ,&b00011111 ' 3 Nullen und 5 Einsen in Universalregister
!Out Ddrb , Muster ' An Datenrichtungsregister

Mymain:

ldi wiederholung, 20
Vorwaerts:

Ldi muster, &b0011001 ' bitmuster direkt ins register muster laden
!Out Portb , Muster ' und auf portb ausgeben
ldi zaehler1, 35 ' wartezeit einstellen
rcall Warten ' unterprogramm warteschleife aufrufen

ldi muster, &b00010011
!Out Portb , Muster
ldi zaehler1, 35
rcall Warten

ldi muster, &b00000111
!Out Portb , Muster
ldi zaehler1, 35
rcall Warten

ldi muster, &b00001110
!Out Portb , Muster
ldi zaehler1, 35
rcall Warten

ldi muster, &b00011100
!Out Portb , Muster
ldi zaehler1, 35
rcall Warten

dec wiederholung ' wiederholungszähler um 1 verringern
brne vorwaerts ' solange ungleich null, wieder nach anfang des lichtmusters
rjmp mymain ' endlosprogramm, wieder an anfang springen

Warten:
'--- etwas warten
Outer2:
ldi zaehler2, 255
Inner2:
dec zaehler2
nop
nop
nop
cpi zaehler2,0
brne inner2
dec zaehler1
cpi zaehler1,0
brne outer2
ret
$end Asm
End

Den ATtiny12 habe ich auch in der Baugröße So-8 (SMD) bekommen. Er hat 8 Ports: 5 I/O-Ports, 1 Reset plus zwei für die Spannungsversorgung. Das Programmierboard hat allerdings keine Sockel für SMD-Prozessoren, also werde ich mir einen Adapter löten. Den ULN2801A gibt es auch in SMD und heißt dann dort ULN2803D. Widerstände, Elkos, Kondensatoren und Dioden habe ich auch in SMD besorgt (Reichelt).

Die auf dem Foto nicht leuchtende LED habe ich nachgelötet.

Hier ein paar Anmerkungen zur Unterseite der Arme: Hier liegen außen Streifen aus LEDs und die Mitte habe ich mir für die Verkabelung und die Widerstände frei gehalten. Vor dem gesamten Arm gibt es noch einmal Vorwiderstände, weil die ganze Wärme durch die vernichtete Spannung nicht auf dem Arm abgegeben werden kann. Die letzten Tage waren davon geprägt, etwa 1000 LEDs auf die Arme zu kleben.

An den Anoden lasse ich jeweils ein kleines Stück Draht überstehen, an das ich später die Zuleitung anlöten werde.

Ich habe meine Klebemethode noch etwas verändert. Bisher war die Anordnung wie folgt: Eine Schale mit den LEDs am entferntesten Punkt von mir, dann ein Stück Papier mit Sekundenkleber und vor mir das Modell. Mit der Pinzette habe ich mir dann eine LED genommen, in den Sekundenkleber gehalten, überflüssigen Kleber abgestreift und dann die LED aufgesetzt. Dabei kann es passieren, dass zuviel Kleber an der LED bleibt, der beim Aufsetzen der LED rundrum herausquillt. Kommt Kleber auf die Kontakte, qualmt und stinkt es beim Löten beträchtlich. Das Gesicht sollte man aus diesem Grund vom Werkstück entfernt halten. Bei den Armen habe ich jetzt als weiteres Werkzeug einen Zahnstocher hinzu genommen. Mit dem Zahnstocher setze ich winzige Klebepunkte auf das Modell und setzte dann die LED auf. Das Verlöten geht dann wesentlich besser.

LEDs, die lange gelagert sind, haben auch oxidierte Kontakte. Dies macht das Verlöten auch schwerer. Kompletten Rollen liegen deshalb immer Tütchen mit Silica bei, was Feuchtigkeit in der Verpackung bindet. Weiterhin liegt eine kleine Pappkarte da mit einem feuchtigkeitsempfindlichen Farbpunkt, der den Feuchtigkeitsgehalt in der Packung anzeigt. Wenn die Feuchtigkeit zu hoch ist, liegt eine Backanleitung bei, wie lange bei welcher Temperatur die Rolle mit den LEDs gebacken werden muss, um die Oxidation rückgängig zu machen.

Zur Lage und Größe der Widerstände muss man sich etwas Gedanken machen. Ich habe folgende Widerstände verwendet:

Kanal	Farbe	Anzahl LEDs	Widerstand
1	gelb	9	52 Ohm
2	gelb	22	100 Ohm
3	gelb	22	100 Ohm
4	gelb	22	100 Ohm
5	gelb	22	100 Ohm
1	rot	22	100 Ohm
2	rot	22	100 Ohm
3	rot	22	100 Ohm
4	rot	22	100 Ohm
5	rot	22	100 Ohm
1	grün	12	47 Ohm
2	grün	22	59 Ohm
3	grün	16	68 Ohm
4	grün	2x6	2x 120 Ohm
5	grün	existiert wegen Armende nicht