E3-P2_1-2025_Die Zeitschmiede

Bei der Zeitschmiede handelt es sich um eine innovative Interpretation einer Sanduhr, die sich deutlich von herkömmlichen Modellen unterscheidet. Das Gerät besteht aus einem 3D-gedruckten Gehäuse, drei Servomotoren, einem Photowiderstand, einer LED-Beleuchtung, einem Vibrationsmotor sowie einer bestückten Platine.

Das Funktionsprinzip gestaltet sich wie folgt: Im Inneren des Gehäuses befindet sich eine zusätzliche Box, die mit Sand gefüllt ist. Zwei der Servomotoren übernehmen die Aufgabe, die aktuelle Uhrzeit mithilfe zweier beweglicher Arme und eines Stifts in den Sand zu „schreiben“. Der dritte Servomotor dient dazu, die Stiftarme nach dem Schreiben einer Zahl an die Position der nächsten zu heben und zu bewegen.

Ein integrierter Vibrationsmotor sorgt dafür, dass die im Sand geschriebene Zahl nach kurzer Zeit durch eine Vibration wieder verwischt wird, sodass Platz für die nächste Uhrzeitangabe entsteht.

Photowiderstand und LED-Beleuchtung arbeiten gemeinsam: Der Photowiderstand misst die Umgebungshelligkeit und aktiviert bei Unterschreiten eines bestimmten Helligkeitswertes automatisch die LED-Beleuchtung. Dadurch bleibt die Anzeige auch bei Dunkelheit gut lesbar. 

The Timeforge

The Timeforge is an innovative reinterpretation of the traditional hourglass, setting itself apart from conventional designs. The device consists of a 3D-printed housing, three servomotors, a photo resistor, an LED lighting system, a vibration motor, and a populated circuit board. 

The functionality is as follows: Inside the housing, there is an additional compartment filled with sand. Two of the servomotors are responsible for "writing" the current time into the sand using two movable arms and a pen. The third servomotor lifts the pen arms and moves them to the position of the next number to be written. 

An integrated vibration motor ensures that each number written in the sand is erased shortly afterward through vibration, creating space for the next time display. 

The photo resistor and LED lighting work together: the photo resistor measures the ambient light, and when a certain brightness threshold is undershot, the LED lighting is automatically activated. This ensures that the time remains visible even in the dark. 

E3-P2_2-2025_Dioden-Prüfgerät

Im Fach Elektronisches Projektlabor werde ich ein Dioden-Prüfgerät bauen. 

Mit folgenden Hauptbauteilen: 

·         ATmega328P

·         AD-Wandler MCP3427

·         DA-Wandler MCP47FEB22A0

·         MOSFET 2N2007

·         OLED-Display

·         4 Taster

Das Prüfgerät soll Dioden durchprüfen. Zuerst wird das Gerät an ein Netzteil mit 9V angeschlossen. Danach wird das Bauteil auf die dafür vorgesehenen SMD-Pads draufgedrückt oder für die THT-Bauteile hineingesteckt. Schließlich wird der rechte Taster gedrückt, damit die ganze Messung erfolgt und dies auf dem OLED-Display anzeigt. Mit dem unteren und oberen Taster wird der Strom eingestellt, den man vom DA-Wandler bekommt. Der linke Taster zeigt „Dioden Prüfgerät“ an, wenn man ihn drückt. 

diode-testing device

In the subject Electronic Project Lab, I will build a diode tester using the following main components:

·         ATmega328P

·         ADC MCP3427

·         DAC MCP47FEB22A0

·         MOSFET 2N2007

·         OLED display

·         4 push buttons

The tester is designed to check diodes. First, the device is powered by a 9V power supply. Then, the component is either pressed onto the designated SMD pads or inserted into the sockets for THT components. The measurement process starts when the right button is pressed, and the results are displayed on the OLED screen. The upper and lower buttons are used to adjust the current provided by the DAC. When the left button is pressed, the text “Diode Tester” is shown on the display. 

E3-P2_3-2025_Solar-Handyladegerät

Das Handyladegerät nutzt ein Solarpanel oder als alternative ein Netzteil/Batterie zur Energiegewinnung, dass die Spannung aufnimmt. Zunächst wird die Spannung mittels eines Spannungs- und Leistungssensors erfasst und auf einem OLED-Display angezeigt. Anschließend wird die Spannung durch einen Spannungsregler auf stabile 5V reguliert, die für das Laden von Handys erforderlich sind. Der Sensor (INA226) überprüft die Spannung nach der Regulierung, um sicherzustellen, dass sie korrekt auf 5V eingestellt ist. Wenn dies der Fall ist, wird die regulierte Spannung an eine USB-Box weitergeleitet, die das Laden des Handys ermöglicht. 

Auf dem OLED-Display sieht man die eingangs Spannung, die USB-Spannung und den jeweiligen Strom und die Ladezeit. 

mobile phone charger

The mobile phone charger uses a solar panel or alternatively a power adapter/battery as an energy source, which supplies the voltage. First, the voltage is measured using a voltage and power sensor and displayed on an OLED screen. Then, the voltage is regulated to a stable 5V by a voltage regulator, which is necessary for charging mobile phones. The sensor (INA226) checks the voltage after regulation to ensure it is correctly set to 5V. If this is the case, the regulated voltage is forwarded to a USB box, which enables the phone to be charged.

The OLED display shows the input voltage, the USB voltage, and the current being drawn and the time to fully charge it. 

E3-P2_4-2025_Tischfussball-Counter

Als zweites Projekt in der dritten Klasse der Berufsschule entwickle ich einen Tischfußball-Counter. Dieser funktioniert mithilfe von zwei Lichtschranken, die den Zustand der Tore überwachen und erkennen, wenn ein Ball diese passiert.

Der Punktestand wird über eine LED-Matrix angezeigt. Zusätzlich können über fünf Taster verschiedene Spielmodi eingestellt werden. Man kann entweder auf eine vorher festgelegte Anzahl von Toren spielen oder ein Zeitlimit setzen, das individuell vor Spielbeginn eingestellt werden kann.

Das Projekt soll nicht nur den Spielspaß erhöhen, sondern auch zeigen, wie man Sensorik, Anzeigeelemente und Benutzereingaben in einem Mikrocontroller-Projekt sinnvoll kombiniert. Ziel ist es, sowohl die technische Umsetzung als auch die Benutzerfreundlichkeit möglichst gut zu gestalten. 

table soccer counter

As my second project in the third year of vocational school, I am developing a foosball score counter. It operates using two light barriers that monitor the goal area and detect when a ball passes through.

The current score is displayed on an LED matrix. In addition, five buttons allow players to select different game modes. You can either play up to a pre-defined number of goals or use a time limit, which can be individually set before the game starts.

The goal of this project is not only to enhance the fun of the game but also to demonstrate how to effectively combine sensors, display elements, and user inputs in a microcontroller-based system. The focus is on both technical implementation and user-friendliness. 

E3-P2_5-2025_Tresor-Codeschloss

In meinem Projekt habe ich ein elektronisches Tresorsystem realisiert, das über ein 4x4-Matrix-Keypad zur Codeeingabe gesteuert wird. Der Verriegelungsmechanismus basiert auf einem Servomotor, der in Kombination mit einem eigens konstruierten, 3D-gedruckten Schlossgehäuse arbeitet. Nach korrekter Codeeingabe erfolgt die Verriegelung bzw. Entriegelung des Tresors über ein PWM-gesteuertes Signal an den Servo.

Sobald der Tresor verriegelt ist, kann er nur durch erneute Eingabe des zuvor definierten Zugangscodes geöffnet werden. Der Nutzer hat maximal drei Versuche zur Codeeingabe. Nach dem dritten fehlerhaften Versuch wird ein akustischer Alarm über einen aktivierten Piezo-Summer ausgelöst. Dieser Alarm bleibt aktiv, bis der korrekte Code erfolgreich eingegeben wird.

Zur Erhöhung der Systemsicherheit habe ich einen Beschleunigungssensor (Accelerometer) integriert, der über I²C mit dem Mikrocontroller kommuniziert. Dieser Sensor detektiert unerwartete Bewegungen oder Erschütterungen. Bei erkannter Manipulation wird der Summer ebenfalls ausgelöst und bleibt aktiviert, bis der gültige Entsperrcode eingegeben wurde.

Die Steuerung des gesamten Systems erfolgt über einen Mikrocontroller (z. B. Arduino), der die Signale vom Tastenfeld, dem Servomotor, dem Summer und dem Beschleunigungssensor verarbeitet und entsprechende Aktionen ausführt. Dieses Projekt kombiniert mechanische Komponenten mit moderner Sensorik und Mikrocontroller-Programmierung zur Umsetzung eines sicheren, intelligenten Zugangssystems. 

Zur Erhöhung der Systemsicherheit habe ich einen Beschleunigungssensor (Accelerometer) integriert, der über I²C mit dem Mikrocontroller kommuniziert. Dieser Sensor detektiert unerwartete Bewegungen oder Erschütterungen. Bei erkannter Manipulation wird der Summer ebenfalls ausgelöst und bleibt aktiviert, bis der gültige Entsperrcode eingegeben wurde.

Die Steuerung des gesamten Systems erfolgt über einen Mikrocontroller (z. B. Arduino), der die Signale vom Tastenfeld, dem Servomotor, dem Summer und dem Beschleunigungssensor verarbeitet und entsprechende Aktionen ausführt. Dieses Projekt kombiniert mechanische Komponenten mit moderner Sensorik und Mikrocontroller-Programmierung zur Umsetzung eines sicheren, intelligenten Zugangssystems. 

E3-P2_6-2025_Auto-Pflanzenbewässeret

Der Auto-Pflanzenbewässerer soll meine Pflanzen zuhause automatisch überwachen und bewässern. Dafür habe ich 3 Modis einprogrammiert, einen für normale Zimmerpflanzen, einen für Kakteen usw. und einen ohne Bewässerung. Bei den normalen Pflanzen hält er eine Feuchtigkeit von 60-80% und bei z.B. einem Kaktus hält es eine Feuchtigkeit von 40-60% und bei dem 3. Modus misst es nur die Feuchtigkeit aber tränkt nicht. Die Feuchtigkeit messe ich mit einem Kapazitiven Erdfeuchtigkeitssensor, der für lange Haltbarkeit rostfest ist. Dazu habe ich auch noch einen Schwimmer hinzugefügt, der dir am LCD anzeigt, wenn du den Wassertank nachfüllen musst.