Geocache Transposed - Teil 3

Der Zusammenbau

Dies ist Teil 3 über den Bau eines Geocache Transposed (GCT), einer verschlossenen Box, die nur an einem geheimen Ort geöffnet wird. Der folgende Beitrag zeigt, wie die Hardwareteile zusammengefügt werden.

Der GCT benötigt mehrere Ausschnitte für das Display, den Netzschalter, den Backup-Stromanschluss und eine Abdeckung für den Schlüssel zum Öffnen der Box. Alle elektronischen Teile sollten im oberen Deckel aufbewahrt werden, daher ist eine Box mit ausreichend Platz im Deckel erforderlich. Die Box, die ich benutzt habe, hat 3 cm im Inneren des Deckels, was ausreicht, um alles hineinzustellen. Der Rest der Box steht dann zur Verfügung, um die versteckten Überraschungen zu lagern.

Box mit allen Ausschnitten
Box mit allen Ausschnitten für Schlüsselfach, Einschalter, LCD und Notstrom

Die originale Puzzlebox benutzte einen von einem Servo angetriebenen Verschluss, um den Deckel geschlossen zu halten. Für meine Version habe ich mich entschieden, dieses Konzept ein wenig zu ändern: Die Sicherung der Box von innen macht Sie anfällig für Batterie- oder Programmierfehler. Im Original ermöglicht ein Backup-Stecker die Programmierung zu Umgehen und so das Öffnen der Box an beliebiger Stelle. Stattdessen habe ich die Box mit einem Vorhängeschloss verschlossen (je größer desto eindrucksvoller) und den Schlüssel in der oberen Abdeckung verstaut. So kann ich einen Ersatzschlüssel behalten, falls etwas schief geht. Der Servo entriegelt dann die Abdeckung im Inneren des Deckels und gibt den Schlüssel frei.

Nachdem die Öffnungen in die Abdeckung geschnitten wurden, werden die elektronischen Teile auf einer Platte montiert, die später die Abdeckung abdichtet und das LCD von oben sichtbar macht. Das folgende Bild zeigt das Layout auf der Platte.

Hardware Innendeckel
Aufbau der Hardware im Innendeckel

Das Verbinden der Teile ist nicht weiter schwierig. Als Stromquelle wurde eine 9V Blockbatterie verwendet. Die Batterie ist mit der Eingangsseite des Pololu-Leistungsschalters verlötet, die Ausgangsseite des Schalters mit dem Arduino verbunden. Zusätzlich ist der Druckknopf mit dem Netzschalter verbunden. Optional habe ich dem Netzschalter eine Steckdose parallel zur Stromversorgung hinzugefügt. Die Steckdose ist von außen zugänglich. Falls die interne Batterie leer ist, lässt sich eine neue einstecken und die Box ist wieder betriebsbereit. Dies ist besonders hilfreich, wenn die Box für eine neue Tour wiederverwendet wird, ohne die Batterie gegen eine neue zu tauschen.

Alle anderen Teile (LCD, Servo, GPS) sind mit den Datenleitungen an einen Ein-/Ausgangspin des Arduino angeschlossen, während die Stromversorgung über den 5V-Ausgang des Arduino-Boards erfolgt. Die Umwandlung von 9V-Eingang in 5V-Ausgang wird vom Arduino übernommen. In den meisten Fällen sollte es möglich sein, die Kabel direkt in das Entwicklungsboard einzustecken. Ausnahmen, bei denen gelötet werden muss, sind der Anschluss an den Netzschalter, der Anschluss an 5V oder die Verlängerung von Kabeln, z.B. des GPS-Gerätes. Welche Ausgangspins an die Geräte angeschlossen werden, spielt dabei keine Rolle. Diese müssen später in der Software konfiguriert werden.

Etwas schwieriger war die Gestaltung des Schlossmechanismus für den Schlüssel. Er sollte robust sein, um den Belastungen standzuhalten, aber dennoch nicht zu schwer für den Servo. Schließlich habe ich zwei Haken aus gebogenen Metallstreifen an der Schlüssellochabdeckung befestigt. Der Servo dreht einen zu einem Bogen gebogenen Metallstreifen, der in verriegelter Position in die Haken passt. Das obige Bild zeigt den Bogen in geöffneter Position, das folgende Bild die Haken an der Unterseite der Schlüssellochabdeckung.

Befestigungsklammern Innendeckel
Befestigungsklammern im Innendeckel zur Verriegelung

Das Scharnier der Schlüssellochabdeckung wird mit Nieten befestigt, um Schrauben zu vermeiden. Während die Box natürlich nicht sehr sicher sein muss, vermeide ich gerne den offensichtlichen Eindruck, dass die Box mit einem Schraubendreher geöffnet werden könnte. Wenn alles auf dem Board befestigt ist, kann es am Deckel der Box befestigt werden und wir sind bereit. Ich habe dem Board ein USB-Kabel hinzugefügt, um den Arduino neu programmieren zu können, ohne den Deckel erneut öffnen zu müssen.