Ingos Sonne

Motivation

Ingo wollte eine Sonne aus LEDs auf einer Schultüte. Die Sonne sollte ferngesteuert einschaltbar sein. Nach einigen Diskussionen meinten wir, dass die Fernsteuerung der LEDs über das Handy-Netz am sichersten wäre:

• es ist nicht sichergestellt, dass im entscheidenen Moment entsprechender Sichtkontakt zur Schultüte besteht--> IR-Fernbedienung o.ä. verworfen
• bei Bluetooth, Zigbee o.ä. könnte die Reichweite und die Umgebung schon eine Rolle spielen --> verworfen
• WLAN vielleicht, aber "wer WLAN kennt, nimmt Kabel" oder so ähnlich; es könnte auch zu Engpässen bei der Stromversorgung kommen... --> verworfen
• auch in Deutschland sollte es, zumindestens in Städten, ein flächendeckendes Handy-Netz gegeben sein --> das probieren wir!!!

Der "originale Bierdeckel", hier noch mit der WLAN-Variante als Fernsteuerung:

Hardware

Ok, was brauchen wir:

• ein GSM-Modem (und eine entsprechende SIM-Karte ;-)) --> SIM800L
  • Datasheet SIM800L
  • Pinout SIM800l-Modul
  • AT-Kommandos SIM800L
• einen Mikrocontroller ATMega328 (Arduino Nano oder Mini Pro) zur:
  • Ansteuerung des GSM-Modems
  • Warten/Reaktion auf/bei Anruf
  • Ansteuerung des LED-Streifens
• RGB-LED-Streifen (WS2812)
• eine entsprechend dimensionierte Stromversorgung
  • LM2596
    • ideale Spannung des GSM-Modem ca. 4,2V
    • es gibt Stromspitzen bis zu 2A; deshalb auch noch ein Elko (470uF) direkt am GSM-Modem
  • eine Powerbank mit ausreichender Kapazität und die mit niedrigen Ladeströmen irgendwie umgehen kann

Schaltung mit Arduino Nano:

Der integrierte USB-TTL-Konverter macht sich ganz gut bei der Entwicklung der Firmware --> es liegen nicht so viel "Strippen" auf dem Schreibtisch rum...

Der Elko am Ende des LED-Steifen ist ein "Angst-Elko" :-)...

Schaltung mit Arduino Mini Pro (Zielplattform):

...für das eigentliche Gerät brauchen wir den USB-TTL-Konverter nicht mehr, er verbraucht eh nur sinnlos Strom!

Firmware Mikrocontroller

Was muss die Firmware können, welche "Sonderlocken" sind implementiert:

• Hardware, vor allem SIM800L, initialisieren; Verbundungsaufbau ins Handy-Netz
• Konfiguration Interrupt, wenn GSM-Modem angerufen wird (RING-Pin)
• bei Interrupt Unterscheidung ob Anruf oder SMS:
  • je nach Konfiguration (via Define im Quelltext) löst ein Anruf und/oder eine SMS die Animierung des LED-Streifens aus
  • je nach Konfiguration (via Jumper/Switch) antwortet das System dem Anrufer mit einer SMS
• wenn eine Verbindunsunterbrechung zum Handy-Netz erkannt wird (ebenfalls via RING-Pin), neuer Verbundungsaufbau

Ergebnis

...noch war kein Schulanfang...

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Have fun!

Uwe Berger, 2024