HUHABA

Konzept

Idee

Immer wenn die Tage kürzer werden und man im Dunkeln mit dem Hund Gassi gehen muss, kommt der Wunsch nach einem LED Halsband auf. Und vor drei oder vier Jahren begann ich dann, ein solches zu bauen.

Anforderungen

Das Halsband sollte nicht nur eine einfache LED Beleuchtung werden, sondern mit ein paar gleichwohl unnötigen und unsinnigen Features aufwarten, die den Kopf zum schütteln bringen. Mindestens RGB LEDs und eine Fernbedienung mussten her. Nebenbei muss das Halsband auch noch mechanisch stabil und möglichst wasserdicht sein und eine lange Akkulaufzeit haben.

Technische Umsetzung

Leider sind die Versionen 1.0 bis 3.1 in keinem vorzeigbaren Zustand mehr, sodass ich nur die Bilder der aktuellen Version, einem Halsband aus LED Platine 3.2 und der Stromversorgung Version 3.3, anbieten kann.

LED Platine

Die allererste Version der LED Platine war gar keine, denn ich hatte einfach Flachbandkabel an den passenden Stellen abisoliert und die LEDs mit den Widerständen huckepack auf das Kabel gelötet. Nur der AVR und der Funkempfänger hatten je eine Platine, die durch das Flachbandkabel verbunden wurden. Das hielt dem Hund aber nicht lange stand und so gab es dann die Version 2.0. Die größte Schwachstelle der ersten Version waren Wackelkontakte an den LEDs. Deshalb bekam jede LED eine kleine Platine spendiert, die wiederum mit Flachbandkabel verbunden und mit Plastikspray zugejaucht wurde.

Dennoch gab es irgendwann einen Kurzschluss und die nächste Version musste her. Um alles wirklich wasserdicht zu bekommen, baute ich im Grunde noch mal ein Halsband in der Version 2.0, nur dass diesmal kein Plastikspray zum Einsatz kam, sondern eine sehr stabile Folie. Eigentlich hatte ich vor, Schrumpfschlauch zu benutzen, aber die Folie ist um ein Vielfaches stabiler, auch bei sehr niedrigen Temperaturen. Also schweißte ich mir aus der Folie einen Schlauch, dessen einzige Öffnung im fertigen Zustand die Durchführung für die Kabel der Stromversorgung sein würden. Das war die Version 2.1. Diese hat einen Winter überstanden. Aber das Aussehen ließ schon etwas zu wünschen übrig. Also auf zur Version 3.0. Deren großer Vorteil sollte eine flexible Platine sein, um keine dicken Kabel im Weg zu haben. Um selber eine flexible Leiterplatte herstellen zu können, besorgte ich Pyralux, das ist kupferbeschichtetes Kapton. Damit lässt sich genauso arbeiten wie mit herkömmlichen Platinenmaterial. Bei Version 3.0 riss trotz Verstärkung die Platine an der Verbindung zur Stromversorgung, als der Hund einmal damit durchs Gebüsch brach und sich die Kabel an Zweigen verfingen. Der Version 3.1 erging es ähnlich, obwohl ich die Pads mit reichlich Epoxydharz zugentlastet hatte. Bei Version 3.2 änderte ich nun das Konzept der Kabelführung. Das half auch sehr gut und ich dachte, ich wäre jetzt am einem Punkt angelangt, an dem man das Projekt als fertig betrachten könnte. Falsch gedacht, kurze Zeit später ist bei einem Spaziergang der Akkupack irgendwo im Unterholz verschwunden. So kam es zur aktuellen Version 3.3, mit extra verriegeltem Akkupack, der sich aber auch nicht mehr abnehmen lässt.

Funkverbindung

Bei der Funkverbindung handelt es sich um ein einfaches vier Kanal 433MHz Funkset von Ebay. Es wird mit 5V betrieben und gibt den Zustand der vier Kanäle auf je einem Pin aus, sodass man damit sehr einfach arbeiten kann. Die Reichweite liegt, wenn der Empfänger ordentlich abgestimmt ist, bei ungefähr 20m.

Es waren drei der vier Kanäle mit Funktionen belegt. Eine Taste (A) startet und stoppt den Farbwechsel der LEDs, die zweite Taste (B) zeigt den Ladezustand des Akkus (jedenfalls bis Version 3.2) und die dritte Taste (C) schaltet den "Blitzer" (dazu gibt es im nächsten Abschnitt mehr) ein und aus.

Stromversorgung

In den Versionen 1.0 bis 3.2 kam ein 9V Akku mit 250mAh als Stromversorgung zum Einsatz. Die LEDs bekamen direkt die Akkuspannung und der AVR und der Empfänger wurden über einen 78L05 versorgt. Damit konnte man das Halsband um die zwei Stunden lang betreiben, man musste also immer daran denken, das Akkupack an das Ladegerät zu stecken. Neben dem Akku befindet sich auch noch eine weiße 1W LED mit an Bord des Akkupacks, die per Fernbedienung ausgelöst zu blitzen beginnt. Damit sollte man ursprünglich den Hund auch in Gebüschen oder dergleichen finden können, wenn die eigentlichen LEDs von etwas verdeckt sind. Leider führt die Reichweite der Funkverbindung dieses Feature etwas ad absurdum.

Die aktuelle Stromversorgung übernimmt ein MAX1676, der aus den 1,2V einer AA Zelle 5V bereitstellt. Der Schalter am Gehäuse versetzt den Schaltregler in den Shutdown Modus. Das hat den Vorteil dass, wenn Schalter, der ja nicht abgedichtet ist, kurzgeschlossen wird, nur der Regler ausgeschaltet wird und nichts schlimmes passiert, da der Schalter nur über einen großen Widerstand mit den 5V verbunden ist. Benutzt man das Halsband lange Zeit nicht, sollte also der Akku entfernt werden.

Ergebnis

Das Halsband hat mich zwar schon ziemlich lange beschäftigt, aber ganz fertig ist es immer noch nicht, da die flexible Platine anfälliger für Beschädigungen der Leiterbahnen ist als ich angenommen hatte. Wobei das Problem diesmal nicht der Hund ist, sondern dass das Halsband, wenn man es an einen Haken hängt, in der Mitte immer wieder stark geknickt wird. Version 3.4 bekommt hier eine Unterstützung aus dünnem Kunststoff. Aber trotz allem macht es Spaß, nun sogar flexible Leiterplatten selber herstellen zu können. Und Erfahrungen habe ich so auf alle Fälle dazu gewonnen.

Aber das Halsband funktioniert so, wie ich es mir gewünscht habe und unser Hund ist der einzige den ich kenne, der ein Halsband mit RGB LEDs hat. Das alleine reicht ja schon, um aus diesem Projekt einen vollen Erfolg zu machen. Jetzt fehlt eigentlich nur noch Bluetooth anstelle der 433MHz Verbindung.

Eine Bemerkung noch zu dem Namen.Das Projekt heißt HUHABA, was ja offensichtlich für Hundehalsband steht. Die Stromversorgung habe ich mit HUHABASABLO benannt. Das steht für Hundehalsbandsaftblock, eine Bezeichnung, die Form und Funktion geschuldet ist.

Downloads

Eagle Files für die Platine des HUHABA Version 3.3:

Eagle .brd: Download
Eagle .sch: Download
Die Platine muss dann zur Herstellung noch in einer Bildbearbeitung "auseinander geklappt" werden, da die Platinengröße in der Freeware Version von Eagle auf 100mmx80mm beschränkt ist. Als Beispiel hier das fertige Layout der Version 3.2, die noch mit einem 9V Akku betrieben wurde. Sollte jemand dieses Bild zum Nachbau verwenden wollen, so möchte ich vorher darauf hinweisen, dass es einen Fehler in der Schaltung enthält. Der Spannungsteiler, der links unten am AVR zu sehen ist, hängt völlig sinnloser Weise an einem Digitalausgang statt an einem ADC Pin. Mit dem (dann richtig verdrahteten) Spannungsteiler konnte man die Spannung des 9V Akkus messen und das Halsband in der dem Ladezustand entsprechenden Farbe leuchten lassen. Mit der Version 3.3 ist dieser Spannungsteiler aber sinnfrei, da der Schaltwandler eine konstante Spannung liefert, bis er einbricht. Dafür aber hat der MAX1676 selbst einen Low-Battery Detect Out, an dem eine rote LED hängt.

Eagle Files für die Platine des HUHABASABLO:

Eagle .brd: Download
Eagle .sch: Download