Weihnachten steht schon wieder vor der Tür und wie jedes Jahr ist der Wunschzettel schier endlos. Weil da selbst dem Weihnachtsmann gewisse Grenzen gesetzt sind, helfen die Eltern natürlich bei der Vorauswahl. Dieses Jahr soll es also die Eisenbahn von Duplo sein. Damit der Spielspaß auch nicht zu kurz kommt sollten es auch ein paar extra Schienen sein. Nun kann man diese im Erweiterungsset für ca. 20 Euro kaufen oder man nimmt gleich das Starterset für ca. 30 Euro und hat gleich noch einen zweiten Zug. In diesem Fall für Papi zum basteln.

Update: Duplo zieht nach

Mittlerweile gibt es ja auch die fernsteuerbare Dampflok bzw den Güterzug von Duplo. Diese sind per App steuerbar oder lassen sich durch „anschieben“ anschalten. Also überlegt, ob euch diese vielleicht ausreichen oder ob ihr lieber selber basteln wollt.

Es ist mein erstes (sinnvolles) Projekt mit einem Arduino. Vor einiger Zeit hatte ich mir schon einen zugelegt und ein wenig damit experimentiert. Es fehlte am Ende aber an einer gescheiten Verwendung.
Soviel zur Vorgeschichte.

Die Eisenbahn hat dank des Umbaus nun einige Funktionen dazu bekommen aber auch etwas verloren.

Hier eine kleine Übersicht:

+ Fernsteuerung durch Infrarot
+ Fernsteuerung durch Bluetooth
+ Rückwärtsgang
+ 5 Geschwindigkeiten je Richtung
+ Licht
+ Hupe

– Soundmodul
– automatische Abschaltung bei Hindernissen

Kosten:

Alles in allem kostete dieser Umbau ca. 20 Euro, falls man die Lok schon hat. Ich hatte bereits das LEGO Duplo 10508 – Eisenbahn Super Set.

5 Euro für den Arduino Nano
4 Euro für das HC-05 Bluetooth Modul
4 Euro für das IR Set (man kann stattdessen auch nur eine IR Diode kaufen und eine beliebige IR Fernbedienung nutzen)
5 Euro für das Motor Shield TB6612FNG
1 Euro Kleinteile wie Leitungen, LEDs und Widerstände
1 Euro für die Hupe (ich habe einen Piepser aus einem alten PC genommen)

Schritt 1 – öffnen der Eisenbahn

Gleich zu Beginn das meiner Meinung nach schwierigste an diesem Projekt. Ich hatte mich hierzu bei Youtube umgeschaut und auch einige interessante Lösungen gefunden. Letztendlich waren diese aber mehr oder weniger von Erfolg gekrönt, denn ich habe an etlichen Stellen Druckspuren vom Schraubendreher. Das geht aber wohl einfach nicht ohne…

Zuerst entfernt Ihr die Batterieabdeckung. Anschließend die 3 Schrauben im Batteriefach.

Nun müsst Ihr das Fahrgestell vom Aufbau trennen. Beginnt dabei am besten vorn. Ich habe anfangs wirklich versucht keinen Schaden zu verursachen. Am Ende bin ich mit dem Schraubendreher vor dem Vorderrad ins Gehäuse eingedrungen und habe dieses mit etwas Gewalt aufgehebelt. Hinten dann im Prinzip das gleiche.

Schritt 2 – „Entkernen“

Alles was nicht mehr gebraucht wird, fliegt raus. In meinem Fall die Platine und der Lautsprecher.

Schritt 3 – Platz für neue Bauteile finden

Je nachdem was man für Teile verbauen möchte, kommt es hier darauf an, wo man diese unterbringen kann. In der Lok ansich ist so gut wie kein freier Platz. Einzig vor der Vorderachse befindet sich etwas Stauraum. Platz genug für eine kleine Platine oder ähnliches.

Leider habe ich es versäumt während der Bauphase Bilder zu machen. Da das öffnen mit jeder Menge aufwand verbunden ist werde ich diese erst nachreichen wenn ich wieder ans innenleben muss.

Nachtrag: Viele Details sieht man auf den Bildern der 2. Lok im neuen Artikel.

Ich wollte so viel Flexibilität wie möglich von der Lok erhalten. Darum entschied ich mich alle für den Umbau notwendigen Teile in der „Motorhaube“ zu verstecken. Im einzelnen sind das bei mir: Arduino (schon alleine aus dem Grund, bei Bedarf  einen anderen Sketch aufzuspielen), Bluetooth Modul sowie Hupe, Licht und Status LED. Darunter befindet sich lediglich der Hauptschalter und ein wenig Kabelsalat.

Wem das ganze zu fummelig ist, kann auch einfach das Führerhaus mit Elektronik vollstopfen. Dort ist dann genug Platz für allerhand weitere Teile wie z. B. ein Soundmodul, eine größere Stromquelle, oder ähnliches.

Der Motortreiber passte perfekt in die Halterung des Lautsprechers.

Schritt 4 – Sketch auf Arduino aufspielen

Das Programmieren habe ich euch an dieser Stelle schon einmal abgenommen.
Da dies mein erstes Projekt ist, bitte ich um Nachsicht für eventuelle Fehler oder umständlichen Code.
Verbessungerungsvorschläge nehme ich mir aber natürlich an.

Sketch: duplobahn_v1

Schritt 5 – Eisenbahn Zusammenbauen

Den Plan habe ich vorher in Fritzing erstellt und die Komponenten einzeln mit dem Breadboard getestet.

Da ich die Funktion des grünen Tasters erhalten wollte, die Umsetzung mit der originalen Platine jedoch zu umständlich war, habe ich diese kurzerhand aus einer Streifenrasterplatine nachgebaut. Der Taster brückt beim betätigen nun also mehrere Streifen der Platine. Desweiteren konnte ich nun auch ganz bequem den IR Empfänger auflöten.

Um die Kabel vom Motortreiber ins Führerhaus zu bringen müssen noch einige Löcher gebohrt werden.

Am Ende wurde es bei mir ganz schön eng, aber es passt.

Schritt 6 – Funktionstest

Die Eisenbahn kann nun durch den Taster, die IR Fernbedienung oder über Bluetooth per Handy gesteuert werden. Um das Smartphone mit der Lok zu verbinden, müsst ihr die beiden koppeln. Sucht dazu nach Bluetooth Geräten. In der Liste sollte, wenn ihr alles richtig gemacht habt ein Gerät mit dem Namen „HC-05“ erscheinen. Wählt dieses aus und gebt den Standard Pin 1234 oder 0000 ein. Einer von beiden wird funktionieren. Als Android App kann ich euch die App BlueTooth Serial Controller empfehlen. Die Konfiguration ist schnell erledigt. Wie im Code zu sehen gibt es folgende Befehle

0 Vorwärts fahren
1 Stopp
2 Rückwärts fahren
3 langsamer
4 schneller
5 Licht an/aus
6 Hupen

 

Schaut euch auch den Umbau der Dampflok aus dem LEGO Duplo 10507 – Eisenbahn Starter Set an.