"Telefonanlagensignal"-Anzeige

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Telefonleuchtet.JPG


Source Code

GitHub

Programmiersprachen

C

Verwendete Programme

Arduino IDE

Projektbeschreibung[Bearbeiten]

Zusammen mit der Rhein-Barben Werkstatt in Bottrop haben wir uns für ein Projekt entschieden, welches ungestörtes Telefonieren für die Mitarbeiter an der Zentrale ermöglicht. Aktuell ist ein kabelgebundenes Telefon vorhanden um Anrufe entgegenzunehmen. Dieses ist mit einem speziellen Headset verbunden, welches den Mitarbeitern ein einfaches annehmen von Gesprächen ermöglicht. Sobald ein eingehender Anruf am Headset angenommen wird, fährt an dem Telefon der Höhrer hoch, wodurch das Telefonat zustande kommt. Da dieser Vorgang aber kaum zu sehen ist und das Telefon hinter der Rezeption steht lässt sich nicht erkennen ob die Mitarbeiter aktuell Telefonieren. Unsere Idee ist dementsprechend eine Signalanzeige, die wir für alle sichtbar an der Wand platzieren wollen. Diese Signalanzeige soll durch Licht und Bewegung signalisieren, ob telefoniert wird oder nicht. In unseren ersten Ideen sollte es auch eine Mobile Anzeige über eine art Clip geben, der sich z.B. an der Kleidung anbringen lässt. Da unsere Nutzer aber davon explizit abgeraten haben, verfolgten wir die Idee nicht mehr weiter. Zudem wurde uns empfohlen möglichst eine Lösung ohne großen Eingriff in die installierte Technick vorzunehmen, wodurch wir 2 mögliche Lösungen entwickelt haben. Die erste Idee hat ein Gespräch direkt über das Kabel erkannt, dies würde aber einen Eingriff in das vorhandene System darstellen. Dadurch haben wir uns für einen Reed-Kontakt entschieden, der an dem Telefon angebracht wird.

Erste Skizze.

Auftraggeber[Bearbeiten]

Die Rhein-Baben Werkstatt in Bottrop ist ein Arbeitgeber für Menschen mit Behinderungen, welcher diesen Menschen eine Perspektive und einen gewissen Grad an Selbstständigkeit ermöglicht, indem die Mitarbeiter hier an ihren Fähigkeit angepasste Aufgaben übernehmen. Die Werkstatt integriert Menschen mit Behinderungen auf diese Weise in die Arbeitswelt und dient zusätzlich als sozialer Treffpunkt untereinander.

Ziel des Projekts[Bearbeiten]

Das Ziel des Projektes ist es, das die Mitarbeiter unterscheiden können, ob an der Zentrale wirklich Telefoniert wird oder Selbstgespräche geführt werden. Somit fällt niemand den Mitarbeitern ins Wort bzw. die Telefonate werden nicht unterbrochen. Das Ziel des Projekts ist es, den Mitarbeiter/innen deutlich zu zeigen, ob der/die Telefonist/in momentan telefoniert oder Selbstgespräche führt. Hierdurch soll verhindert werden, dass ihm/ihr andere ins Wort fallen und er/sie so ungestört telefonieren kann.

Produktelemente[Bearbeiten]

Materialliste Basis Station[Bearbeiten]

Name Kosten Bemerkungen
Arduino Nano ~5,00€ -
Funk Sender ~1,00€ 433mHz
Reed-Kontakt XXX,XX€ -
--> Widerstand XXX,XX€ 10kOhm
--> Neodym Magnet XXX,XX€ klein
LED (rot) XXX,XX€ -
--> Widerstand XXX,XX€ 200Ohm
Stromversorgung XXX,XX€ 5V

Materialliste Empfänger Station[Bearbeiten]

Name Kosten Bemerkungen
Arduino Nano ~5,00€ -
Funk Empfänger ~1,00€ 433mHz
Servo-Motor ~4,00€ klein
LED Streifen ~11,00€ WS2812, einzeln adressierbar
Stromversorgung ~13,00€ 5V, mind. 20W
Farbe ~5,50€ 150ml, Weiß
Filler ~11,00€ 400ml

Herstellungsverfahren[Bearbeiten]

Design:[Bearbeiten]

Das Design der Empfangsstation.

Da wir jeweils eine Empfangs- und Sendestation haben mussten wir uns 2 Separate Designs überlegen. Um hier möglichst frei Modelle zu erstellen benutzten wir 3D-Druck und haben die gedruckten Komponenten im Nachhinein weiter bearbeitet. Bei dem Empfänger haben wir uns für ein altes Wählscheibentelefon entschieden, um ein möglichst aussagekräftiges Symbol zu haben. Dieses besitzt zudem einen LED-Streifen und einen Servo, mit dessen Hilfe der Telefonhörer angehoben und gesenkt werden kann, um ein visuelles Signal für die Mitarbeiter zu erzeugen. Die farbliche Wahl ist ein einfaches Weiß um zum einen das Logo der Rhein-Baben Werkstatt miteinzubeziehen und zum anderen neutral zu wirken. Die Sendestation ist einfach und klein gehalten um auf der Arbeitsfläche nicht aufzufallen und so die Mitarbeiter nicht stört.

Elektronik und Montage:[Bearbeiten]

Schaltpläne zu Sender/Empfänger.

Für die Basisstation sowie den Empfänger haben wir uns für einen Arduino Nano entschieden, da dieser sehr klein ist und sich somit gut in unser Projekt verbauen lässt. In der Empfangsstation verbauen wir zusätzlich eine 5V Stromversorgung um den Arduino sowie die Signalsteuerung des Telefons mit Strom zu Versorgen. Um die Kommunikation zwischen unseren beiden Modulen zu gewährleisten haben wir uns für eine 433 Mhz Funkübertragung entschieden. Diese erlaubt uns unabhängig von dem vorhandenem Wlan zu agieren und besitzt zudem auch eine ausreichende Reichweite. Zur Erkennung eines Telefonates haben wir uns am Ende für einen Reed Kontakt entschieden. Dieser ist sehr klein und wird mithilfe eines Magneten gesteuert. Wird bei einem angenommenen Anruf der Höhrer hochgefahren, entfernt sich der dort angebrachte Magnet und dadurch ändert sich der Zustand des Kontaktes. Desweiteren haben wir einen Servo-Motor zur Bewegung des Höhrers und einen LED-Streifen verbaut.

SourceCode:[Bearbeiten]

Hier stellen wir kurz die Funktionsweise der einzelnen Komponenten dar und wie sie gesteuert werden. Der komplette Source Code lässt sich auch direkt aus Github entnehmen.

Die Grundlegende Funktionsweise ist, dass die Basisstation solange wartet, bis sich der Zustand an dem Reed Kontakt ändert. Tritt dies ein wird festgestellt ob das Telefonat angenommen oder beendet wurde, woraufhin mittels Funkübertragung das passende Signal zum aktivieren oder deaktivieren der Empfangsstation gesendet wird. Enthält diese nun die Übertragung, wird entsprechend des gesendeten Signals die Aktorik gestartet oder gestoppt. Um unnötiges senden und steuern zu verhindern wird immer überprüft ob der gewünschte Status nicht bereits aktiv ist und erst bei einem Wechsel der vollständige Code durchgeführt.

Für die Funkübertraung nutzen wir kostengünstige 433 mhz Module. Bei diesen ist Anzumerken, dass fals keine Antennen vorinstalliert sind umbedingt welche angebracht werden sollten, da sonst die Reichweite stark eingeschränkt wird. Der Aufbau der einzelnen Module besteht aus Datapin sowie Strom und GRND, welche entsprechend zu verbinden sind. Für das benutzen mithilfe eines Arduinos benutzen wir zudem die Bibliothek RCSwitch. Um ein Signal zu senden wird die zu sendende Zahl sowie die bit länge angegeben. Genaueres kann den Grafiken entnommen werden.

Der verwendete LED-Streifen (WS2812B) wird über die FastLED Bibliothek gestuert. Hier werden die LEDs jeweils einzeln mit einem Zustand beschrieben und halten diesen (Farbton) bis sich der Zustand wieder ändert.

Source Code zu den LEDs

Zur bewegung des Höhrers benutzen wir einen kleinen Servo-Motor, da hierfür nicht sehr viel Kraft benötigt wird und er möglichst Platzsparend verbaut werden kann. Der Code kommt aus der Servo Bibliothek und lässt sich auch sehr einfach aus den Beispiel sketches ableiten. Die bewegung des Servos ansich ist hierbei für unseren Prototypen abgestimmt, sodass der Höhrer sich Ideal bewegt.

Source Code zu den LEDs

Lizenzen[Bearbeiten]

Der erstellte Sorcecode setzt die Verwendung von existirenden Bibliotheken vorraus. Diese unterliegen teilweise Lizenzen, die die Bearbeitung einschrenken können. In unserem Projekt fällt darunter FastLED, was die MIT Lizenz verwendet und die Servo Bibliothek mit der GNU Lesser General Public License. Beide Lizenzen erlauben die freie Verwendung sowie Verbreitung. Auch das modifizieren des Codes ist in beiden Fällen erlaubt. Zu der RCSwitch Bibliothek konnte leider keine Lizenz gefunden werden. Somit gibt es bei unserem Projekt keinerlei Einschränkungen was die Lizenzen betrifft und wir konnten die Bibliotheken frei verwenden.