Projekt 1: „Greifarm“,
Lucas Bolter,
BAUR GmbH

Projekt Kurzbeschreibung:
Der Greifarm wird durch den Joystick in seiner X und Y-Achse Gesteuert. Sobald der Greifer die Gewünschte Position erreicht hat, wird diese durch einen Knopf bestätigt. Nun fährt der Greifer automatisch nach unten, Schließt fährt wieder nach oben und dann zur Startposition bzw zum Schacht. Bei Schacht öffnet der Greifer wieder und mögliche gewinne fallen. Ein Sensor erkennt ob ein Gewinn gewonnen wurde. Die Spielenden erkennen am Text auf dem LCD Display, was zu tun ist. Zusätzliche LED`s im Gehäuse und im Inneren, animieren das Spiel und zeigen ob man Gewonnen oder Verloren hat. 

Project short description:
The gripper arm is controlled by the joystick in its X and Y-axes. As soon as the gripper has reached the desired position, it is confirmed by a button. After pressing the button, the gripper automatically moves down, closes and moves up again. Then he drives to the start position, where the shaft is. At the shaft, the gripper opens again and possible winnings fall. A sensor detects if a price has been won. The Player knows what to do from the text on the LCD Display. Additional LED`s in the Housing and inside animate the game and show if you have won or lost. 

Projekt 2: "„Selfbalancing Robot“, 
Fabian Wiesenhofer,
Bachmann electronic GmbH 

Projekt-Kurzbeschreibung:  

Ziel des Projektes ist es einen Roboter zu bauen, welcher selbst auf 2 Rädern aufrecht stehen kann. 

Die Räder sind an 2 DC-Motoren angebaut, vom Controller geht ein PWM Signal an einen Motorcontroller, dieser wiederrum gibt das Signal dann an die DC-Motoren weiter. 

Der Motorcontroller kann je nachdem welcher der Eingangspins angesteuert wird, das Signal drehen, so das die Motoren entweder vorwärts oder rückwärts drehen. 

Um den Neigungswinkel zu bekommen, verwende ich den MPU6050, das ist ein Gyroskop mit Beschleunigungssensor. 

Der MPU6050 wird per I2C angesteuert. 

Als Controller verwende ich einen Atmega2560. 

Zur Regelung wird ein PID Regler verwendet. 

Für die Spannungsversorgung habe ich 4x 2000mAh Akkus. Es sind jeweils 2 in Serie und diese dann parallel zusammen verdrahtet. Dadurch habe ich insgesamt 7.4V - 400mAh. 

Die Akkus sind zudem mit einem Kippschalter verbunden um ein-/und aus-zuschalten. 

Mit einem Step-Down Converter werden die 7.4V auf 5V heruntergeregelt. 

Um die Akkus wieder aufzuladen, gibt es ein kleines USB Netzteil. 

Als kann Ziel ist geplant ein Bluetooth Modul, das HM-10, und eine Handy Applikation mit der man dann den Roboter steuern kann. 

Damit man alles zusammen verwenden kann, habe ich noch ein Gehäuse konstruiert. Dieses wurde 3D-Gedruckt. 

Project short description:
The goal of the project is to build a robot that can stand upright on 2 wheels.
The wheels are attached to 2 DC motors, and a PWM signal from the controller is sent to a motor controller, which in turn sends the signal to the DC motors.
The motor controller, depending on which input pin is activated, can rotate the signal, causing the motors to spin either forward or backward.
To obtain the tilt angle, I am using the MPU6050, which is a gyroscope with an accelerometer.
The MPU6050 is controlled via I2C.
I am using an Atmega2560 as the controller.
A PID controller is employed for regulation.
For power supply, I have 4x 2000mAh batteries. They are connected in series in pairs and then parallel wired, providing a total of 7.4V - 4000mAh.
The batteries are connected to a toggle switch for on/off control.
A Step-Down Converter is used to regulate the 7.4V down to 5V.
To recharge the batteries, there is a small USB power supply.
As an additional goal, I plan to incorporate a Bluetooth module, the HM-10, and a mobile application to control the robot.
To facilitate the integration of all components, I have designed a 3D-printed housing.

Projekt 3: „Frequency Patterns“,
Dominik Bösch,
b2 electronics GmbH

Projekt Kurzbeschreibung:
Das Projekt "Frequency pattern" hat zum Ziel, eine beeindruckende Verbindung zwischen Akustik und visuellen Mustern zu schaffen. Durch die Integration eines Lautsprechers in eine Chladni-Platte, benannt nach dem Physiker Ernst Chladni, sollen gezielte Schwingungen erzeugt werden. Die Platte wird üblicherweise durch Streichen mit einem Bogen in Schwingungen versetzt dies wird nun mithilfe des Lautsprechers und der verbauten Elektronik präzise angeregt. 

Die Umsetzung erfordert die Beschaffung von Materialien wie einer dünnen Metallplatte, einem Lautsprecher und weiterer benötigter Ausrüstung. Nach einer Analyse der grundlegenden Prinzipien von Chladni-Mustern erfolgt die Konstruktion einer stabilen Platte, die es ermöglicht, unterschiedliche Muster bei variierenden Frequenzen zu generieren und durch Sand darzustellen. Die Integration des Lautsprechers erlaubt eine präzise Steuerung der erzeugten Frequenzen. 

Die Experimente werden durchgeführt, um die visuellen Effekte der Chladni-Muster bei verschiedenen Frequenzen zu beobachten. Die Dokumentation und Analyse der Ergebnisse sollen nicht nur die faszinierenden Muster demonstrieren, sondern auch ein vertieftes Verständnis für die Wechselwirkung von Schallwellen und der Plattenoberfläche schaffen. Ziel ist eine kreative Synthese von Akustik und Visualisierung, die sowohl ästhetisch als auch wissenschaftlich faszinierend ist. 

Project short description:
The "Frequency pattern" project aims to create an impressive link between acoustics and visual patterns. By integrating a loudspeaker into a Chladni plate, named after the physicist Ernst Chladni, targeted vibrations are to be generated. The plate is usually made to vibrate by stroking it with a bow - this is now precisely stimulated with the help of the loudspeaker and the built-in electronics. 

The realisation requires the procurement of materials such as a thin metal plate, a loudspeaker and other necessary equipment. After analysing the basic principles of Chladni patterns, a stable plate is constructed that makes it possible to generate different patterns at varying frequencies and display them using sand. The integration of the loudspeaker allows precise control of the generated frequencies. 

The experiments are carried out to observe the visual effects of the Chladni patterns at different frequencies. The documentation and analysis of the results will not only demonstrate the fascinating patterns, but also provide a deeper understanding of the interaction of sound waves and the panel surface. The aim is a creative synthesis of acoustics and visualisation that is both aesthetically and scientifically fascinating.

Projekt 4: „FM4U“,
Dominic Büchel,
Bachmann electronic GmbH 

Projekt Kurzbeschreibung:
Mein Abschlussprojekt im Fach Elektronisches Projektlabor ist ein UKW-Radio mit dem Titel: „FM4U“. Der UKW-Radio besteht aus einem Lautstärkeregler, einem Frequenzregler, einem Taster, einem Lautsprecher, einem Netzteil, einem OLED-Display (LCD) und einem UKW Empfänger Chip + Antenne. Der Lautstärkeregler regelt die Lautstärke des Audiosignals, welche erhöht oder verringert werden kann. Der Frequenzbereich wird von dem Frequenzregler eingestellt, welcher von 88 bis 108 MHz geht. Auf dem Display werden die Frequenz und die Signalstärke angezeigt. Mit dem Taster kann man Ein und Ausschalten. Das Netzteil liefert die notwendige Energie, um das UKW-Radio zu betreiben. Schlussendlich gibt der Lautsprecher dann den Ton heraus. Der Controller ist ein ATmega328P. Das Gehäuse wird aus Holz hergestellt. Mein Projekt verfügt auch über einen Kopfhöreranschluss. Das UKW-Radio ist als Geschenk für meinen Opa gedacht, da er gerne Radio hört. 

Project short description:
My final project in the Electronic Project Laboratory is an FM radio called “FM4U”. The FM radio consists of a volume control, a frequency control, a button, a speaker, a power supply, an OLED display (LCD) and an FM receiver chip + antenna. The volume control controls the volume of the audio signal, which can be increased or decreased. The frequency range is set by the frequency controller, which goes from 88 to 108 MHz. The frequency and signal strength are shown on the display. You can switch on and off with the button. The power supply provides the necessary energy to operate the FM radio. Finally, the loudspeaker then emits the sound. The controller is an ATmega328P. The casing is made of wood. My project also has a headphone jack. The FM radio is intended as a gift for my grandpa because he loves listening to the radio. 

Projekt 5: „Platinenlöter“
Matthias Saler,
Bachmann electronic GmbH

Projekt Kurzbeschreibung:
Das Ziel dieses Projektes bestand darin, eine innovative Methode zur automatischen Lötung von Platinen zu entwickeln. Hierbei wird eine vorher bereits gelötete Platine als Steuerung für eine identisch bestückte Platine verwendet. Die Steuerplatine führt den Lötprozess auf der Zielplatine, mit der Eingestellten Temperatur und der Lötzeit, autonom durch. Ein wesentliches Element dieses Systems ist eine im Platinen-Layer integrierte Mäander-Heizung, die gezielt für den Lötprozess genutzt wird. 

Die Funktionsweise des Systems basiert darauf, dass die Steuerplatine die notwendigen Parameter für den Lötprozess bereitstellt und die Zielplatine mithilfe der integrierten Mäander-Heizung erhitzt. Durch diese selbstlötende Technologie wird ein effizienter und präziser Lötprozess ermöglicht. Der Einsatz der bereits gelöteten Steuerplatine als Kontrolleinheit gewährleistet eine zuverlässige und reproduzierbare Lötqualität. 

Die innovative Integration der Mäander-Heizung im Platinen-Layer stellt sicher, dass die Wärme gleichmäßig über die Zielplatine verteilt wird, was zu einer optimalen Lötverbindung führt. Dieser Ansatz minimiert nicht nur den Energieverbrauch, sondern ermöglicht auch eine kompakte und effektive Bauweise. 

Zusammenfassend bietet dieses selbstlötende Platinentwicklungssystem eine fortschrittliche Lösung für die automatisierte Fertigung von Platinen, indem es Effizienz, Präzision und Reproduzierbarkeit in den Lötprozess integriert. 

E4-Projekte_2024

Project short description:
The aim of this project was to develop an innovative method for the automatic soldering of circuit boards. In this approach, a previously soldered circuit board is used as a controller for an identically populated board. The control board autonomously performs the soldering process on the target board, utilizing the set temperature and soldering time. A crucial element of this system is a meander-shaped heating element integrated into the circuit board layer, specifically designed for the soldering process.

The system operates by having the control board provide the necessary parameters for the soldering process, and the target board is heated using the integrated meander-shaped heating element. This self-soldering technology enables an efficient and precise soldering process. Using the pre-soldered control board as a control unit ensures reliable and reproducible soldering quality.

The innovative integration of the meander-shaped heating element in the circuit board layer ensures uniform heat distribution across the target board, leading to optimal solder connections. This approach not only minimizes energy consumption but also allows for a compact and effective design.

In summary, this self-soldering circuit board development system provides an advanced solution for the automated manufacturing of circuit boards, integrating efficiency, precision, and reproducibility into the soldering process. 

Projekt 6: „E-Board“
Philip Rose,
Gantner Instruments GmbH

Projekt Kurzbeschreibung:
Als Abschlussprojekt von der Berufsschule habe ich mich für ein Elektro Longboard entschieden. Das Longboard wird über einen Brushless DC Motor angetrieben. Der Motor wird über einen Lithium Akku mit Spannung versorgt.  

Das Longboard und die Fernbedienung sind mit einem Funkmodul verbunden. Über die Fernbedienung kann man Gas geben, Fahrmodi Auswählen (3 Fahrmodi: Langsam, Mittel, Schnell) und auf dem OLED Bildschirm Daten anschauen wie zum Beispiel: Spannung der Batterie der Fernbedienung und ausgewählter Fahrmodi. 

Project short description:
As my culminating project at vocational school, I embarked on the creation of an electric longboard. Propelled by a brushless DC motor, the longboard draws its power from a lithium battery.

Establishing a seamless connection, the longboard and its remote control are equipped with a wireless communication module. The remote control serves as a multifunctional interface, allowing the rider to control acceleration, toggle between three distinct driving modes (Slow, Medium, Fast), and access real-time data on the OLED screen. This data includes crucial information such as the voltage level of the remote-control battery and the currently selected driving mode.