Bau eines Volksbeamers

Projekt
„Bau eines Volksbeamers“
(OHP-Methode)
Ein Projekt im Rahmen der Berufsausbildung zum Fachberater Softwaretechniken (Fachinformatiker
für Anwendungsentwicklung) am ATIW Berufskolleg Paderborn
Nicolas Leichtle, Florian Holl
Klasse: FS071
Betreuender Lehrer: Jürgen Ewald
Inhaltsverzeichnis
I.
1)
2)
II.
1)
2)
III.
1)
2)
3)
IV.
V.
EINFÜHRUNG
Wie es dazu kam…
Die Möglichkeiten
ERSTE EXPERIMENTE
Vorbereitungen
Provisorischer Aufbau
GEHÄUSE & CO.
Planung und Beschaffung
Vorarbeiten
Das Gehäuse
DAUERTEST UND FAZIT
DANKSAGUNGEN & NACHWORT
Projekt „Bau eines Volksbeamers“
I.
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EINFÜHRUNG
1) Wie es dazu kam…
Wir, die Klasse FS071, verbrachten zur Fußball-Europameisterschaft 2008 unseren zweiten
ATIW-Block in Paderborn. Es bot sich also an, die Spiele in der gesamten Klasse anzusehen.
Mit 14 Schülern in der Klasse waren allerdings die notdürftig zur Praxisphase mitgebrachten
Fernseher eher ungeeignet, also sahen wir uns zum Halbfinale nach Möglichkeiten um, einen
Beamer auszuleihen. Da dies kurzfristig kaum noch möglich war und auch die meisten
Public-Viewing-Möglichkeiten restlos überfüllt waren, fragten wir schließlich unseren
Klassenlehrer im ATIW Herrn Ewald. Nachdem dieser uns keinen Beamer der Schule zur
Verfügung stellen konnte, beschlossen wir kurzfristig (am Vormittag vor dem Halbfinale
Deutschland – Türkei) das Projekt „Bau eines Volksbeamers“ zu starten. Die dafür nötigen
Materialien konnte uns das ATIW zur Verfügung stellen.
2) Die Möglichkeiten
Im Laufe der Jahre entstanden in einschlägigen Internet-Newsgroups und auch in
Fachzeitschriften Ideen und Anleitungen zum Bau eines sogenannten „Volksbeamers“, unter
Verwendung von einfachen, relativ leicht erhältlichen Mitteln, zu einem vergleichsweise
geringen Preis. Im Wesentlichen kristallisierten sich zwei Methoden heraus:
a) Die Diaprojektor-Methode
Bei dieser Methode wird ein Diaprojektor derart modifiziert, dass er als Beamer fungieren
kann. Hierfür wird ein Mini-Display (im Internet häufig als Lilliput-Display zu finden),
zerlegt und in einen Dia-Rahmen eingearbeitet. Dieses „Dia“ kann dann in den Diaprojektor
eingeschoben werden. Diese Mini-Displays wurden ursprünglich als Kontrollbildschirm
beispielesweise für Rückfahrtkameras etc. entwickelt. Solche Displays sind nicht unbedingt
günstig, dafür sind sie leichter zu zerlegen und umzubauen. Zudem entsteht ein relativ
kompaktes Gerät, das auch für spontane Transporte gut geeignet ist. Der größte Nachteil
dieser Methode dagegen ist die sehr geringe Auflösung der Mini-Displays und oft auch das
Fehlen einer computergeeigneten Schnittstelle.
b) Die OHP-Methode
Die zweite weit verbreitete Methode zum Bau eines Volksbeamers ist die Verwendung eines
Overhead-Projektors, auf dem das Panel eines üblichen TFT-Flachbildschirms gelegt/montiert
wird. Hierbei wird die Eigenschaft eines Overhead-Projektors ausgenutzt, ca. DIN-A4-große
Folien an die Wand zu werfen. Somit kann annähernd die volle Auflösung des TFTs genutzt
werden, womit fast ein XGA-Beamer entsteht. Der TFT muss zu diesem Zweck komplett
zerlegt werden und die Hintergrundbeleuchtung entfernt werden. Dies gestaltet sich je nach
Modell unterschiedlich schwierig.
Da wir vom ATIW einen ausrangierten und leicht defekten TFT für unser Projekt zur
Verfügung gestellt bekamen, entschieden wir uns für letztere Variante und liehen uns noch
einen lichtstarken OHP aus.
II.
ERSTE EXPERIMENTE
Üblicherweise sollte an dieser Stelle bei IT-Projekten zunächst eine Planung erfolgen. Da
unser Projekt sehr kurzfristig entstanden ist und auch nur ein geringes Zeitfenster
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(Entgegennahme der Hardware: ca. 14:30h, Anpfiff EM-Halbfinale: 20:45h) bot, entschieden
wir uns, mit experimentellen Aufbauten zu beginnen.
1) Vorbereitungen
Zunächst galt es, den TFT möglichst vorsichtig zu zerlegen. Dafür stand zu diesem Zeitpunkt
ausschließlich das Schweizer Taschenmesser Victorinox Cybertool zur Verfügung, welches
aber mit einigen Umständen gute Dienste leistete. Der TFT war ein 15-Zoll-Modell von
Fujitsu Siemens Computers mit der Bezeichnung 3815 FA. Das Modell wird mit einem
höhenverstell- und drehbaren Standfuß geliefert, der zunächst entfernt werden musste. Das
äußere Gehäuse war mit vier Schrauben verschlossen, nach deren Entfernung noch eine
statische Abdeckung zu sehen war. Unter dieser wiederum kamen zwei Platinen zum
Vorschein: Die Steuerungselektronik, die das VGA-Signal in das native Panel-Signal
umwandelt und als Hauptplatine für den TFT dient, und der Inverter für die
Hintergrundbeleuchtung, die bei TFTs mit Hochspannung betrieben wird. Die Inverterplatine
wurde nicht weiter benötigt und konnte entfernt werden. Die restlichen Komponenten
mussten auch vorsichtig gelöst werden, um die darunter liegende Hintergrundbeleuchtung zu
entfernen. Anschließend war erkennbar, dass das Panel von zwei Platinen angesteuert wird,
die oben und links vom Panel positioniert sind. Da die beiden Platinen nur mit einem genau
abgemessenen Leiterbahnen-Kabel verbunden waren konnten sie nicht umgeklappt werden
und somit auch nicht die gesamte Fläche des TFTs genutzt werden. Später war es uns möglich,
das Kabel zu verlängern, und somit die gesamte Panel-Fläche freizulegen, die allerdings von
einem Overhead-Projektor nicht abgedeckt werden kann.
2) Provisorischer Aufbau
Nachdem das Panel freigelegt war stand einem ersten Test nichts mehr im Wege. Auf den
Overhead-Projektor gelegt zeigte sich, dass das Panel noch funktionsfähig war, und ein klares
Bild anzeigte. Leider stellte sich heraus, dass das von FSC verbaute Panel sehr
hitzeempfindlich ist und bereits nach einigen Minuten bildete sich ein schwarzer Punkt in der
Mitte des Bildes, der nach einer kurzen Abkühlung auch wieder verschwand. Für ein
endgültiges Produkt mussten somit unbedingt Lüfter eingebaut werden. Für den ersten
experimentellen Aufbau beschränkten wir uns darauf, den Abstand zwischen Panel und OHP
zu vergrößern, was allerdings langfristig auch keine Lösung war. Da das Hitzeproblem bis zur
Halbzeitpause des EM-Halbfinal-Spieles noch nicht gelöst werden konnte, stellten wir zwei
12V-Lüfter neben dem Panel auf, die für ausreichende Lüftung sorgten.
Ein weiteres Problem waren die zwei in der Bildfläche hängenden Platinen sowie das
verbindende Flachbandkabel dazwischen. Zudem mussten die Anschlüssen zwischen der
Hauptplatine (mit VGA-Anschluss) und der Ansteuerungsplatine am Panel umgebogen
werden und wurden dadurch reichlich instabil. Somit konnte ein Transport nur zerlegt
erfolgen.
Diese Probleme sollten unbedingt bei einem weiteren Ausbau des Projektes berücksichtigt
werden.
III. GEHÄUSE & CO.
Trotz allen oben beschriebenen Problemen überstand der bisherige „Beamer“ das EMHalbfinale.
Leider
scheiterte
ein
einwandfreies
Fußballgucken
an
den
Übertragungsschwierigkeiten des Baseler Stadions und später damit einhergehende DVB-TSchwierigkeiten. Dennoch konnten wir für unser Projekt bis hierhin einen Erfolg verzeichnen.
Als nächstes Etappenziel setzten wir uns somit eine Konstruktion, in der das Panel und die
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Steuerungsplatinen fest in einem Gehäuse befestigt sind. Der Zeitrahmen war beschränkt auf
zwei Tage, damit das Gerät bis zum Finale wieder einsatzbereit ist.
1) Planung und Beschaffung
Das Panel sollte auf einem Holzrahmen mit 10cm Höhe befestigt werden. In diesem
Holzrahmen sollten seitlich zwei 80mm-Lüfter eingebaut sein und an der Stirnseite noch ein
ca. 20x20cm großes Gehäuse für die Steuerungsplatine herausgeführt werden. Aus diesem
Gehäuse sollten später auch die Anschlüsse für VGA und Strom herausgeführt werden. Um
die Stabilität des Panels zu gewährleisten sollten die beiden seitlich am Panel befestigten
Steuerungsplatinen umgeklappt werden und das dazwischen liegende Flachbandkabel
verlängert werden.
Für die Umsetzung dieser Forderungen benötigten wir folgende Materialien:
Menge
2m
15
20x20cm
1m
1m
2m
1m
1
1
Summe
Bezeichnung
10cm Glattkantbrett
Winkel
Spanbrett Roh
Schrauben & sonstige Eisenwaren
20-poliges Flachbandkabel
0,75mm²-Schaltlitze
Schaltdraht
Schrumpfschlauch
Kabelbinder
Isolierband
Sekundenkleber
Laubsägebogen & Sägeblätter
Lötkolbenspitze
Preis (ungefähr)
3,-- €
5,-- €
0,40 €
7,-- €
1,40 €
0,60 €
1,40 €
0,60 €
1,-- €
2,40 €
3,-- €
7,-- €
5,70 €
32,20 €
Tatsächlich konnten wir diese Materialien in einem Baumarkt sowie einem Elektronikhändler
für insgesamt 33,49 € beschaffen. Des Weiteren nutzten wir noch folgende bereits vorhanden
Hilfsmittel: Lötkolben, Multimeter, 12V-Schalter, 2x80mm-12V-Lüfter.
2) Vorarbeiten
Bevor das Gehäuse gefertigt werden konnte mussten zunächst einige Kabel bzw. Anschlüsse
verlängert werden. Die größte Arbeit bereitete hierbei das Flachbandkabel, welches die beiden
seitlich am Panel befestigten Platinen verband. Es handelte sich hierbei um ein 20-poliges
Leiterbahnenkabel, wobei des Öfteren zwei Pins gemeinsam verwendet wurden. Insgesamt
wurden vier Pins zum Verbinden der Masse genutzt. Diese waren recht einfach umzulöten. Es
waren noch neun effektiv genutzte Pins zu verlängern. Mit Hilfe eines Multimeters konnten
wir feststellen, dass für die neun Pins Lötpunkte auf der links vom Panel angebrachten Platine
vorhanden waren. Somit mussten „nur“ Kabel am Leiterbahnenkabel angelötet werden, mit
denen wiederum die Lötpunkte angesprochen werden konnten. Um bei dem 0,5mm-Raster
des Kabels keine Kurzschlüsse zu verursachen erwies es sich als sinnvoll, die einzelnen
Leiterbahnen mit einem Messer etwa 1cm versetzt aufzuritzen, um an diesen Stellen
Lötpunkte zu setzen. Anschließend konnten die Anderen Enden dann an den Lötpunkten der
Platine angelötet werden. Diese Verlängerung fertig zu stellen dauerte 1,5 Tage.
Zudem musste noch ein 9-poliges Kabel verlängert werden, mit welchem die
Steuerungstasten des TFTs mit der Hauptplatine verbunden waren.
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Es folgte ein kurzer Funktionstest, um sicherzugehen, dass alle Kabel ordnungsgemäß
verlängert wurden. Nachdem dieser erfolgreich war konnten wir zum Gehäusebau übergehen.
3) Das Gehäuse
Nun konnte das Glattkantbrett in passende Stücke gesägt werden. Anschließend wurden die
Löcher für die Lüfter auf den kurzen Seiten „gebohrt“. So konnten nun alle Teile mit Hilfe
von Winkeln verschraubt werden. Hierbei musst auf eine passende Ausbuchtung für die
Anschlüsse der Hauptplatine geachtet
werden. Vor der Installation des Panels
wurden die Lüfter an ihren vorgesehenen
Plätzen installiert und verkabelt. In die
Leitung wurde noch ein Schalter eingelötet.
Das Panel war im ursprünglichen TFT zusammen mit der Hintergrundbeleuchtung an den
Bildschirmrahmen mit den Bedientasten geschraubt. Nachdem die Beleuchtung bereits
entfernt worden war mussten wir das Panel anderweitig am Rahmen befestigen. Hierfür
verwendeten wir Sekundenkleber und Isolierband. So vorbereitet konnte nun das Panel auf
das Gehäuse gesetzt werden. Rahmen und Holzgehäuse sind wiederum mit einigen Tropfen
Sekundenkleber verbunden.
Draufhin musste noch die
Hauptplatine im stirnseitig
herausgeführten
Gehäuse
installiert werden. Hierzu
wurden zunächst die zwei
Flachbandkabel, die die
Verbindung
zwischen
Hauptplatine
und
den
Platinen am Panel herstellen,
angeschlossen,
um
die
exakte Position der Platine
zu markieren. Anschließend
konnte
die
Platine
festgeschraubt werden und
die weiteren Anschlüsse
gesetzt werden: Ein kleiner
Kippschalter für die beiden
Lüfter wurde direkt am Panel mit Sekundenkleber befestigt; die Hohlsteckerbuchse für die
Stromversorgung wurde hochkant an einer Seite des kleinen Zusatzgehäuses befestigt, so dass
der Stromstecker von oben eingesteckt werden kann. Die VGA-Leitung wurde seitlich
hinausgeführt und ebenfalls durch ein paar Tropfen
Sekundenkleber befestigt.
Zum Abschluss mussten noch sämtliche Kabel
unterhalb des Panels seitlich fixiert werden, damit
sie das Bild nicht stören. Zudem erstellten wir uns
aus der ehemaligen Ent-störungsabdeckung des
TFTs eine Abdeckung für das Platinengehäuse,
wodurch zuletzt nur noch der Schalter, der
Stromanschluss sowie das VGA-Kabel direkt
zugänglich sind. Die Abdeckung ist allerdings nur
aufgelegt und ohne Werkzeug abnehmbar.
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Um den Luftstrom im Gehäuse entweichen lassen zu können bohrten wir frontal noch einige
Lüftungslöcher. Somit war das Gerät bereit für das EM-Finale 2008, das Deutschland leider
kläglich verlor…
IV. DAUERTEST UND FAZIT
Ein 15 Zoll großes TFT-Display ist bereits größer als die Projektionsfläche eines StandardOverhead-Projektors. Durch die Höhe unseres Gerätes von 10cm, verringert sich die nutzbare
Bildfläche des Panels nochmals. Somit muss zur effektiven Nutzung des Gerätes immer ein
Fenster auf die passende Größe skaliert werden:
Dies ist meistens jedoch nur zu Anfang eines Filmeabend oder Fußballspiels zu erledigen. Für
diese beiden Zwecke leistete uns dieses selbstgebaute Gerät auch gute Dienste.
Des Weiteren reichen offensichtlich selbst zwei 80mm-Lüfter nicht aus, um die Hitze vom
Panel ausreichend fernzuhalten, weswegen bereits nach kurzer Zeit ein kleiner schwärzlicher
Fleck in der Mitte des Bildes bzw. im Brennpunkt des Projektors sichtbar wird. Die Größe
und Intensität dieses Punktes bleibt allerdings auch über mehrere Stunden konstant.
Es wäre wohl für ein Nachahmungsprojekt angebracht, die Höhe des Gerätes auf 5cm zu
beschränken und dafür auf jeder Seite zwei 40mm-Lüfter einzusetzen. Dadurch würde sich
der nutzbare Bildbereich vergrößern. Zudem sollte für eine bessere Durchlüftung durch
größere Lüftungslöcher gesorgt werden.
Insgesamt ist der Komfort dieses Eigenbaus gegenüber käuflich erhältlichen Geräten
sicherlich weit eingeschränkt. Dennoch sprechen der geringe Preis und die Flexibilität bei der
Wahl des OHP für eine Selbstbaulösung. Die laufenden Kosten eines OHP sind weitaus
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geringer als die eines herkömmlichen Beamers, zudem kann der OHP auch in seiner
ursprünglichen Funktionalität genutzt werden.
V.
DANKSAGUNGEN & NACHWORT
Unser besonderer Dank gilt unserem Klassenlehrer Jürgen Ewald, der uns dieses Projekt
kurzfristig vor dem Ende der Europameisterschaft ermöglichte. Zudem möchten wir uns bei
unserer gesamten restlichen Klasse FS071 für eine großartige Unterstützung und einen hohen
Ansporn bedanken! Es hat uns viel Spaß gemacht!
Diese Dokumentation soll durchaus zum Nachbau
anregen. Dennoch erhebt sie keinerlei Anspruch auf
Vollständigkeit und soll auch nicht als Anleitung zu
verstehen sein.
Weitere Informationen und Fotos, später evtl. auch
Videos zu diesem Projekt sind zu finden unter
http://www.fs071.de
Für weitere Informationen sind wir auch unter dieser
Adresse erreichbar.
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