Bau eines Volksbeamers
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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. Seite 2 von 7 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 Nicolas Leichtle, Florian Holl, Klasse: FS071 Projekt „Bau eines Volksbeamers“ Seite 3 von 7 (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 Nicolas Leichtle, Florian Holl, Klasse: FS071 Projekt „Bau eines Volksbeamers“ Seite 4 von 7 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. Nicolas Leichtle, Florian Holl, Klasse: FS071 Projekt „Bau eines Volksbeamers“ Seite 5 von 7 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. Nicolas Leichtle, Florian Holl, Klasse: FS071 Projekt „Bau eines Volksbeamers“ Seite 6 von 7 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 Nicolas Leichtle, Florian Holl, Klasse: FS071 Projekt „Bau eines Volksbeamers“ Seite 7 von 7 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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