HackMeLamp

Die HackMeLamp ist eine kleine akkubetriebene Lampe, klingt also erstmal wenig spannend. Sie kann aber mehr als das! Zum einen dient sie als Hintergrundbeleuchtung für eine Lithophanie, die ihr euch dazu drucken könnt. Das macht die Lampe schon mal sehr individuell und schick. Das war aber noch nicht alles. Der Spaß an der Lampe ist, dass ihr sie „hacken“ könnt.

Sie hat außerdem einen Beschleunigungssensor eingebaut, mit dem zum einen nette Effekte beim Schütteln hervorgerufen werden können. Zum anderen ist der Sensor aber auch das Eintrittstor in die Lampe. Denn wenn sie richtig bewegt wird, schaltet sie ihr WLAN ein!

Habt ihr es geschafft das WLAN zu starten müsst ihr es nur noch finden und das Passwort erraten. Danach steht euch eine API bereit, mit der ihr jede Menge Schabernack mit der HackMeLamp treiben könnt. Ihr könnt einfach die Farbe ändern, oder auch Effekte abspielen. Helligkeit ändern und in ein WLAN einloggen gehört auch mit dazu. Und wenn euch gefällt was ihr getan habt, dann könnt ihr die Einstellungen als standard speichern, sodass ihr sie nicht nach jedem Neustart neu programmieren müsst.

Klingt gut? Na dan mal los!

Aufbau der Hardware

Die Hardware setzt sich zusammen aus einem PCB mit der Elektronik, einem schicken Gehäuse und je nach Belieben, einer Lithophanie. Diese Teile beschreibe ich folgend mal besser einzeln, nicht dass noch jemand verwirrt wird.

PCB der HackMeLamp

Was soll das PCB alles können? Es ist eine Lampe, also wären LEDs (WS2812b) schon mal gut. Hackbar über WLAN soll es sein, also µC mit WLAN (ESP8266) auch sinnvoll! Akkubetrieben…Also Platz für ein Akku und eine Ladeelektronik (TP4056 + Schutzelektronik). Ein Ladeanschluss ist dann auch hilfreich, nehmen wir USB-C, sieht schick und modern aus. Eine USB Programmierschnittstelle (CP2102n) ist optional auch mit dabei, falls ihr Angst habt die Lampe kaputt zu flashen.

Fehlt noch ein Benutzerinterface. Dafür kommt ein Beschleunigungssensor (MPU-6050) an Bo(a)rd, das muss reichen um mit der Lampe zu interagieren, bevor das WLAN eingeschaltet wird.

Dazu natürlich noch ein paar passive Bauteile und ein Spannungsregler (AP2112k-3.3), das dürfte dann aber alles sein.

Alle Bauteile schön nach Datenblatt miteinander Verbinden und mit etwas Glück funktioniert hinterher alles und nichts fängt an zu brennen. Wie mein PCB aussieht könnt ihr euch im GitHub Repo ansehen. Hat bisher noch nicht gebrannt, aber ich rate euch trotzdem es einfach nicht zu verwenden, dann seid ihr auf der sicheren Seite!

Ansonsten gibt es keine besonderen Vorkommnisse auf dem PCB. Alles ist eher einfach und minimal gehalten. So sieht das ganze dann aus:

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Gehäuse der HackMeLamp

Für das Gehäuse hab ich mir ein cooles oder auch fragwürdiges Feature ausgedacht. Wenn es ein mal zusammengebaut ist, dann kann es nur noch zerstörend geöffnet werden. Das soll den Nervenkitzel etwas erhöhen, wenn man eine Version ohne Programmierschnittstelle baut. Denn dann lässt sich die Lampe zwar über WLAN flashen, wenn man da aber nicht an alles denkt, dann hat man die Lampe zerstört. Welch ein Spaß!

Es besteht wie üblich hauptsächlich aus 3D-Druck Teilen. Zusätzlich ist auch noch eine Acrylglas-Scheibe dabei. Die braucht man aber nicht unbedingt, kann man auch durch einen transparenten, oder dünneren 3D-Druck ersetzen. Am Gehäuse sind an den Seiten noch 2 Öffnungen. Aus der einen guckt der USB-C Anschluss vom PCB, in die andere wird ein ein Ein/Aus-Schalter gesteckt. Das ganze hält übrigens durch Reibung, die Scheibe und den Schalter müssen wie also nicht anschrauben.

Außerdem gibt es noch ein Paar Aussparungen, damit das PCB gut passt. Besonders sind wohl noch die Aussparungen neben dem USB-C Anschluss. In denen verschwinden zwei LEDs, die anzeigen, ob geladen wird und ob fertig geladen ist. Von außen ist das nur zu erkennen, wenn auch tatsächlich geladen wird.

Das Gehäuse findet ihr auch im HackMeLamp Repo zum download.

Lithophanie

Um dem ganzen noch eine besondere und persönliche Note zu geben kommt auf die Lampe noch eine Lithophanie. Wie ihr so eine erstellen können, falls ihr nicht mit Meshmixer oder ähnlichen Tools umgehen könnt, könnt hier in meinem Artikel dazu nachlesen. Wenn ihr euch an die Anleitung haltet, dann wird die Außenkontur nicht so 100% passen. Um das zu korrigieren öffnet ihr im slicer zusammen mit der Lithophanie noch einen geeigneten Rahmen. Dann skaliert ihr die Lithophanie auf 96,1% (Da der Rahmen 2mm dick ist), damit der Rahmen drum herum passt. Wenn ihr jetzt beide an die gleiche Stelle legt, dann wird es wie ein Teil gedruckt und die Außenkontur passt auch wieder genau.

Zusammenbau

Jetzt muss noch alles zusammengeschustert werden. Also das PCB erst mal fertig löten und testen! Dem PCB spendieren wir jetzt den Akku (18650 in meinem Fall). Dann einen Schalter vorbereiten. Für den Schalter ein Kabel am PCB anlöten.

Das PCB samt Akku stecken wir dann in das Gehäuseunterteil. Dabei etwas anwinkeln, sodass der USB Port zuerst sein Ziel erreicht. Jetzt wirds kniffelig! Die Kabel für den Schalter müssen wir durch das Loch für den Schalter führen und den Schalter dann anlöten. Am einfachsten geht das, wenn die Kabel lang genug sind. Wenn wir das geschafft haben, können wir den Schalter in das Gehäuse pressen. Zur Sicherheit noch ein paar Schrauben ans PCB.

Jetzt haben wir schon eine funktionierende Version aufgebaut! Es fehlt nur noch ein Deckel mit Lithophanie, damit das ganze richtig gut aussieht!

Dafür empfehle ich geeignet geschnittenes mattes Plexi/Acryl-Glas zu verwenden und es ins Gehäuse einzupressen. Wenn das erst mal drin ist, dann bleibt es da!

Als krönender Abschluss wird dann die Lithophanie da drüber eingepresst und fertig ist die Lampe.

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Software

Auf Basis der Hardware könnte die Lampe alles sein. Die Software wird dem ganzen etwas Sinn und Seele geben!

Die Software ist aktuell Work-In-Progress, schaut es euch einfach im Repo an. Hier könnt ihr auch gerne eure eigenen Features und Verbesserungen einbringen.