LED Kratzbilder

Programm der junge Ideen Werkstatt am 13. Januar 2024.

Beschreibung

  • Dauer: 2 Stunden
  • 7 Kinder (8-13 Jahre) + erwachsene Bezugspersonen
  • 4 Betreuer

Unsere Teilnehmer:innen und ihre erwachsenen Bezugspersonen bauten ein LED Kratzbild. Zuerst musste hierfür ein Motiv gefunden werden, dieses konnte ausgedruckt oder auf Papier vorgezeichnet werden. Anschließend wurde das Motiv mit einem spitzen Werkzeug in die Plexiglasscheiben übertragen. Die Bauteile des Sockels waren vorgefertigt und mussten nur noch zusammengebaut werden. Die Teilnehmer:innen konnten sich aussuchen, ob sie die Beleuchtung ihres Bilds mit einem USB-Kabel oder einer Batterie versorgen wollten. Die nötigen Lötarbeiten am USB Kabel wurden von den Betreuern durchgeführt.

Verwendete Materialien pro Teilnehmer

  • 4x Senkkopfschraube M3x16mm
  • 4x Mutter M3
  • 1x Kratzscheibe PMMA Plexiglas 3mm ausgelasert
  • 1x 3mm LED RGB Multicolor langsam blinkend
  • 1x Malerkrepp
  • 1x DIN A4 Papierausdrucke mit leeren “Kratzscheiben”

Option 1: Batterie

  • 1x Batterie CR2032
  • 2x Kupferband selbstklebend 6mm 5cm
  • 2x 3mm Pappelsperrholz gelasert Vorder/Hinterteil
  • 1x 3mm Pappelsperrholz gelasert Mittelteil
  • 1x 3mm Pappelsperrholz gelasert Fußplatte

Option 2: USB Kabel

  • 1x USB Kabel
  • 1x 3mm Pappelsperrholz gelasert Vorderteil
  • 1x 3mm Pappelsperrholz gelasert Hinterteil
  • 1x 3mm Pappelsperrholz gelasert Mittelteil
  • 1x 3mm Pappelsperrholz gelasert Fußplatte
  • 1x 100Ω Widerstand
  • 2x Schrumpfschlauch

DXF Datei zum Download Rot = Plexiglas 3mm, Schwarz = Pappelsperrholz 3mm, Blau = Ausschnitte

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Die Bauteile der oberen Reihe sind für die Option mit USB Kabel, die Bauteile der unteren Reihe für die Variante mit Batterie.

SVG Datei (Inkscape) für Papiervorlagen:

Benötigte Werkzeuge und Maschinen

  • M3 Schraubendreher
  • Knarre/Ratsche mit 5,5er Nuss
  • Kreuzschlitzschraubendreher
  • Dosenlocher aus Holz

Option USB Kabel

  • Abisolierzange
  • Lötkolben + Lötzinn
  • Heißluftgebläse für Schrumpfschläuche
  • Dritte Hand

Bauanleitung

mit Batterie:
Kupferband auf dem Holz wie auf dem Bild aufbringen, (von der Mitte beide Seiten bekleben) LED einklemmen und die Beine auf das Kupferband legen.

mit USB Kabel und Vorwiderstand:
LED in die Öffnung legen.

Kratzbild in das Mittelteil (Batterie oder USB-Kabel) einlegen.
Voder und Rückseite mit Schrauben festziehen.

In den Fuß stecken.

Batterie in den Schlitz stecken oder USB Kabel einstecken.

Fertig 🙂

Stromkreis Batterie:

Stromkreis 5V USB Kabel:

Erklärung

Bei der verwendeten LED handelt es sich um eine LED mit eingebautem Mikrochip, welcher die drei unterschiedlichen Farben ansteuert. Der Farbwechsel erfolgt automatisch durch den verbauten Controller. Wir haben uns das Bauteil unter dem Mikroskop angesehen, um die drei eigentlichen LEDs sichtbar zu machen. Rechts erkennt man den integrierten Mikrocontroller.

Fazit

Die USB Kabel waren nicht vorbereitet und hatten daher für etwas Stau gesorgt und es hatten sich dann mehr Menschen für Batterien entschieden. Beim nächsten mal werden hier genug vorbereitet.

BlinkenTree

Programm der junge Ideen Werkstatt am 16. Dezember 2023.

Beschreibung

  • Dauer: 2,5 Stunden
  • 6 Kinder (8-13 Jahre) + erwachsene Bezugspersonen
  • 3 Betreuer

In unserem letzten Workshop für das Jahr 2023 löteten unsere jungen Teilnehmer:innen passend zum anstehenden Weihnachtsfest blinkende Weihnachtsbäume. Die batteriebetriebene Platine steuert über einen ATtiny85 Mikroprozessor 12 LEDs an.

Verwendete Materialien pro Teilnehmer:in

Für das Projekt bekam jedes Kind ein Set bestehend aus einer Platine und den dazugehörigen Bauteilen. Das KiCAD-Projekt, eine ausfürhliche Bauteilliste sowie der Code finden sich unter: https://github.com/FabLabNeuenstadt/BlinkenTree

Benötigte Werkzeuge und Maschinen

  • Lötkolben
  • Lötzinn
  • Platinenhalter
  • Pinzette
  • Platinenreiniger
  • Arduino ISP-Programmer und Arduino IDE

Bauanleitung

Die Bauteile werden von Innen nach Außen und von Klein zu Groß auf die Platinen gelötet. Die Bezugspersonen können die Bauteile mit einer Pinzette festhalten und positionieren, sodass sich die Kinder ganz auf das Löten konzentrieren können. Im Anschluss an das Löten: Hände waschen nicht vergessen!

Nach dem die Platinen gelötet wurden, sollten die Betreuer vor dem Programmieren auf jeden Fall eine erste Sichtkontrolle durchführen. Manchmal erkennt man hierbei bereits erste (gravierende) Fehler, die dann direkt nachgebessert werden sollten, bevor man die Platine mit dem Programmer verbindet.

Die Programmierung der Platine erfolgt von der Rückseite bzw. der Seite auf der der Mikroprozessor plaziert ist mit einem ISP-Programmer. Es kann z.B. ein Arduino Uno/Nano mit dem nötigen Sketch bespielt und anschließend als Programmer genutzt werden.

Fazit

Das Löten der Platine funktionierte mit der Unterstützung der Bezugspersonen gut, einige Platinen mussten an wenigen Stellen nachgelötet werden. Es ist auf jeden Fall wichtig zu kontrollieren, dass die LEDs richtig herum eingelötet werden. Eine “theoretische” Erklärung der Bauteile fand nicht so guten Anklag. Besser ist es den Kindern ein Breadboard und vergleichbare Bauteile auszuhändigen und sie selbst experimentieren zu lassen. Dabei sollte genügend Reserve eingeplant werden, da dabei beispielweise LEDs kaputt gehen können.

Bürstentiere

Programm der junge Ideen Werkstatt am 2. Dezember 2023.

Beschreibung

  • Dauer: 2 Stunden
  • 5 Kinder (8-13 Jahre) + erwachsene Bezugspersonen
  • 3 Betreuer


Die Teilnehmer:innen und ihre erwachsenen Bezugspersonen bauten jeder ein eigenes motorbetriebenes “Bürstentier”.
Ziel war es, einen einfachen Schaltkreis mit Batterie, Motor mit Unwucht und Schalter aufzubauen und diesen auf einer Bürste anzubringen.
Das Bürstentier sollte sich dann selbst unkontrolliert bewegen können.

Verwendete Materialien pro Teilnehmer

  • 1 Holzspülbürstenkopf
  • 1 Batteriehalter 1x Mignon AA mit Anschlußkabel
  • 1 Stellringe 2,1 mm
  • 1 Schraube M3 16mm
  • 1 Micro DC Motor 1.5V-6V
  • 1 Wippschalter
  • 4 Schrumpfschlauch
  • 2 Kabel 22AWG
  • 2 Wackelaugen
  • verschiedene Deko Federn
  • verschiedene Pfeifenputzer Bunt zum Basteln

Benötigte Werkzeuge und Maschinen

  • Heißklebepistole
  • Lötkolben
  • Lötzinn
  • Abisolierzange

Ablauf

Zuerst wurde gemeinsam ein kurzes 3 Minuten Video angesehen um die Funktionsweise eines Motors zu erklären.
Video – Elektromotor – einfach erklärt
Darauf wurde der Stromkreis live gezeichnet und erklärt wie er aufgebaut werden soll.

Dann wurde mit der Bauanleitung fortgefahren.

Bauanleitung


Der Motor wird am Rande des Bürstenkopfes mit der Heißklebepistole angebracht, damit an die Welle der Stellring mit der Schraube, welche für die Unwucht sorgt, befestigt werden kann und dann frei dreht.
Es wird er nachfolgende Stromkreis aufgebaut. Batteriehalter, Schalter und Motor, alles wird verlötet und die Lötstellen mit Schrumpfschlauch abgedeckt.
Alle Teile werden ebenfalls auf dem Bürstenkopf mit der Heißklebepistole angebracht und befestigt.

Mit den Federn und den Pfeifenputzern kann man seiner Kreativität freien Lauf lassen und sein persönliches Bürstentier gestalten und aufbauen.
Befestigt werden diese ebenfalls mit der Heißklebepistole.
Zwei Wackelaugen werden am Ende aufgeklebt.

Anregungen

Es wären auch Styroporkugeln als Augen möglich, welche selbst angemalt werden können.

Fazit

Es war ein lustiger Vormittag im Zeitrahmen, ca. 100 Minuten. Dann wurden alle Tiere noch gleichzeitig in einem abgesperrten Bereich zur Freude aller fahren gelassen, siehe Video.
Verbesserungsvorschlag: Kurze eigene Erklärvideos für zukünftige Erklärungen erstellen.

Würfelspiel aus Holz

Programm der junge Ideen Werkstatt am 18. November 2023.

Beschreibung

  • Dauer: 2,5 Stunden
  • 5 Kinder (8-13 Jahre) + erwachsene Bezugspersonen
  • 3 Betreuer

Die Teilnehmer:innen bauten ein Würfelspiel aus Holz. Ziel des Spiels ist es, all seine Spielsteine auf oder in der Box zu platzieren. Eines der 6 Felder ist durchgängig und der Spielstein fällt in die Box, bei den anderen Felder bleibt der Spielstein auf der Oberseite der Box stehen. Die Spielerinnen und Spieler würfeln abwechselnd und platzieren anschließend ihren Spielstein im entsprechenden Feld. Ist das Feld durch einen anderen Spielstein bereits belegt, muss der würfelnde Spieler diesen zusätzlich aufnehmen. Gewonnen hat, wer keine Spielsteine mehr auf der Hand hat.

Verwendete Materialien pro Teilnehmer:in

  • 2 Multiplexplatten LxBxH 80x80x10 mm
  • 1 Multiplexplatte LxBxH 58x58x10 mm
  • 1 Rechteckleiste LxBxH (mind, 300)x60x10 mm
  • 1 Rundstab LxD (mind.460)x10 mm
  • 1 Spielwürfel aus Holz
  • Express Holzleim

Benötigte Werkzeuge und Maschinen

  • Tischkreissäge (zur Vorbereitung)
  • Gehrungslade und Säge
  • Meterstab, Geodreieck, Bleistift
  • Ständerbohrmaschine, 10.5-11mm Holzbohrer
  • Permanentmarker
  • Schleifpapier, optional Bandschleifer o.Ä.

Bauanleitung

Die Multiplexplatten sollten vor der Veranstaltung mit einer Tischkreissäge o.Ä. auf die oben genannten Maße zugesägt werden. Die restlichen Teile werden dann von den Kindern zugesägt.

Anschließend werden vom Rundstab mithilfe der Gehrungslade mindestens 14 Stücke mit einer Länge von 30mm abgesägt. Es empfiehlt sich hierbei ein kleines Reststück als Anschlag zu verwenden. Die Kanten können mit etwas Schleifpapier mit der Hand angeschliffen werden.

Nun können die 4 Seitenteile der Länge 70mm aus der Rechteckleiste abgesägt werden. Auch hier sollte die Sägekante kurz abgeschliffen werden.

Die Seitenteile müssen jetzt wie im folgenden Bild mit der Bodenplatten verleimt werden. Das ist zugegebenermaßen etwas tricky.

Die Löcher im Deckel können die Kinder prinzipiell beliebig anordnen, beispielsweise in zwei Reihen oder im Kreis. Es muss aber drauf geachtet werden, dass die Löcher vollständig über dem kleinen unteren Quadrat liegen. Die Löcher werden dann an der Ständerbohrmaschine gebohrt: 5 der 6 Löcher mit einer Tiefe von 10mm, eines der Löcher durchgängig.

Abschließend wird der Deckel mit einem Permanentmarker oder ähnlichem mit den Zahlen 1 bis 6 beschriftet.

Anregungen

Anstatt der Beschriftung mit einem Permanentmarker kann die Beschriftung beispielsweise auch mit einem Laser (siehe Bilder oben) oder einem Lötkolben eingraviert werden. Hierfür sollte man gegebenenfalls mehr Zeit einplanen.

Fazit

Das Programm war ursprünglich für 2 Stunden geplant. Da nur eine Ständerbohrmaschine vorhanden war, bildete sich an dieser ein kleiner Rückstau. Nach 2,5 Stunden waren aber alle Spiele fertig zusammengebaut. Manche Kinder hatten Schwierigkeiten mit den Feinsägen, eventuell bereitet eine Japansäge weniger Probleme. Wir werden dies in zukünftigen Programmen testen.

Taschen und Turnbeutel gestalten

Programm der junge Ideen Werkstatt am 04. November 2023.

Beschreibung

Facts:

  • Dauer: 2 Stunden
  • 5 Kinder + erwachsene Bezugspersonen
  • 3 Betreuer

Die Teilnehmer:innen konnten von uns gestellte Taschen oder Turnbeutel mit Textilfolie selbst gestalten. Pro Person (also inklusive der Begleitpersonen) maximal 2 Stück nach freier Auswahl. Für das erste Textilstück konnten bunte Dreiecke verwendet werden. Für das zweite Textilstück oder die Rückseite des ersten konnte ein einfarbiges Wunschmotiv mit dem Schneidplotter ausgeschnitten werden. Anschließend wurden die Folien mit unserer Thermotransferpresse aufgebügelt.

Verwendete Materialien

  • Dreiecke aus Textilfolie, bunt, Kantenlänge mind. 2cm,
    Es sollten genug Dreiecke sein, dass diese gleichmäßig auf die einzelnen Arbeitstische verteilt werden können.
    Tipp: Die Dreiecke schneidet man am Besten aus den gesammelten Reststücken anderer Projekte, um Müll zu vermeiden.
  • Textilfolien für Wunschmotive, unterschiedliche Farben,
  • Taschen und Turnbeutel, pro Person 2 Stück.

Benötigte Werkzeuge und Maschinen

  • Scheren,
  • Scaler (alternativ Nadeln oder Pinzetten) zum abziehen der Schutzfolie,
  • Schneidplotter,
  • Thermotransferpresse (ggf. reicht auch ein Bügeleisen bei passender Folie),
  • Computer mit Software zum Bearbeiten und Erstellen von Vektorgrafiken.

Anregungen

Das Angebot kann leicht auf andere Textilstücke wie beispielweise T-Shirts adaptiert werden. Es sollte dann darauf geachtet werden, dass die Textilfolien für Waschmaschinen geeignet ist. Für eine höhere Lebensdauer empfehlen sich größere Dreiecke beziehungsweise weniger filigrane Motive.

Unser Fazit

Das Programm hat die 2 Stunden sehr gut gefüllt, eventuell kann man für die kreativen Mosaik-Motive aus den Dreiecken etwas mehr Zeit einplanen. Die Anzahl der Betreuenden war vollkommen ausreichend. Eine Person kümmerte sich um das suchen und plotten der Motive am Computer, eine um die Bedingung der Thermotransferpresse, eine Person diente als Springer zur Unterstützung.