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© Guido Kramann

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3.2.2 Aufbau der Elektronik-Platine

3.2.2 Structure of the electronic board (EN google-translate)

3.2.2 Struktura elektronicznej tablicy (PL google-translate)


Warranty disclaimer: The following information and plans are supplied "as is" without warranty of any kind.


Die fertiggestellte Licht-Klang-Kugel

Bild 3.2.2-1: Die fertiggestellte Licht-Klang-Kugel

Ober- und Unterseite

Top and bottom

Góra i dół

  • Die Kuststoffkugel besteht aus zwei Halbschalen.
  • In die Oberseite wird die Solarzelle eingebaut, in die Unterseite die Mikrocontrollerplatine, der Lautsprecher und die Halterungen mit den als Sensoren dienenden Schrauben.

Achtung Regenwasser: Die obere Kugelhälfte ist diejenige, bei der an der Verbindungsstelle die Lasche außen liegt.


Entfernen der Aufhänger.

Bild 3.2.2-2: Entfernen der Aufhänger.

Anlöten des Kabelverbinders an die Solarzelle.

Bild 3.2.2-3: Anlöten des Kabelverbinders an die Solarzelle.

Vorbereitungen, um den fünfadrigen Strang (isolierter Klingeldraht) herzustellen, mit dessen Hilfe später die Kugelhälften zusammengehalten werden.

Bild 3.2.2-4: Vorbereitungen, um den fünfadrigen Strang (isolierter Klingeldraht) herzustellen, mit dessen Hilfe später die Kugelhälften zusammengehalten werden.


Verwendung von Heißkleber: Der Kleber zieht Fäden, die ungewollte Spuren auf der Kugel hinterlassen können. Trick: Nach Fertigstellung Abzug loslassen und ruhigüber der Klebestelle verharren bis der Faden abreißt.


Fixieren der Solarzelle mit Heißkleber.

Bild 3.2.2-5: Fixieren der Solarzelle mit Heißkleber.

Einlegen eines O-Rings und einer bedrahteten Lötöse. Hier wird dann Heißkleber eingefüllt und so eine relativ stabile Verbindung zwischen dem Draht und der Kugel hergestellt.

Bild 3.2.2-6: Einlegen eines O-Rings und einer bedrahteten Lötöse. Hier wird dann Heißkleber eingefüllt und so eine relativ stabile Verbindung zwischen dem Draht und der Kugel hergestellt.


Zum Schutz gegen mögliches eindringendes Wasser wird es vermieden an der Kugeloberseite Bohrungen anzubringen.


Alle fünf Drähte sind jetzt fixiert...

Bild 3.2.2-7: Alle fünf Drähte sind jetzt fixiert...

...und werden nun verdrillt und mit einem ca. 20cm langen Stück versilbertem Kupferdraht verlötet.

Bild 3.2.2-8: ...und werden nun verdrillt und mit einem ca. 20cm langen Stück versilbertem Kupferdraht verlötet.

Später wird das freie Ende des versilberten Kupferdrahtes durch eine Bohrung an der anderen Kugelhälfte herausgeführt und mit einem Stellring fixiert, um die Kugelhälften zusammenzuhalten.

Bild 3.2.2-9: Später wird das freie Ende des versilberten Kupferdrahtes durch eine Bohrung an der anderen Kugelhälfte herausgeführt und mit einem Stellring fixiert, um die Kugelhälften zusammenzuhalten.

Der verwendete Kabelbinder.

Bild 3.2.2-10: Der verwendete Kabelbinder.

  • Um die Kugeln später in einem Baum befestigen zu können, werden vier Schlaufen mit Kabelbinder gebildet.
  • Dabei werden pro Schlaufe immer zwei Kabelbinder benötigt, wobei von einem nur der Kopf abgeschnitten und in die Innenwandung der Kugel auf eine zuvor angebrachte Bohrung (>=5mm entsprechend Kabelbinderbreite) geklebt wird.
  • Der jeweils andere Kabelbinder wird mit seinem Kopf im unteren Bereich an einem weiteren Loch angeschraubt, welches gleichzeitig einer der vier Befestigungspunkte für die Platine ist.
  • Die dort herausstehende Schraube ist zudem leitend mit den Berührungssensor-Anschlüssen der Platine verbunden.
  • Damit beim Verschrauben keine Schäden an der Kugel entstehen und auch um die Stelle der Verschraubung abzudichten, weden an der Verschraubung von innen und außen jeweils ein vorgebohrter selbstklebender transparenter Gummifuß angebracht (s. nachfolgende Bilder).

Die Idee, die Kabelbinder als Schlaufe zu befestigen ist ästhetisch motiviert: Herausstehende Laschen werden als ziemlich häßlich empfunden. Hier verschwinden diese im Innern der Kugel.


Die verwendeten selbstklebenden Gummifüße wurden durch die Verpackung hindurch vorgebohrt.

Bild 3.2.2-11: Die verwendeten selbstklebenden Gummifüße wurden durch die Verpackung hindurch vorgebohrt.

Um die passenden Stellen für die unteren 3mm Bohrungen zu finden, werden die Halterungen an die Platine angeschraubt und auch die inneren Gummifüße angesetzt und zusammen in die untere Kugelhälfte gesetzt und dann die Bohrstellen mit einem Stift markiert.

Bild 3.2.2-12: Um die passenden Stellen für die unteren 3mm Bohrungen zu finden, werden die Halterungen an die Platine angeschraubt und auch die inneren Gummifüße angesetzt und zusammen in die untere Kugelhälfte gesetzt und dann die Bohrstellen mit einem Stift markiert.

Hier sind die pro Platinenstütze verwendeten Elemente zu sehen: eine kurze Distanzhülse, eine lange, ein Gelenkbolzen, zwei Gummifüße, eine Kreuzschlitzschraube und dazwischen der Kopf eines vollständigen Kabelbinders.

Bild 3.2.2-13: Hier sind die pro Platinenstütze verwendeten Elemente zu sehen: eine kurze Distanzhülse, eine lange, ein Gelenkbolzen, zwei Gummifüße, eine Kreuzschlitzschraube und dazwischen der Kopf eines vollständigen Kabelbinders.

Markierung der vier 3mm Bohrstellen.

Bild 3.2.2-14: Markierung der vier 3mm Bohrstellen.

Beim Ausführen der Bohrungen schmilzt der Kunststoff schnell an. Die entstehenden Grate sollte man am Bohrer und an der Kugel schnell mit der Hand entfernen, solange sie weich sind.

Bild 3.2.2-15: Beim Ausführen der Bohrungen schmilzt der Kunststoff schnell an. Die entstehenden Grate sollte man am Bohrer und an der Kugel schnell mit der Hand entfernen, solange sie weich sind.

Die Gegenstelle für die Kabelbinderschlaufen, an denen die Köpfe eines Kabelbinders eingeklebt werden, sollte sich ca. 30mm über der jeweiligen 3mm Bohrung befinden.

Bild 3.2.2-16: Die Gegenstelle für die Kabelbinderschlaufen, an denen die Köpfe eines Kabelbinders eingeklebt werden, sollte sich ca. 30mm über der jeweiligen 3mm Bohrung befinden.

Die fertiggestellten >=5mm Bohrungen.

Bild 3.2.2-17: Die fertiggestellten >=5mm Bohrungen.

Abschneiden der Köpfe von vier weiteren Kabelbindern.

Bild 3.2.2-18: Abschneiden der Köpfe von vier weiteren Kabelbindern.

Alle vier bereit liegenden Kabelbinderköpfe und der verwendete Kleber um sie in das Innere der unteren Kugelhälfte einzukleben.

Bild 3.2.2-19: Alle vier bereit liegenden Kabelbinderköpfe und der verwendete Kleber um sie in das Innere der unteren Kugelhälfte einzukleben.

Die fertig eingeklebten Kabelbinderköpfe.

Bild 3.2.2-20: Die fertig eingeklebten Kabelbinderköpfe.

Eingeklebter Kabelbinderkopf in Großaufnahme.

Bild 3.2.2-21: Eingeklebter Kabelbinderkopf in Großaufnahme.

Vorbohren von Schalllöchern und Einkleben des Lautsprechers.

Bild 3.2.2-22: Vorbohren von Schalllöchern und Einkleben des Lautsprechers.

Anbringen von Verzierungen (O-Ringe und Heißkleber).

Bild 3.2.2-23: Anbringen von Verzierungen (O-Ringe und Heißkleber).

  • Die Verzierungen (O-Ringe mit Heißkleber und Frost-Effekt) erfüllen auch den Zweck, das Licht der Leuchtdioden besser zu verteilen.
Vorbereiten eines signierten Papierkreises.

Bild 3.2.2-24: Vorbereiten eines signierten Papierkreises.

Erst wird der Papierkreis in einen O-Ring in die untere Hälfte der Kugel gelegt, dann wird der O-Ring mit Heißkleber angefüllt.

Bild 3.2.2-25: Erst wird der Papierkreis in einen O-Ring in die untere Hälfte der Kugel gelegt, dann wird der O-Ring mit Heißkleber angefüllt.


Die Art der Verzierung und auch der Bau der Kugel können individuell variiert werden. Über die Verzierung und die Signierung erhält jede Kugel eine besondere Prägung.


Frost-Effekt-Mittel mit einem kleinen Schwamm oder Schaumstoffstück auf die Innenwandung der unteren Kugel in mehreren Arbeitsgängen auftupfen.

Bild 3.2.2-26: Frost-Effekt-Mittel mit einem kleinen Schwamm oder Schaumstoffstück auf die Innenwandung der unteren Kugel in mehreren Arbeitsgängen auftupfen.

An die tiefste Stelle der unteren Halbkugel eine 10mm große Bohrung als Kondeswasser-Abflußloch anbringen.

Bild 3.2.2-27: An die tiefste Stelle der unteren Halbkugel eine 10mm große Bohrung als Kondeswasser-Abflußloch anbringen.


Das Ausfallen von Feuchtigkeit an der Wandung ist kaum zu vermeiden. Es ist notwendig dafür zu sorgen, dass das Wasser abfließen kann.


Bevor die Kabelbinder und die Platine verschraubt werden können, müssen die Köpfe der Kabelbinder vorgebohrt werden.

Bild 3.2.2-28: Bevor die Kabelbinder und die Platine verschraubt werden können, müssen die Köpfe der Kabelbinder vorgebohrt werden.


ACHTUNG: Es ist sehr gefährlich den Kabelbinder dazu mit der Hand festzuhalten. Hier unbedingt einen Schraubstock verwenden.


Anschrauben der Kabelbinder. Die Schraube wird nicht ganz hineingedreht, denn vorher muß von der Innenseite her die Halterung der Platine bereit sein.

Bild 3.2.2-29: Anschrauben der Kabelbinder. Die Schraube wird nicht ganz hineingedreht, denn vorher muß von der Innenseite her die Halterung der Platine bereit sein.

Fertig angebrachte Kabelbinderschlaufen.

Bild 3.2.2-30: Fertig angebrachte Kabelbinderschlaufen.


ACHTUNG: Werden die Kabelbinder an der Gegenseite mit den eingeklebten Köpfen zu weit hineingeschoben, lassen sie sich nicht mehr herausziehen. In diesem Fall: Kabelbinder abschneiden und neue einsetzen. Dies ist dann dauch die Prozedur, wenn man eine Klangkugel wieder aus dem Baum holen möchte.


Blick auf die Innenseite der unteren Kugel mit der Mikrocontrollerplatine.

Bild 3.2.2-31: Blick auf die Innenseite der unteren Kugel mit der Mikrocontrollerplatine.

Nun wird noch nahe bei der Wasserabflußbohrung eine >=3mm Bohrung zur Durchführung  des versilberten Kupferdrahts angebracht.

Bild 3.2.2-32: Nun wird noch nahe bei der Wasserabflußbohrung eine >=3mm Bohrung zur Durchführung des versilberten Kupferdrahts angebracht.


Der versilberte Kupferdraht, der die Kugelhälften zusammenhält kann passend gekürzt werden. Aber nicht überteiben, sonst bekommt man nicht mehr den Stellring angebracht.


Nun wird die elektrische Verbindung zwischen den Sensorbuchsen und den Halterungen mit Hilfe von Klingedraht und Schrauben hergestellt.

Bild 3.2.2-33: Nun wird die elektrische Verbindung zwischen den Sensorbuchsen und den Halterungen mit Hilfe von Klingedraht und Schrauben hergestellt.

Blick auf die fertig verkabelten Sensoren.

Bild 3.2.2-34: Blick auf die fertig verkabelten Sensoren.

Nahaufnahme der Platine. Achtung: Der Infrarot-Empfänger fehlt hier noch, bzw. ist hier nicht in der 4er-Bucsenleiste eingesteckt worden.

Bild 3.2.2-35: Nahaufnahme der Platine. Achtung: Der Infrarot-Empfänger fehlt hier noch, bzw. ist hier nicht in der 4er-Bucsenleiste eingesteckt worden.

Blick auf die verschlossene Licht-Klang-Kugel.

Bild 3.2.2-36: Blick auf die verschlossene Licht-Klang-Kugel.

Blick auf den Stellring und den versilberten Kupferdraht, mit dem die Kugelhälften zusammengehalten werden.

Bild 3.2.2-37: Blick auf den Stellring und den versilberten Kupferdraht, mit dem die Kugelhälften zusammengehalten werden.

Test der Leuchtdioden.

Bild 3.2.2-38: Test der Leuchtdioden.