Worklog: Project Xperience

Erstellt am: 24.10.2011 um 09:37 Uhr von Florian Hering.

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Gut ein Jahr ist es nun her, dass ich mein letztes Moddingprojekt in Angriff genommen habe, nämlich mein Projekt Red/Black FSCSX. Dieser ist mittlerweile auch fertig geworden und wird in den nächsten Tagen ein Update erfahren. Aber es gibt inzwischen schon wieder ein neues Projekt. Ich taufe es auf den Namen:

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Den Grund für den Namen werdet ihr später erfahren.

Erst mal zur Anfangsgeschichte wie das Projekt überhaupt entstanden ist und warum einiges nicht so gelaufen ist, wie ich es geplant hatte.

In der letzten Zeit haben wir im Redaktions-Team viel über die GamesCom und der parallel stattfindenden DCMM gesprochen. In einer unserer Meetings kam mir dann die goldene Idee doch selbst mit einem Projekt auf dieser Meisterschaft teilzunehmen.  Diese Idee kam Ende Juni. Diese Idee kam genau richtig, denn ich wollte schon immer mal an der DCMM teilnehmen. Ein Gehäuse musste nun her und schnell waren auch die Ziele gesetzt: Schlicht aber dennoch Auffällig, Lichteffekte aber nicht zu Aufdringlich, klein und handlich. Kurzum ich wollte ein Wohnzimmertaugliches Gerät entwerfen und da mein letzter Casecon aus Plexiglas sehr gut bei euch angekommen ist, sollte dieses auch aus Plexiglas sein.

Also ging es ans Zeichnen. Etliche Skizzen wurden erstellt und verworfen. Vom stinknormalen Rechteckdesign über ein rundes Design bis hin zum jetzigen Design vergingen rund eine Woche. Rekordzeit, aber ich habe auch jeden Tag daran gearbeitet, mit dem festen Willen, dass das Projekt bis zur DCMM fertig wird. Und 1,5 Monate sind nicht gerade viel.

Meine Mittel für das Projekt waren allerdings sehr begrenzt, aber durch meine Position konnten schnell Partner für dieses Projekt überzeugt werden, welche Dank ihrer Unterstützung die Umsetzung erst ermöglicht haben.
Dann stand das finale Gehäuse vor mir. Es sieht in virtuell so aus:

Inzwischen war es Ende August und ich habe die ganzen „Zutaten“ für das Projekt bestellt.
Da das Design recht kompliziert ist und höchste Präzision erfordert, habe ich mich entschieden die einzelnen Plexiglasteile Lasern zu lassen, doch das sollte mir einen roten Strich durch das Projekt ziehen.

Ich bemühte das Branchenbuch und fand mehrere Betriebe, welche Plexiglas Lasern konnten, in meiner Nähe. Drei Stück und alle habe ich angefragt. Der erste Betrieb war komplett im Urlaub, der zweite war nur zur Hälfte mit Mitarbeitern besetzt und konnte meinen Auftrag nicht in der gewünschten Zeit fertigen, der dritte aber sagte mir, dass er es Versuchen könne. Naja es blieb mir schlichtweg nichts anderes übrig als zuzuschlagen.

Wie ich am 17.08. dann erfahren musste, hat er es nicht mehr geschafft mit der Begründung, dass Großaufträge von Firmen Vorrang haben und er mir Preisnachlass gewährt. Na super darauf hätt ich auch pfeifen können… ich hätte es diese Woche gebraucht. So kann ich leider nicht an der DCMM teilnehmen. Ein großer Rückschlag, denn ich wollte da unbedingt hin. Aber das Projekt wird selbstverständlich fertiggestellt.

So das war die Geschichte zum Projektanfang. Eigentlich sollte dieser Worklog erst nach der DCMM entstehen, aber da ich nun nicht mehr Teilnehme erstelle ich diesen nun jetzt.

Mit dem Rohmaterial fängt es an. Insgesamt 4 Plexiglasplatten:

1200 x 800 x 6 mm klar
1000 x 800 x 6 mm klar
300 x 200 x 8 mm klar
1000 x 400 x 3 mm weiß

Weiteres gibt es dann in den nächsten Tagen…

Zu guter Letzt möchte ich all unseren Partnern für die Unterstützung danken.

Die PC Hardware des Casecons besteht aus:

  • Mainboard:

ZOTAC IONITX-T-E, Intel NM10 ION Mainboard - Intel Atom D525 - bereitgestellt durch Caseking.de

  • Speicher:

Crucial 4GB kit (2GBx2), 204-pin, DDR3 PC3-10600 memory module SODIMM - bereitgestellt durch Crucial

  • HDD1:

Samsung EcoGreen F4EG, 2TB, 5400rpm, 8,9ms, 32MB Cachebereitgestellt durch Samsung

  • HDD2:

Seagate Barracuda Green ST2000DL003, 2 TB, 5900 rpm, 8.5 ms, 64MB Cachebereitgestellt durch Seagate

  • SSD:

ADATA S511, 120 GB, 6 Gb/sbereitgestellt durch ADATA

  • Display:

Nanovision MIMO UM-720F - Display, 7", Touchscreen (USB) - bereitgestellt durch HRT Informationstechnik

  • TV Karte:

Digital Devices Cine S2 HDTV V6.2 Twin Tuner TV Karte - bereitgestellt duch Digital Devices


Während ich das Gehäuse noch ein wenig weiter optimierte, trudelte die ganze Hardware und sonstiges bestelltes Material ein.

Das LCD Display, welches an die Front des Gehäuses angebracht wird, sah nicht lange so aus:


Nach einigem Kraftaufwand konnte die vordere Abdeckung heruntergehebelt werden


Das nackte Display welches schließlich sorgfältig mit Lineal und Messschieber vermessen wurde:


Die genauen Messdaten wurden deshalb gebraucht, da das Display ein komplett neues Gehäuse aus Plexiglas bekommt und in die Front des Gehäuses bündig eingelassen wird.

Nachdem wieder ein Tag mit Verbesserungen am Gehäuse vergangen war, wurde die Elektronik für die Beleuchtung zusammengelötet. Wie immer durch einen Mikrocontroller geregelt. Später sollen die Lichteffekte per Fernbedienung zu steuern sein und der Ein- und Ausschalter mit einer Led als Multifunktionsleuchte für Systemfunktion, Power und HDD dienen.

Dafür wird schon eine kleine Menge an Bauteilen gebraucht welche dann auf die Platine aufgelötet werden:


Die Bauteile wurden meist liegend auf der Platine befestigt, weil die ganze Elektronik im Gehäuse mit 1,5 cm breite Platz finden musste.


Jetzt noch ein Programm für den µC schreiben und fertig ist die Steuerelektronik.


Was ich mit dem Aluminium vor hatte erfahrt ihr im nächsten Update...


Dieses Update beinhaltet nicht wie angekündigt das Vorhaben mit dem Aluminium, dieses Thema müssen wir leider auf das nächste Update verschieben. Der Grund für die Verschiebung ist ein sehr spannender "Zwischenfall", den ich euch im folgenden Abschnitt vorstelle.

Am Donnerstag, den 25.11.2011 plante ich eigentlich das nächste Update zu schreiben, da klingelte das Telefon und die Stimme auf der anderen Seite teilte mir mit, dass mein Plexiglas zum Abholen bereit wäre. Na endlich! Ich ließ alles stehen und liegen, schwang mich ins Auto und drei Stunden später war ich samt gelasertem Plexiglas wieder in der Garage. Zuerst einmal alles auspacken.

Dann alles von der Trägerfolie lösen, die Ausschnitte begutachten und überprüfen, ob auch alles so gefertigt wurde wie es eben gefertigt werden sollte.

Glasklare Kanten beim klaren Plexiglas…


...und leider eine kleine Enttäuschung beim weißen Plexiglas. Die schwarzen Flecken, wie in der unteren Abbildung zu erkennen, sind an allen Ecken vorhanden. Diese Stellen muss ich eindeutig noch nachbearbeiten.


Ein paar der Plexiglasplatten werden mit einer Farbschicht versehen. Die Schicht auf der sich die Farbe befindet, wird später der Innenseite zugewandt sein, so sieht man die Farbe nur durch das Plexiglas, was einen Tiefeneffekt ergibt und einen Glanzeffekt erzeugt.

Während die Farbe trocknete, wurden Schablonen für die zweite Farbe angefertigt. Warum eine zweite Farbe? Die weiße Farbe ist trotz einer dicken Schicht noch sehr Lichtdurchlässig. Später wird dahinter aber eine LED-Leiste sitzen, welche nur an die Front strahlen solll, jedoch nicht zu den Seiten. Aus diesem Grund wird noch eine schwarze Farbeschicht auf die weiße Schicht lackiert, damit die LED Leiste verdeckt wird.

Hier erst das getrocknete Plexiglas:


Die Schablone(n) aufkleben...


...und nochmal Lackieren. Hinterher sieht das ganze so aus:

Im nächsten Update greifen wir dann das Vorhaben mit dem Aluminium wieder auf.

 


Mit dem heutigen Update geht das Projekt wieder einen entscheidenden Schritt näher Richtung Fertigstellung. Nachdem nun das Plexiglas vorbehandelt wurde, konnte es für den Zusammenbau bereit gemacht werden. Löcher wurden gebohrt bzw. nachgebohrt und Gewinde geschnitten.

 

Das Aluminium wurde auf die passenden Längen geschnitten...

...und anschließend die benötigten Löcher gebohrt und ebenfalls Gewinde geschnitten.

Ein kurzer Test ob auch alles passt:

Als nächstes musste das Plexiglas bearbeitet werden, damit die Kabelstränge auch überall verlegt werden können. Dazu ein paar Kanäle fräßen bzw. ganze Teile heraussägen:

Schließlich konnte sich der Elektronik gewidmet werden, genauer gesagt der Beleuchtung. Der LED-Stripe ist standardmäßig acht Millimeter breit. Doch stehen nach der Planung bloß 6 mm Plexiglas und Aluminiumklemmleisten mit sechs Millimeter Innenmaß zur Verfügung. Es mussten also zwei Millimeter „verschwinden“. Die Konstrukteure des LED-Stripes hatten es mir dann aber schwer gemacht, da jeder Anfang und jedes Ende einer Reihenschaltung von drei LEDs nur mit einer dünnen Leitung an die Versorgungsleitung angeschlossen war, welche abgeschnitten wurde. Also mussten Drahtbrücken eingelötet werden. Zwei Stück je fünf cm Stripe. Bei knapp sieben Metern macht dies ordentlich Arbeit...

Die Leitungen wurden dann auch noch gesleevt und schließlich in den Klemmleisten eingepasst.

Das Ganze sechzehn mal...

 


Nachdem das letzte Update schon eine Weile zurück liegt, freue ich mich umso mehr mit dem heutigen Statusbericht den aktuellen Stand des Projektes vorzustellen.
Zwischenzeitlich wurden die Led-Stripes im Inneren des Gehäuses mit Sekundenkleber befestigt und die Plexiglas-Elemente probehalber in Montageposition gebracht.

Erfreulicherweise passen alle Bohrungen auf Anhieb und es wurde mit dem Zusammenbau begonnen. Der Sockel wird, wie die Konzeptzeichnungen schon erahnen lassen, die Grundlage des Gehäuses darstellen, welcher damit natürlich auch als erstes Montiert wird.

Damit das Plexiglas nicht schon beim Zusammenbau mit Fingerabdrücken übersät wird, werden zur Vorbeugung Schutzhandschuhe verwendet.

Schritt für Schritt schreitet die Montage voran. Zuerst die Schutzfolien der Plexiglas-Elemente entfernen und schließlich die Aluminiumvierkantrohre befestigen. Da nachher meist noch Ausrichtungsarbeiten nötig sind, wurden die Montagelöcher rund 0,5 mm größer als die eigentliche Schraube mit einem M3-Gewinde ausgelegt.

Weiter geht es mit dem beleuchteten Teil des Sockels. Hier ist eine sehr vorsichtige Behandlung von Nöten, denn jeder noch so kleine Kratzer wird später durch die Beleuchtung gut sichtbar sein und das Gesamtbild des CaseCons negative beeinflussen.

Eine weiße Zwischenplatte sorgt für einen kleinen Abstand zwischen den beiden beleuchten Plexiglasplatten.

Das Eine kommt nicht ohne das Andere aus. Also wird ab jetzt an verschiedenen Gehäuseteilen gleichzeitig gearbeitet. Wir machen deshalb nun einen kleinen Sprung zum Mittelteil des Gehäuses.


Als nächstes musste die Displayhalterung für den Front-TFT montiert werden.

Das Display selber musste noch ein wenig modifiziert werden damit es in die Halterung eingesetzt werden kann und sich auch vom Design in das CaseCon integriert. Die Hintergrundbeleuchtungsleitung störte den planen Aufbau des Displays auf einer Plexiglasplatte.

Anschließen wird doppelseitiges Klebeband auf die Rückseite aufgebracht.

Schließlich wird das Display in die Plexiglasplatten eingelassen, angeschlossen und am Gehäuse montiert.

Der aktuelle Zwischenstand:

Im nächsten Update geht es dann mit der Montage des Sockels und des Mittelteils weiter.


Es geht weiter mit dem Zusammenbau des Sockels und dem Mittelteil. Damit die Elektronik auch weiterhin noch erreichbar bleibt, wird die letzte Abdeckplatte vorerst durch Abstandshalter im Sockel ersetzt. So kann auch die Elektronik des Sockels mit dem Rest des Systems im Mitteilteil verbunden werden.

Reichlich Kabel werden dort sicherlich zusammenkommen. Da die Elektronik vorab nicht vollständig in digitaler Form geplant werden konnte, ist nun beim Zusammenbau reichlich Improvisation nötig. Nur ein Anschluss pro Segment (Mittelteil oder Sockel) steht zur Verfügung. Darum wurde kurzerhand ein „Portexpander“ aus Buchsenleisten erstellt.

Probestellen…

Die Displayelektronik wird selbstverständlich nicht sichtbar sein. Weiße Plexiglasplatten verdecken auch die Gewindelöcher an der Befestigungsplatte. Per doppelseitigem Klebeband werden diese später befestigt.

Das Mainboard zum Test montiert:

Als nächstes habe ich mich dem Aufbau des Festplattenkäfigs gewidmet. Dieser besteht aus einer weißen Grundplatte, zwei Aluminium C Profilen und einer schwarz Lackierten Abdeckplatte.

Zum Test der Kabellängen auf der noch mit Schutzfolie überzogenen Trägerplatte montiert:

Da sich Fehler selbst bei der vermeintlich besten Planung leider immer wieder einschleichen können, ist mir dieser Fehler leider nicht aufgefallen:

... aber dies macht ein solches Projekt auch spannend!
Durch den Fehler kann das Stromkabel nicht komplett in die Buchse geschoben werden, hat glücklicherweise trotzdem ausreichend Kontakt. Darum fällt diese kleine Komplikation nicht weiter ins Gewicht.


Im nächsten Update kommen wir dann zu den Seitenteilen.

 


Kommen wir nun zum Mainboard- und HDD-Käfig. Bestehend aus einzelnen Plexiglasplatten und Abstandshaltern werden diese später im Sandwich-Verfahren aufgebaut. Zuerst müssen alle einzelnen Plexiglasplatten mit den zuvor angefertigten Led-Leisten ausgestattet werden.

 

Ein kleiner Test zwischendurch kann nicht schaden...

So sieht dann eine fertig bestückte Plexiglasplatten aus. Alle acht dieser Platten werden so beleuchtet sein:

Schließlich werden alle Plexiglasplatten am Gehäuse montiert. Zuerst die Abstandshalter, dann eine Plexiglasplatte und erneut Abstandshalter – eben wie ein Sandwich.

So kommen sehr viele Leitungen zusammen, welche erst einmal geordnet werden müssen.

Danach das Mainboard befestigen:

Auf der gegenüberliegenden Seite herrscht nun wieder das Chaos. Hier heißt es erst einmal Ordnung schaffen:

Der HDD-Käfig wird nach dem gleichen Verfahren aufgebaut wie zuvor der Mainboard-Käfig.

Im Anschluss noch die Steckverbinder für die Led-Leisten anlöten

Den finalen Zusammenbau gibt es dann im nächsten Update.


Und nun wie versprochen der finale Zusammenbau. Zuallererst wird der Sockel wieder demontiert, erst dann kann die Abdeckplatte angebracht werden.

Damit das Seitenteil mit Schrauben befestigt werden kann, musste der „Käfig“ ebenfalls wieder demontiert werden, denn die Befestigungslöcher befinden sich genau unterhalb der Plexiglasplatten.

Nachdem dies erledigt worden ist, kann der Sockel wieder angebracht werden.

Damit die unteren Schrauben nicht auf dem Boden aufliegen und somit die Möbel bzw. das Parkett nicht verkratzt werden, kommen Abstandshalter mit Filzgleitern zum Einsatz.

Der fertig montierte Sockel:


Wie es sich für einen richtigen PC gehört, darf ein TV-Tuner selbstverständlich nicht fehlen. Leider hat sich hier der nächste Fehler in die Planung eingeschlichen. Die gewählte TV-Karte von Digital Devices ist 5mm zu hoch, passt somit nicht in den dafür vorgesehen Platz hinein. Die Ursache konnte schnell identifiziert werden: Die Abstandshalter des Mainboards wurden nicht in die Berechnungen mit einbezogen, diese machen eben die fünf Millimeter aus und somit den letztendlichen Platzmangel verursachen. Das nachfolgende Bild verdeutlicht die eben erwähnte Problematik. (Die maximal erlaubte Höhe wäre bis zum Ende des ersten Abstandshalters nach der Plexiglasplatte)

Das ist sehr Ärgerlich, denn ein HTPC ohne TV Karte ist kein „echter“ HTPC. Da muss eine Lösung gefunden werden…

Die SSD wird auf der schwarzen Abdeckplatte für den inneren HDD-Käfig befestigt. Da die SSD immerhin ein schmuckes Gehäuse hat, kann sie sich deshalb auch von außen sehen lassen, die HDDs hingegen sehen nicht besonders prickelnd aus und werden durch diese Platte geschickt überdeckt.

Das Projekt ist an dieser Stelle nun am Ende angelangt. Die Spannung ist sicherlich sehr hoch aber die Final Bilder wird es erst im nächsten Update geben. Spannung muss sein...

 


Und nun wie versprochen die finalen Bilder vom fertigen HTPC. Nachdem die Abdeckplatten montiert und die Gehäuseteile gründlich vom Staub der Montage befreit wurden, konnte endlich fotografiert werden.

Das Display  wurde bündig eingepasst:

...und schließlich mit Beleuchtung

Die hinteren geplanten und eingebauten LED-Leisten sind auf den Fotos nicht eingeschaltet worden, da nach dem Einbau bei zwei von acht LED-Gruppen ein Defekt festgestellt wurde und diese somit kein Licht abgaben. Das sah nicht besonders ästhetisch aus und somit wurde die komplette Rückseite nicht angeschlossen.

...und nun die Beleuchtung  bei Dunkelheit. Für die Beleuchtung wurden verschiedene Modi und Helligkeitsstufen programmiert, die per Fernbedienung aufgerufen werden können. Insgesamt sind vier Helligkeitsstufen möglich:

Wenn der Computer ausgeschaltet ist, leuchtet der Powertaster permanent in einer sehr niedrigen Helligkeitsstufe. Somit findet man den PC auch in einem stockdunklen Raum. Betätigt man diesen und der PC fährt hoch, so leuchtet der Taster auf voller Intensität.

Wie schon am Anfang erwähnt, können verschiedene Beleuchtungsmöglichkeiten gewählt werden. Nachfolgend ein paar Möglichkeiten:


Dass der PC auch von der Lautstärke her Wohnzimmertauglich ist, verdankt man nicht nur der Passivkühlung des Mainboards, sondern auch den sehr leisen Festplatten. Samsung und Seagate nehmen sich bei der Lautstärke nicht viel - man kann beide aus einem Meter Entfernung so gut wie nicht mehr hören. Und obwohl die Seagate-Festplatte 500 rpm schneller dreht als das Modell von Samsung (5900 rpm statt 5400 rpm), so ist die Seagate ST2000DL003 in der durchschnittlichen Leserate 10 MB/s langsamer als Samsungs HD204UI.

Die Temperaturen sind trotz reinen Passivbetriebs recht moderat. Bei durchschnittlich 45 °C lassen es sich die Festplatten gutgehen. Der Intel Atom D525 in Verbindung mit der ION2 Grafik heizen bei Volllast aber richtig ein und die Temperaturen klettern auf ca. 70 °C. Weiter nach oben geht es nicht. Hier greift das Heizungsprinzip: Oben steigt die warme Luft auf und unten wird kühle Luft nachgezogen.

Betrachtet man die Arbeitsgeschwindigkeit, so ist diese für einen Atom erstaunlich gut. Alles läuft flüssig über die Bühne. Von dieser Leistungsfähigkeit ist sicherlich auch der SSD viel zuzuschreiben. Der HTPC ist erstaunlich schnell hochgefahren und betriebsbereit. Ist der PC im TV-Modus und es werden keine Daten von den Festplatten geladen bzw. auf ihnen geschrieben, so werden diese von Windows abgeschaltet. Folglich ist der HTPC so leise, als wäre er nicht eingeschaltet. Gleichzeitig sinkt natürlich auch der Stromverbrauch bei ausgeschalteten Festplatten.

Möchte man nur in den Genuss der Audiowiedergabe kommen - beispielsweise mit Musik - so muss der große TV-Bildschirm nicht angeschaltet sein. Denn der HTPC lässt sich auch komplett über den integrierten 7“-Touchscreen-Monitor bedienen. Dies trägt ebenfalls zum stromsparenden Betrieb bei.

Somit lässt sich abschließend sagen, dass der HTPC zwar nicht Quadratisch ist, aber dennoch praktisch und gut!

Zum Abschluss noch ein kleines Video zur Demonstration der Lichtfunktionen

Wir bedanken uns bei unseren Kooperationspartnern, die uns die Durchführung dieses Projektes erst ermöglicht haben.