Der Plan

Überlegungen

Vorbedingungen

Die Hörspiele müssen als MP3 Dateien vorliegen. Dabei kann ein Hörspiel auch aus mehreren Dateien bestehen.

Ablauf

Wird die Box eingesteckt, startet sie automatisch hoch und wartet, bis eine Figur darauf gestellt wird.
Sobald eine Figur auf der Box steht, wird das entsprechende Hörspiel abgespielt. Wird die Figur entfernt, pausiert das Hörspiel.

Nach einer gewissen Zeit der Inaktivität, soll sich die Box automatisch abschalten.

Bedienungselemente

Mit Tasten kann die Lautstärke eingestellt werden.
Hat das Hörspiel mehrere Kapitel (d.h. es besteht aus mehreren Dateien) wären evtl. zwei weitere Tasten für "vor" und "zurück" praktisch.

Ein weiterer Knopf dient als Aus-/Einschalter

Wie kommen die Hörspiele auf die Box?

Dazu gibt es mehrere Überlegungen und Möglichkeiten:

1. Initial auf SD Karte kopieren

Die gewünschten Hörspiele werden direkt auf die Speicherkarte in den richtigen Ordner kopiert.

Wichtig: für jedes Hörspiel muss ein Ordner angelegt werden

Wird nun eine Figur auf die Box gestellt, wird automatisch das (alphabetisch) erste Hörspiel damit verbunden. Wird die Figur durch eine zweite ausgetauscht, wird das zweite Hörspiel mit dieser verbunden, usw.

Sind alle Hörspiele auf diese Art mit einer Figur verbunden, passiert, wenn eine neue Figur auf die Box gestellt wird, nichts mehr.

2. Import über einen USB Stick

Kommt später noch ein neues Hörspiel dazu, kopiert man die entsprechenden MP3 Dateien einfach auf einen FAT32 formatierten USB Stick (ohne Unterverzeichnis) und steckt diesen in einen USB Eingang der Box.

Sobald nun eine neue Figur, die noch mit keinem Hörspiel verbunden ist, auf die Box gestellt wird,

• wird das Hörspiel vom USB Stick auf die Box kopiert, 
• mit der Figur verbunden 
• und abgespielt sobald dieser Vorgang abgeschlossen ist

3. Über SSH/SFTP kopieren

Je nachdem wie die Box konfiguriert wurde, ist es auch möglich die MP3 Dateien über eine Netzwerkverbindung (Kabel oder WiFi) über das SSH oder SFTP Protokoll auf die Box zu kopieren (analog zu 1.)

Diese Variante ist optional und mit zusätzlichem Konfigurationsaufwand verbunden.

Prinzipiell soll die Box komplett Offline (also ohne Verbindung zum Netzwerk) betrieben werden können.

Komponenten

Was braucht man also alles für eine FrimpieBox?

Raspberry Pi 3

Quelle: www.raspberrypi.org

Das Herz der Box ist ein kleiner Rechner mit allem was wir benötigen:

• Platz für eine SD Speicherkarte für
• das Betriebssystem
• die FrimpieBox Software
• die Hörspiele
• einen Audio Ausgang
• Ein/Ausgänge damit wir Bedienelemente z.B. für die Lautstärke einbauen können.
• USB Port um die Box mit über einen USB Stick zu "füttern"

Netzteil 

Für den Raspberry Pi 3 kann/muss man ein Netzteil besorgen. In meinem Fall wollte ich es mit einem der Handy-Ladegeräte versuchen, die sich über die Jahre angesammelt haben - obwohl das in diversen Foren nicht empfohlen wird. Für meinen Anwendungsfall hat es sich aber als ausreichend erwiesen.

Ultra SD Karte

Die Software für die Box habe ich mit einer 2GB Karte entwickelt - da hatte dann aber gerade mal ein Hörspiel Platz.
Für den Echt-Betrieb verwende ich eine 16GB Karte.

RFID Reader 

Um die Tags der Skylander auszulesen, benötigen wir einen RFID Leser.
Sehr schnell findet mal das Mifare RC522 RFID Modul.

Quelle: amazon.com

Das scheint der "Quasi Standard" für den Raspberry Pi 3 zu sein und ist um wenige Euros zu haben.

Lautsprecher

Der Raspberry Pi 3 hat ja selber keinen Lautsprecher. Darum brauchen wir noch ein Lautsprecher System, das wir einfach an den Kopfhörerausgang anschließen können.
Die einfachste Variante ist, Lautsprecher zu kaufen und anzuschließen.

Da ich nur ein Netzteil betreiben will (nicht extra eines für den Raspberry Pi 3 und ein zweites für die Lautsprecher), habe ich mich dazu entschlossen

• einen einfachen Verstärker der über das Raspberry Pi 3 Netzteil mitversorgt wird 
• und einen Lautsprecher (Mono ist m.E. für Hörspiele ausreichend) aus einem defekten Radio

zu verbauen.

Quelle: Amazon.de

Dies war für mich einer der größten Unsicherheitsfaktoren (reicht die Leistung des Netzteils? Ist die Tonqualität ausreichend?) aber ich hatte ja immer noch die "Fallback" Lösung der fertigen Lautsprecher mit eingebautem Verstärker.

Taster

Die Bedienung der Box soll so einfach wie möglich sein. Ich habe mich mal für's erste für 5 Tasten entschieden:

• 2 für die Lautstärke (lauter, leiser)
• 1 Aus/Ein Knopf
• 2 für Vor/Zurück (ich denke diese beiden Tasten könnte man leicht weg lassen)

Quelle: Amazon.de

LED(s)

Um den Zustand der Box anzuzeigen eignet sich eine mehrfarbige LED. Es könnten aber auch einzelne LEDs verbaut werden.

Quelle: schwiftyarduino.wordpress.com

blau: Box startet gerade

grün: Box ist Einsatzbereit

rot: Box fährt herunter

Gehäuse

Über das Gehäuse machte ich mir erst am Schluss Gedanken (nach dem Motto "Form folgt Funktion") - da kann man natürlich sehr kreativ werden.
Schlussendlich fiel mir eine stärkere Karton Box die gerade bei Aldi erhältlich war in die Hände. Mit etwas Holz und ein paar Schrauben sollte schon was daraus werden...

Quelle: www.aldi-nord.de

Software

Für mich als Software Entwickler gehört es zum spannendsten Teil, die oben beschriebenen Ideen Wirklichkeit werden zu lassen.
Das komplette Programm wird, soweit möglich, in Python umgesetzt (mein Lehrstück sozusagen.

Skylanders

Wie schon erwähnt haben wir recht viele dieser Figuren zu Hause - sie extra für die Box zu kaufen, wäre mir zu teuer.

Quelle: img.grouponcdn.com

Prinzipiell kann aber alles verwendet werden, was einen NFC Tag enthält. Man könnte auch NFC Tag Sticker preisgünstig kaufen und auf einen beliebigen Gegenstand kleben, der dann auf die Box gestellt wird.

Die Box liest nur die ID aus (jeder NFC Tag hat eine eindeutige ID) und muss nichts darauf schreiben (was bei Skylanders auch nicht so einfach gehen würde).

Weiter zur Umsetzung