Uwes Testecke: Hämatom-Protektion dank Arduino

12.10.2016, Uwe Funk

Bei nächtlichen Toilettenexkursionen kollidierte ich regelmässig mit dem Bettgestell. Auf der Suche nach einer Lösung, die mir den Weg aus dem Schlafzimmer beleuchtet, ohne dabei meine Frau zu wecken, liess ich mich von Bruce Willis inspirieren. Mein Retter war ein Arduino Microcontroller zusammen mit LEDs, einem Bewegungssensor und einigen weitere Bauteilen fürs Feintuning und ein kleines Stück Software. Und es funktioniert: Seit drei Jahren sind meine Schienbeine hämatomfrei.

Im Test: Arduino (Microcontroller mit 14 digitalen Ein-/Ausgängen und 6 analogen Eingängen

Warum meine Schienbeine wie ein Kerbholz aussahen

Uwe Funk ist Software Entwickler bei BSI und Handwerker.

Mein Problem waren die vielen blauen Flecken, die sich an meinen Schienbeinen sammelten. Für ausnahmslos alle Blutergüsse unterhalb des Knies zeigt sich mein Bettgestell als verantwortlich, gegen das ich mit viel Schwung und Orientierungslosigkeit stiess. Warum aber renne ich gegen meine Bettkante? Über Jahre der Selbstbeobachtung konnte ich das Problem genau eingrenzen:

Meine Frau hat neben vielen, vielen grossartigen Eigenschaften auch die Eigenart, nur bei völliger Dunkelheit einschlafen zu können. Nicht einfach dämmrig, düster oder schwach beleuchtet. Nein, Nacht muss es sein. Kohlrabenschwarz. Wenn es den Fürsten der Finsternis anfängt zu gruseln, dann ist es dunkel genug, um an Schlaf zu denken. Ich habe sogar das Standby-Licht vom Fernseher abgeklebt und siedle im Frühsommer die Glühwürmchen um.

Orientierungslos im dunklen Schlafzimmer

Ich wache nachts auf und meine Gedanken kreisen um einen laufenden Wasserhahn oder einen fröhlich plätschernden Gebirgsbach, die Blase drückt und der Hals ist trocken. Da lieg ich jetzt. Verschlafen, wehrlos, orientierungslos im dunklen Schlafzimmer. Es führt kein Weg daran vorbei: ich muss aufstehen – ohne Licht! Ich will meine Frau ja nicht unnötig wecken. Ich hab sie doch lieb.

Zuerst stolpere ich über die Schlappen an der Bettseite. Ein leises «Plom» verrät mir und meiner Stirn, dass ich gegen die Fensterscheibe neben dem Bett gestossen bin. Das kalte Glas kühlt wenigstens sofort die kleine Beule und mit ein bisschen Glück sieht man sie später nicht. Meine Zehen tasten sich an der Bettkante entlang und irgendein Steinchen bohrt sich in meine Ferse. Ich verheddere mich am Fernseher, mein Oberarm schrappt an der verputzten Wand entlang und hinterlässt eine hellrote Spur auf dem Alpina Weiss, während ich mit ausgestreckten Armen gegen die Schlafzimmertüre stosse und das Knacken meiner Handgelenke ungefähr gleich laut ist, wie die Verwünschungen, die ich durch meine zusammengebissenen Zähne presse. Wenn meine Frau bis dahin nicht wach geworden ist, dann spätestens auf meinem Rückweg, wenn ich die Kurve nicht bekomme und über das ganze Bett stolpere. Zack, da ist sie: die Dienstag-Kerbe im Schienbein.

Unbefriedigende Lösungsansätze

Was tun? Es gibt verschiedene Möglichkeiten:

  • Nachtischlampe einschalten: meine Frau wird wach.
  • Nase hochziehen, umdrehen und schlafen bis halb elf: ging früher problemlos, heute fördert jede zusätzliche Bewegung den Wunsch nach der Toilette.
  • Taschenlampe aus der Nachttischschublade holen: meine Feinmotorik schläft noch - bis ich die Taschenlampe finde, habe ich den kompletten Nachtisch abgeräumt, den Radiowecker aus Versehen eingeschaltet und mir möglicherweise einen Stromschlag geholt beim Versuch die stürzende Nachttischlampe aufzufangen.

Egal was passiert: meine Frau ist in jedem Fall wach.

Die perfekte Lösung

Es müsste ein dezentes Licht geben, dass sich einfach ein- und ausschalten lässt. Im Film «Stirb langsam 2» (Bruce Willis rettet einen Flughafen, viele Flugzeuge und natürlich seine Liebste vor den bösen Jungs) fand ich die perfekte Lösung: Kuhfinstere Nacht: Bruce markiert die Landebahn mit einer Spur aus Kerosin und zündet sie an. Es entsteht ein schönes, nicht zu grelles Feuer, und die Piloten wissen, wo sie hinfliegen müssen. Sobald das Kerosin verbrannt ist, herrscht wieder finstere Nacht. Volltreffer. Genau so sollte unser Schlafzimmer funktionieren.

Ein Arduino so zuverlässig wie Bruce

Ich wollte auf offene Kerosinlinien quer durchs Schlafzimmer verzichten und entschied mich stattdessen für warmweisse LEDs, die ich in drei Kabelkanäle montierte: ein langer Kabelkanal für die Fussseite unseres Bettes mit 12 LEDs und zwei kurze Kanäle mit je nur 2 LEDs für die Seiten der Bettkante. Ich verband alle Kathoden der LEDs miteinander verbunden und führte die Anoden jeweils einzeln durch den Kanal zu einem Schaltkästchen. In diesem Schaltkästchen sitzt der Arduino – ein Microcontroller mit 14 digitalen Ein-/ Ausgängen und 6 analogen Eingängen. Da ich nicht immer Bruce Willis anrufen wollte, wenn ich aufs WC muss, entschied ich mich für einen Bewegungsmelder, den ich unter dem Bett montierte und mit dem Arduino verkabelte. Sobald ich meine Füsse auf den Boden setze, meldet das der Bewegungsmelder an den Arduino, der die LEDs für 20 Sekunden einschaltet. So kann ich gefahrlos und ohne Bruce um das Bett herum zur Türe gehen. Irgendwann im Verlauf der Nacht komme ich wieder zurück und öffne die Schlafzimmertüre. Hier erkennt ein zweiter Bewegungsmelder, dass jemand ins Schlafzimmer möchte und die LEDs schalten sich wieder für 20 Sekunden ein.

Feintuning

Puh, das war ja einfach. Die Herausforderung war das Feintuning. Nachts, wenn es so schön dunkel ist, werden auch die Augen sehr empfindlich. Ein einziges Photon reicht womöglich schon aus, um den Effekt eines beleuchteten Sportstadions zu erzeugen. Darum sollte das Licht bei vollständiger Dunkelheit etwas gedimmt sein. Dafür verbaute ich einen Helligkeitssensor und einen Potentiometer. Der Helligkeitssensor ist am Kopfende des Bettes und liefert einen Wert für die Lichtverhältnisse ebendort und der Arduino lässt die LEDs in der passenden Helligkeit erstrahlen. Wenn es hell ist, bleiben die LEDs aus, bei Dämmerung leuchten die LEDs in ihrer ganzen Pracht und bei einem Wert rund um «Finsternis» reicht tatsächlich ein Glimmen, um die Konturen der Möbel zu erkennen. Der Potentiometer dient dann lediglich noch für das ganz feine Feintuning, um es etwas heller oder dunkler zu stellen.

Ein Arduino Microcontroller eignet sich ausgezeichnet, um Sensoren und Hardware anzuschliessen.

Einkaufsliste & Bauanleitung

Hardware

Möchten Sie Ihre eigene Bettbeleuchtung bauen? Das sind alle Komponenten, die Sie dafür benötigen.

Entwicklungsumgebung

Arduino IDE, https://www.arduino.cc/en/Main/Software

Wichtiges

Stellen Sie das Schaltnetzteil auf 7.5 V. Der Spannungsregler auf dem RBBB regelt auf 5V runter.

Bei den LEDs sind farblich keine Grenzen gesetzt. Aber bitte die Widerstände beachten. Die 7.5V des Netzteils werden an die LEDs weitergegeben. Es gibt im Internet viele Online-Rechner um die Vorwiderstände für LEDs zu berechnen. Die 220Ω-Widerstände sind gut für die angegebenen warmweissen LEDs.