MODE 7 — SEISMO

Ziel & Anwendung

Erdbebenstationen auf der ganzen Welt zeichnen Erschütterungen auf Papierstreifen auf — genau wie dein ProtoPeaks! Der Bewegungssensor erkennt jede Vibration, jedes Klopfen auf den Tisch und jeden Fußtritt auf den Boden. Eine Anzeige zeigt die Stärke live, ein Schreiber zeichnet die Kurve auf Papier. Hat es gerade gebebt?

• Der Bewegungssensor misst alle Erschütterungen — eine Anzeige zeigt die Stärke live, eine zweite hält den bisherigen Rekordwert
• Der Schrittmotor schreibt die Erschütterungskurve auf einen Papierstreifen auf
• Ein Ton alarmiert bei starken Erschütterungen — die Empfindlichkeit ist per Dreh-Regler einstellbar

Anschluss & Funktion

Motoren am Board

Materialliste

• Langer Papierstreifen (50 cm × 5 cm) als Seismogramm
• Kleiner Filzstift am Stepper-Mitnehmer
• Karton-Halterung für den Papierstreifen
• Klebeband

Step-by-Step Tutorial

1. ProtoPeaks erschütterungssensitiv aufstellen

   ProtoPeaks flach und stabil auf den Tisch legen. Alle Kabel so verlegen, dass sie die Messung nicht beeinflussen. Auf den Tisch klopfen: die Anzeige reagiert. Fußstampfen auf dem Boden: die Anzeige reagiert. Mit der Hand auf den Tisch hauen: starker Ausschlag. ProtoPeaks ist jetzt ein Seismograph!

   Check: Auf den Tisch klopfen: die Erschütterungs-Anzeige springt kurz hoch und fällt wieder — ProtoPeaks reagiert auf Erschütterungen

   Tipp: ProtoPeaks flach auf dem Tisch lassen, nicht in der Hand halten — Hand-Vibrationen würden das Signal überlagern

2. Seismogramm-Schreiber aufbauen

   Papierstreifen (50 cm) hinter den Stift legen und fixieren. Der Schrittmotor zieht ihn kontinuierlich vorbei. In Ruhe: Stift zeichnet eine gerade Linie. Bei Erschütterung: Stift zuckt und zeichnet eine Zacke. Die erste Berührungsfläche startet den kontinuierlichen Papier-Transport, die zweite stoppt ihn.

   Check: Der Schrittmotor zieht das Papier gleichmäßig vorbei — bei Erschütterung zeichnet der Stift eine Spitze

   Tipp: Stift berührt das Papier aber bremst es nicht — leichter Kontakt reicht für eine sichtbare Linie

3. Verschiedene Erschütterungen messen

   Strom einschalten. Erste Berührungsfläche: Papier-Transport starten. Verschiedene Experimente: sanft auf den Tisch tippen, dann kräftig aufklopfen, dann Faust auf den Tisch, dann am Tisch rütteln. Jede Intensitätsstufe hinterlässt eine andere Spitze auf dem Papier. Das Seismogramm zeigt alle Ereignisse chronologisch.

   Check: Klopfen = kleine Zacke, Faustschlag auf Tisch = große Zacke — verschiedene Intensitäten sichtbar auf Papier

   Tipp: Jede Erschütterung zeigt auf dem Papier: sanftes Klopfen = kleine Spitze, starkes Aufstampfen = riesige Spitze

4. Leichtgängigkeitstest des Seismographen

   Vor dem Einschalten: Schrittmotor manuell langsam drehen. Papier bewegt sich gleichmäßig? Stift gleitet frei? Keine Reibungs-Punkte? Stift federnd aufgelagert (kleines Gummiband als Feder)? Papier reißt nicht? Erst nach OK Strom einschalten.

   Check: Stift bewegt sich frei auf und ab — Papier gleitet gleichmäßig am Stift vorbei ohne zu klemmen

   Tipp: Stift muss leicht und federnd aufliegen — zu schwerer Stift bremst den Antrieb und verzerrt die Kurve

5. Erdbeben-Stärke einschätzen

   Der Dreh-Regler stellt ein, ab welcher Stärke der Ton Alarm gibt. Niedrig: nur Hammerschlag. Hoch: schon sanftes Klopfen. Die Rekord-Anzeige zeigt den bisherigen Stärke-Rekord. Die zweite Berührungsfläche setzt ihn zurück für eine neue Rekord-Session. Richter-Skala als Vergleich: Tischklopfen ≈ 0.5, Person die aufspringt ≈ 1.0.

   Check: Die Rekord-Anzeige hält den stärksten Ausschlag — der Dreh-Regler stellt die Alarm-Empfindlichkeit ein

   Tipp: Dreh-Regler auf niedrige Empfindlichkeit: nur starke Stöße lösen Alarm aus. Hoch: schon leises Klopfen reicht

Troubleshooting

• Die Anzeige zeigt immer hohe Werte auch ohne Erschütterung — ProtoPeaks liegt nicht ruhig — Kabel spannen die Platine, Kabel locker verlegen
• Der Schrittmotor schreibt nicht auf das Papier — Stift berührt das Papier nicht — Stift tiefer einstellen, 1–2 mm Kontaktdruck
• Kurve ist immer gleich, keine Spitzen bei Erschütterung — Empfindlichkeit am Dreh-Regler zu niedrig — auf höheren Wert stellen

Modifikationen & Sicherheit

• Pro-Tipp: ProtoPeaks auf einem großen Karton aufstellen — gibt mehr Schwingungsfläche und erhöht die Empfindlichkeit
• Pro-Tipp: Mehrere Papierstreifen für verschiedene Einstellungen vergleichen — welche Empfindlichkeit passt?

Wichtige Code-Teile

// Erschütterungsstärke aus Gyro berechnen
float vib = sqrt(XAcceleration*XAcceleration + YAcceleration*YAcceleration);

// Ringpuffer für Verlauf
static float seismoBuffer[16] = {0};
static int bufIdx = 0;
seismoBuffer[bufIdx] = vib;
bufIdx = (bufIdx + 1) % 16;

float seismoMax = 0;
for(int i=0; i<16; i++) if(seismoBuffer[i] > seismoMax) seismoMax = seismoBuffer[i];

if(vib > peakVib) peakVib = vib;
if(touch2) peakVib = 0;

// Richter-Approximation (sehr vereinfacht)
float richter = log10(seismoMax * 10.0f + 1.0f) * 100.0f;

// Encoder: Alarm-Schwelle
alarmThresh = constrain(alarmThresh + (int)EncoderPos * 0.5f, 0.5f, 20.0f);
EncoderPos = 0;

// S1: Aktuelle Stärke, S2: Peak, S3: Richter-Schätzung
servocontroller.setServoPulse(1, map(constrain((int)(vib*10),0,200),0,200,1000,2000));
servocontroller.setServoPulse(2, map(constrain((int)(peakVib*10),0,200),0,200,1000,2000));
servocontroller.setServoPulse(3, map(constrain((int)richter,0,300),0,300,1000,2000));

// Stepper: Seismogramm schreiben
if(touch1 && stepper.distanceToGo() == 0) stepper.move((int)(vib * 5));
stepper.run();

// Buzzer: Alarm bei Schwelle
if(vib > alarmThresh) Buzzer.setMode(HEARTBEAT);
else                   Buzzer.setValue(0);

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