MODE 8 — ZöTROP

Ziel & Anwendung

Vor dem Kino gab es das Zötrope — eine Drehtrommel mit Schlitzen, durch die schnell bewegte Bilder wie ein Film wirken! Der Antriebsmotor dreht die Trommel, und wenn die Drehzahl exakt stimmt, sehen die Bilder auf der Innenseite aus als würden sie sich bewegen. Der Dreh-Regler stellt die perfekte Synchron-Geschwindigkeit ein!

• Der Antriebsmotor dreht die Trommel — der Dreh-Regler stellt die Ziel-Drehzahl ein
• Eine Anzeige zeigt die aktuelle Drehzahl, zwei Rotoren synchronisieren einen Stroboskop-Effekt
• Bei perfekter Drehzahl erscheinen die Bilder in der Trommel als Animation

Anschluss & Funktion

Motoren am Board

Materialliste

• Runde Karton-Trommel (Durchmesser 15 cm, Höhe 10 cm) — z.B. aus einem Haferflocken-Karton
• Weiße Papierstreifen (2 cm hoch, Trommelumfang lang) mit gezeichneten Animations-Bildern
• Schmale Schlitze (2 mm breit) in regelmäßigen Abständen in der Trommel — mit Messer schneiden
• Klebeband, Schere

Step-by-Step Tutorial

1. Zötrope-Trommel bauen

   Runde Karton-Trommel herrichten. 10 gleichmäßige Schlitze (2 mm breit, 3 cm hoch) mit Messer oder Schere in die Seitenwände schneiden. Trommel auf den DC-Motor-Mitnehmer aufkleben — Mitte genau auf die Motor-Achse. Trommel muss absolut senkrecht sitzen. Papierstreifen mit Animations-Bildern (z.B. springender Ball, laufendes Männchen) innen einlegen.

   Check: Trommel dreht sich gleichmäßig auf dem DC-Motor — kein Wackeln, keine Unwucht

   Tipp: Schlitze genau gleichmäßig verteilen (8–12 Schlitze) — ungleiche Abstände zerstören die Illusion

2. Drehzahl mit Encoder einstellen

   Der Dreh-Regler stellt die Ziel-Drehzahl ein, die Drehzahl-Anzeige zeigt sie. Langsam starten: Bilder verschwimmen. Dreh-Regler erhöhen: irgendwann sehen die Bilder scharf aus und bewegen sich! Das ist der Zötrope-Effekt. Die beiden Stroboskop-Rotoren simulieren einen LED-Blitz-Rhythmus, der perfekt zur Drehzahl passt.

   Check: Bei niedriger Drehzahl: Bilder verschwommen. Bei richtiger Drehzahl: Bilder 'frieren ein' und wirken wie Film

   Tipp: Die perfekte Drehzahl hängt von der Bild-Anzahl ab: 10 Bilder = 10 Schlitze, dann stimmt Synchronisation

3. Animations-Streifen gestalten

   Papierstreifen ausschneiden (Trommelumfang lang, 3 cm hoch). 10 gleichmäßige Felder einzeichnen. In jedem Feld eine Phase der Bewegung zeichnen — z.B. Ball der fällt und hüpft. Streifen innen in die Trommel einlegen und mit Klebeband befestigen. Bei richtiger Drehzahl wirkt jedes Bild durch den Schlitz wie ein Einzelbild im Film.

   Check: 10 Bilder einer einfachen Bewegungssequenz — jedes Bild leicht anders als das vorherige

   Tipp: Einfache Figuren: Kreis der hüpft, Strichmännchen das winkt. Je einfacher die Zeichnung, desto besser die Illusion

4. Leichtgängigkeitstest der Trommel

   Vor dem Einschalten: Trommel von Hand antippen und drehen lassen. Dreht sie frei und ruhig? Wackelt sie? Läuft sie gerade? Schlitze alle vorhanden und gleichmäßig? DC-Motor-Verbindung fest? Erst nach OK Strom einschalten.

   Check: Trommel von Hand angeschubst: dreht sich mehrere Sekunden frei — kein Wackeln, kein Schlagen

   Tipp: Unwucht erzeugt Vibration und unscharfe Bilder — Trommel genau mittig auf der Motor-Achse befestigen

5. Stroboskop-Effekt fine-tunen

   Perfekte Drehzahl gefunden: Bilder wirken eingefroren. Dreh-Regler ein Klick höher: plötzlich laufen die Bilder rückwärts! Das kennt man vom Hubschrauberrotor im Film. Dreh-Regler ein Klick zurück: Bilder stehen still. Noch weniger: langsam vorwärts. Das Stroboskop-Prinzip erklärt viele Alltagsphänomene!

   Check: Dreh-Regler sehr fein nachjustieren: Bilder wirken manchmal 'rückwärts' — das ist auch Physik!

   Tipp: Leicht über der perfekten Frequenz: Bilder laufen 'rückwärts'. Perfekt getroffen: stehen still. Leicht drunter: vorwärts

Troubleshooting

• Bilder verschwimmen komplett — keine Illusion — Drehzahl zu hoch oder zu niedrig — Dreh-Regler langsam einstellen und an der Stelle verweilen wo Bilder schärfer wirken
• Trommel wackelt und schlägt — Trommel nicht zentriert auf der Achse — neu aufkleben mit mehr Sorgfalt bei der Mittenpositionierung
• Schlitze zu breit — kein scharfes Einzelbild — Schlitze sollten max. 2–3 mm breit sein — zu breite Schlitze zeigen immer mehrere Bilder gleichzeitig

Modifikationen & Sicherheit

• Pro-Tipp: Handy-Taschenlampe als echtes Stroboskop synchronisiert mit S4/S5 — noch schärfere Bilder
• Sicherheit: DC-Motor mit hoher Drehzahl: Trommel sicher fixieren — loser Karton kann wegfliegen!

Wichtige Code-Teile

// Ziel-RPM per Encoder
targetRPM = constrain(targetRPM + (int)EncoderPos * 5, 10, 200);
EncoderPos = 0;

// DC-Motor Geschwindigkeit setzen
int dcSpeed = map(targetRPM, 10, 200, 20, 100);
setMotorspeed(dcSpeed);

// Stroboskop-Phase synchron zur Drehzahl
static unsigned long stroboT = 0;
static bool stroboPhase = false;
int stroboPeriod = (int)(60000.0f / (float)targetRPM / 10.0f); // 10 Schlitze
if(millis() - stroboT >= stroboPeriod) {
    stroboT = millis();
    stroboPhase = !stroboPhase;
}

// S1: Drehzahl, S4/S5: Stroboskop
servocontroller.setServoPulse(1, map(targetRPM, 10, 200, 1000, 2000));
servocontroller.setServoPulse(4, stroboPhase ? 2000 : 1000);
servocontroller.setServoPulse(5, stroboPhase ? 1000 : 2000);

// touch1: Motor-Stop, touch2: Motor-Start
if(touch1) setMotorspeed(0);
if(touch2) setMotorspeed(dcSpeed);

// Buzzer: Tick pro Umdrehung
if(stroboPhase && !lastStroboPhase) Buzzer.setMode(SHORT_BLINK);
lastStroboPhase = stroboPhase;

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