Kompakter 5-stöckiger Arduino-gesteuerter Mini-Aufzug

Komponenten und Zubehör

Arduino Mega 2560

×

1

Benötigte Werkzeuge

• Stichsäge

Apps und Online-Dienste

• Arduino IDE

Über dieses Projekt

Ein funktionsfähiger 5-stöckiger Aufzug, 3 Fuß (ca. 90 cm) hoch. Viel Arbeit gesteckt – hier die Funktionsweise!

Quicklinks: Code | Schaltplan (coming soon)

Inspiration

Jahrelang Arduino/IoT-Projekte, aber meist einfach. Suche nach etwas „Echtem“. Sommercamp „Project Ember“ (SF Bay Area): Kinder bauen große Holzstrukturen mit Elektrowerkzeugen. Kombination aus physischem Bau & Arduino → dieses Projekt.

Ansatz

Herausforderung: Motor & Etagenerkennung. Echter Aufzug: großer AC-Motor + Sensoren pro Etage. Wir: Stepper-Motor mit präziser Positionierung, aber Positionswissen nötig. Lösung aus früherem „Fancy Calendar“-Projekt: Stepper-Positionen im EEPROM (nicht-flüchtig) speichern → keine Etagensensoren nötig, nur Schrittzählen.

Aufzugstasten: Beleuchtete Taster mit separater LED-Ansteuerung (auf eBay gefunden).

Materialien

• Taster mit separaten LEDs (rot=ab, grün=auf; oberstes nur rot, unterstes nur grün)
• Arduino Mega 2560 (viele GPIOs) – Original empfohlen
• 8×8 LED Matrix (Pfeil-Anzeige)
• 7-Segment-Display (Etage)
• Stepper-Motor + Treiberplatine (5er Pack Elegoo – 1 genutzt, Rest Reserve)
• Mega 2560 Protoshield (Löten statt Stecken – sicherer bei vielen Kabeln)
• Schraubklemmen (10×2) – 4 Stück nötig
• Fadenspule (Garnrolle)
• Hartfaserplatte & 3/4″ Leisten für Schacht & Kabine
• Alu-Winkel für Motorhalterung
• Schrauben, Schlauch als Buchse in Spule, strapazierfähige Nylon-Schnur (Drachenleine)

Mechanischer Aufbau

1. Schacht: 3× Hartfaser 36″×8″ (Seiten + Rückwand), vorne offen. 4× Leisten 36″ als Eckverstärkung verschrauben. Deckel/Boden aus Hartfaser für Rechtwinkligkeit.
2. Kabine: Gleiche Bauweise, fast schachtbreit, fährt zwischen vorderen/hinteren Leisten. Öse oben für Seilaufhängung.
3. Boden nicht zu früh montieren – Kabine muss ein-/ausbaubar bleiben!

4. Motor oben: Garnrolle auf Motorwelle. Welle hat Abflachung, Rolle rundes Loch → Loch in Rolle bohren, Gewinde schneiden, Schraube gegen Abflachung spannen. Buchse aus Gummischlauch für Passung.
5. Motor auf Alu-Winkel, dieser auf Schacht. Zweiter Alu-Winkel mit Schraube stützt anderes Spulenende – Gewicht der Kabine zieht Spule nicht von Welle.

6. Tastenpanels: Links Schacht-hoch für Ruftasten (rot/grün alternierend). Rechts Kabinen-Panel mit LED-Matrix, 7-Segment, 5 Etagentasten. 4 Schraubklemmenkästen (2 pro Panel) montiert.

Verkabelung

Viele Kabel! Protoshield zum direkten Auflöten (weniger Wackelkontakte). Widerstände für 7-Segment direkt auf Shield.

Alles steckbar gehalten: Schraubklemmen zwischen Panels & Arduino, 7-Segment/Matrix mit Quick-Disconnect-Pins.

Tasten: Eigene Kabelbäume mit Crimp-Flachsteckern (passen perfekt auf Tastenanschlüsse). Jede Taste: 2× Ground (Taste + LED separat) → alle Grounds als Daisy-Chain per Kabelbaum zusammengefasst. Signalpins (Taste + LED) einzeln zu Schraubklemmen.

Schraubklemmen ermöglichen auch Übergang Massivdraht (Shield) ↔ Litzen (Tasten) ohne Löten.

Programmierung

Komplexeste Teile:

1. Fahrlogik: Auf Etage 2, innen Ziel 3, außen ruft Etage 4 runter & Etage 1 rauf – wohin zuerst?
2. Non-blocking Stepper: Standard-Library blockiert loop() während Fahrt. Tastendrücke während Fahrt müssen erkannt werden → Schrittweise Bewegung mit Button-Check dazwischen.

Sketch Download: Google Drive Link (aktualisiert sich automatisch).

Benötigte Libraries: LEDControlMS, SevenSeg.

Upload: Board „Arduino Mega 2560“ wählen, Port (macOS: /dev/cu.usbmodem…, Windows: COMx), Upload.

Selbsttest beim Start: Ruftasten leuchten nacheinander, Kabinentasten, 7-Segment zählt, Matrix zeigt Pfeile. Dann letzte bekannte Etage anzeigen.

Testen & Kalibrieren

Stepper muss exakte Positionen pro Etage lernen (einmalig, im EEPROM gespeichert).

1. Oberste & unterste Taste rechts gedrückt halten → Matrix zeigt „C“ (Calibrate).
2. Mit diesen Tasten Kabine manuell zur angezeigten Etage fahren → mittlere Taste bestätigen.
3. Für alle 5 Etagen wiederholen → Matrix erlischt = fertig.

Nächste Schritte

• Struktur lasercutten (Hand-Stichsäge → ungenaue Schnitte → Reibungsprobleme)
• Bessere Motorhalterung & schnellerer Motor
• Glocken-/Klingelton bei „Tür öffnen“ (wie bei echten Aufzügen)

Versionshistorie

Google Drive Link aktualisiert sich automatisch.

Version 2: Bugfix – Ruftaste auf aktueller Etage konnte Software hängen lassen (Reset nötig).

Code & Libraries

• Arduino LED Matrix Library
• SevenSeg Library
• Arduino Sketch: Gist