Monster in a Box selbst bauen: Arduino-Robotik-Projekt für Halloween

Komponenten und Materialien

Bauteil	Anzahl
Holzkiste / Holzbox (ca. 90 × 75 × 75 cm)	1
Arduino UNO	1
Adafruit Wave Shield	1
SainSmart 4-Kanal-Relais-Modul	1
Scheibenwischermotor (12 V, aus Autoverwertung)	1
Rote LED-Weihnachtslichter (100er-Kette)	1
Nebelmaschine (ca. 400 W)	1
Verstärker / Aktiver Lautsprecher (z. B. Bass-Gitarrenverstärker, 30 W)	1
ATX-Netzteil (für 12-V-Schiene)	1
PIR-Bewegungsmelder	1
Taster für Pause-Funktion	1
Status-LEDs (Bewegung, Bereit, Pause)	3
Kunststoffketten, 3D-gedrucktes Vorhängeschloss, Karabinerhaken	nach Bedarf

Projektüberblick

Dieses Projekt realisiert einen klassischen Halloween-Effekt: Eine alte, verwitterte Kiste, aus der ein Monster auszubrechen droht. Bei Annäherung eines Besuchers (erfasst per PIR-Sensor) erwacht das Monster: Der Deckel klappert heftig (Lid-Bouncer), rotes Licht flackert im Inneren, Nebel strömt heraus und ein lautes Brüllen ertönt. Im „Schlaf“-Modus sind nur leises Schnarchen und Knurren zu hören. Eine Pause-Taste erlaubt, das Monster für kleine Kinder vorübergehend zu deaktivieren.

Mechanischer Aufbau

Die Kiste

Die Kiste wurde aus 15 Kiefer-Zaunlatten (je 1,80 m) selbst gebaut (ca. 90 × 75 × 75 cm). Zunächst mit Brad-Nägeln zusammengehalten, später zur Verstärkung mit 25-mm-Trockenbauschrauben von innen nach außen verschraubt. Das Holz wurde mit einer Mischung aus schwarzem Tee, Essig und Stahlwolle künstlich gealtert und mit Schablonen sowie selbstgedruckten Etiketten verziert.

Deckel-Mechanik (Lid Bouncer)

Ein gebrauchter Scheibenwischermotor (12 V, ca. 15 € aus der Autoverwertung) treibt eine exzentrische Nocke an. Die Nocke (12 Zoll Durchmesser, 12 mm Sperrholz) wurde mit unregelmäßigen „Zähnen“ versehen, um ein zufälliges, heftiges Klappern zu erzeugen. Eine Laufrolle an der Deckelunterseite (montiert mit zwei Winkelblechen, einem Nylon-Distanzstück und einem Möbelbolzen) fährt auf den Zähnen der Nocke. Der Motor wird über ein Relais vom Arduino gesteuert und über die 12-V-Schiene des ATX-Netzteils versorgt. Die Justage erfordert etwas Geduld, funktioniert dann aber zuverlässig.

Elektronik & Verkabelung

Steuerung

• Arduino UNO als Zentrale.
• Adafruit Wave Shield für Soundwiedergabe (SD-Karte mit WAV-Dateien: Schnarchen, Brüllen, Systembereit).
• 4-Kanal-Relais-Modul schaltet: Deckelmotor (Kanal 1), rote LEDs (Kanal 2), Nebelmaschine (Kanal 3). Wichtig: Relais arbeiten im Normally-Open-Modus (Änderung gegenüber älterer Version).
• PIR-Sensor an Analogpin A0 (digitaler Eingang).
• Pause-Taster an A4 (interner Pull-Up), Debug-Taster an A5.
• Status-LEDs: Bewegung erkannt (A1), System bereit (A3), Pause aktiv (A2).

Sound

Der Wave Shield nutzt Pins 2–5, 10–13. Ein 3,5-mm-Klinkenkabel verbindet den Shield-Ausgang mit einem 30-W-Bassverstärker (oder beliebigen Aktivboxen). Gute Basswiedergabe verstärkt den Effekt.

Nebelmaschine

Eine günstige 400-W-Nebelmaschine (Fernbedienung) wurde gehackt: Die Tastenkontakte der Empfängerplatine wurden angelötet und über ein Relais vom Arduino getriggert. Ein alter Staubsaugerschlauch leitet den Nebel als Strahl direkt unter dem Deckel heraus – optisch ansprechend und schützt die Elektronik vor Kondensat.

Beleuchtung

Eine 100er-Kette roter LED-Weihnachtslichter wird über ein durchtrenntes Netzkabel und ein Relais geschaltet.

Software-Architektur (Version 4)

Der Code wurde grundlegend überarbeitet und als Zustandsautomat (State Machine) implementiert:

• Zustände: INITIALIZE, PAUSED, SLEEPING, READY_TO_WAKE, AWAKE.
• Timing: Alle Zeitsteuerungen basieren auf millis()-Vergleichen – keine delay()-Aufrufe im Hauptloop, dadurch keine „Port busy“-Probleme beim Flashen.
• Schlafmodus: Zufällige Schnarch-Geräusche in konfigurierbarem Intervall.
• Aufwach-Schutz: Nach einem Aufwachen muss eine Mindestzeit (WAKE_DELAY, Standard 30 s) vergehen, bevor das Monster wieder erwachen kann. Debug-Taster verkürzt diese Zeit für Tests.
• Aufwach-Sequenz: Zufällige Dauer zwischen WAKE_MIN und WAKE_MAX (Standard 3–5 s). Deckelmotor, rote LEDs und Nebelmaschine starten gleichzeitig. Rote LEDs und Nebel laufen jeweils etwas länger nach (RED_LIGHT_EXTRA_TIME, SMOKE_EXTRA_TIME).
• Pause: Deaktiviert alle Effekte und Sounds sofort, ohne Stromtrennung.

Code-Struktur

Der Sketch besteht aus drei Dateien:

• Monster In A Box Sketch – Hauptprogramm mit Zustandsautomat, Effektsteuerung, Timing.
• MonsterSounds.h – Header für Soundverwaltung (WaveHC-Bibliothek).
• MonsterSounds.ino – Implementierung: Initialisierung SD-Karte, Abspielen von Schnarch-/Brüll-Sounds, Vermeidung doppelter Brüll-Sounds.

Der vollständige, kommentierte Code sowie Schaltpläne sind im GitHub-Repository verfügbar.

Erweiterungen & Tipps

• Bewegungsmelder tarnen: PIR-Sensor in eine Plastikratte einbauen, per RJ11-Buchse und 15-m-Telefonkabel anschließen – flexibler Positionierbar.
• Kettenbefestigung: Karabinerhaken an Kettenenden und Ösen an der Kiste ermöglichen schnelles Öffnen für Wartung.
• Außenbeleuchtung: Stroboskop-Flutlicht betont die Kistendetails bei Dunkelheit.
• Zukünftige Ideen: Fernsteuerung (RC), Deckel-Positionserkennung (Endschalter), Arduino-gesteuerte Außenbeleuchtung.

Fazit

Ein beeindruckendes, modulares Halloween-Projekt, das Mechanik, Elektronik und Sounddesign kombiniert. Der Zustandsautomat macht die Steuerung robust und erweiterbar. Der Bau erfordert handwerkliches Geschick (Holz, Motorjustage) und Lötarbeiten (Nebelmaschine, Relais), ist aber mit guter Dokumentation gut nachbaubar.