Deutsch TechBall ist ein interaktives Freizeit- und Technikprojekt, das elektrotechnische Komponenten mit einem spielerischen Konzept verbindet. Das Spielfeld ähnelt einem AirHockey-Tisch mit zwei Toren und einer glatten, begrenzten Spielfläche. Zwei motorisierte Spielfiguren – sogenannte Player – bewegen sich entlang einer Linearachse, die durch Schrittmotoren angetrieben und über einen Arduino UNO gesteuert wird. Jede Spielfigur kann seitlich verfahren werden und verfügt über einen Solenoid-Stoßmechanismus, der kurze, kräftige Schläge ausführt, um den Ball in Richtung des gegnerischen Tores zu befördern. Die Steuerung erfolgt über selbst entwickelte Fernbedienungen, mit denen die Spieler ihre Figur nach links oder rechts bewegen und den Stoß auslösen können. Zusätzlich besitzt TechBall ein vollautomatisches Zählsystem: Lichtschranken in den Toren registrieren jeden Treffer, der direkt an einen ESP32 übermittelt und auf einer LED-Anzeige ausgegeben wird. Das Projekt verbindet Konstruktion, Elektrotechnik und Programmierung zu einem interaktiven Gesamtsystem. Es soll am Tag der offenen Tür als Mitmachstation dienen und technikinteressierte Schülerinnen und Schüler spielerisch an moderne elektrotechnische Anwendungen heranführen.
Unser Projekt wird bearbeitet und erstellt an der HTL Mössingerstraße
English TechBall is an interactive leisure and technology project that combines electrotechnical components with a playful concept. The playing field resembles an air hockey table with two goals and a smooth, enclosed surface. Two motorized playing units – the so-called players – move along a linear axis driven by stepper motors and controlled by an Arduino UNO. Each player can move sideways and is equipped with a solenoid-based striking mechanism that delivers short, powerful impulses to propel the ball toward the opponent’s goal. Control is handled through custom-built remote controllers that allow players to move their unit left or right and activate the strike. In addition, TechBall features a fully automatic scoring system: light barriers in the goals detect every hit, transmit the signal to an ESP32, and display the score on an LED panel. The project combines mechanical design, electrical engineering, and programming into an interactive overall system. It is intended to serve as a hands-on station at the school’s open day, introducing interested students to modern electrotechnical applications in an engaging and playful way.
Die Linearachse des Players wird über einen Schrittmotor angetrieben, der die Bewegung mittels eines Zahnriemens überträgt. Dadurch wird der Schlitten präzise entlang der Achse bewegt. Diese Konstruktion ermöglicht wiederholbare, genaue Positionierungen und eine gleichmäßige Kraftübertragung, wodurch der Player zuverlässig auf dem Spielfeld gesteuert werden kann.
.png)
Das Spielfeld wurde in Fusion360 als präzises 3D-Modell konstruiert und besteht aus stabilen Item-Profilen, die eine robuste und modulare Basis bieten. Die Linearachsen sind auf den Item-Profilen des Rahmens befestigt und ermöglichen die Bewegung der Spielfiguren. Unterhalb des Spielfeldes befindet sich die komplette Steuerelektronik, sauber angeordnet, die sowohl die Motoren als auch die Sensorik und das Zählsystem zuverlässig versorgt und steuert.
Der Arduino Uno steuert zwei Schrittmotoren präzise über digitale Ausgangssignale, die an externe Motortreiber weitergeleitet werden. Diese wandeln die Signale in exakte Schrittbewegungen um. Mit variabler Schrittfrequenz und Mikroschrittmodi ermöglicht der Arduino eine genaue Positionierung beider Achsen. Die kompakte Steuerung macht ihn ideal für Prototypen und embedded Systeme.
Der ESP32 Nano steuert das automatische Zählsystem, das mithilfe eines Lasers und eines Fotowiderstands Tore erkennt und die Treffer zuverlässig zählt. Gleichzeitig übernimmt er die Ansteuerung des Abstoßmechanismus über einen Solenoid, der den Ball gezielt ins gegnerische Tor bringt. Durch seine schnelle Verarbeitung und vielseitigen Ein-/Ausgänge kann der ESP32 Nano beide Funktionen effizient und synchron ausführen.
Florian ist der Projektleiter von TechBall er ist die Ansprechperson für alle Lehrer wenn es um das Projekt geht. Er trägt beim Projekt bei indem er das 3D-Modell der Spielfigur entwirft und die Planung und Konstruktion des Spielfeldes übernimmt.
Leon übernimmt die Programmierung und den elektrotechnischen Zusammenbau des Bediensystemes um die Spielfigur schlussendlich dann auch zum Bewegen zu bringen. Außerdem konstruiert er den Aufsatz der Spielfigur ohne welchem sie nicht an der Linearachse bewegt werden kann.
Mannuel ist zuständig für die Programmierung und die elektrotechnische Konstruktion des Zählsystemes damit die Punkte auch richtig gezählt werden. Des weiteren designed er die Linearachse und konstruiert sie, damit auch alle Parameter perfekt sind.
Projektbetreuer