Logic puzzle chest

Rätselbox mit Logik-Gattern

Ich habe die Kiste zum Spaß für eine Geburtstagsralley entworfen. Es galt das Rätsel zu lösen, um die Kiste öffnen zu können und an den Inhalt zu gelangen.

Auf dem Deckel ist eine elektronische Schaltung mit Logik-Gattern und Flip-Flops aufgezeichnet. Das Ziel ist es nun, die Schalter auf dem Deckel nacheinander in die richtige Position zu bringen, um auf den 8 Signalleitungen, die zu der 7-Segment-Anzeige führen, einen speziellen Code einzustellen. Dieser wird im Hex-Format auf dem Display angezeigt.
Um die Schaltung besser zu verstehen und die Bedienung etwas zu vereinfachen, sind hinter den meisten Logik-Gattern LEDs positioniert, die den aktuellen Pegel auf der jeweiligen Signalleitung anzeigen.
Wurde der richtige Code eingestellt, kann die Kiste mit dem großen Kippschalter (mit der roten Klappe) in der linken oberen Ecke geöffnet werden.

Das Innenleben sieht etwas unordentlich aus (es musste sehr schnell gehen beim Bau) ;-) Statt die Schaltung entsprechend dem Plan auf dem Deckel diskret aufzubauen, entschied ich mich der Einfachheit halber einen Mikrocontroller zu nutzen und das Verhalten der Schaltung in Software zu simulieren. LEDs und Schalter werden multiplex betrieben. Auf diese Weise sind bis zu 25 LEDs und 16 Schaltausgänge mit der entworfenen Platine möglich.

Ich hänge diesem Artikel lediglich Schaltplan und Layout der Platine an. Einen Plan, in welcher Reihenfolge die LEDs bzw. Schalter an den entsprechenden Ein-/Ausgängen des ATmega32 hängen, habe ich leider nicht mehr. Da die Logik-Schaltung in Software simuliert wird, bleibt es jedem selbst überlassen, wie diese aussehen soll. Als Tipp: Ich habe extra noch einige Flip-Flops in der Schaltung untergebracht, so dass der Code nicht zu schnell über stupides Ausprobieren eingestellt werden kann. Stattdessen hat die Box, dank der Flip-Flops, auch bei gleichen Schalterstellungen teilweise unterschiedliche Zustände.
Den Entwurf der Logik-Schaltung macht man am besten über ein Programm zur Schaltungssimulation. Ich habe hierzu Hades genutzt.

Noch ein Blick auf den Verriegelungsmechanismus. Diesen habe ich aus einem Servo und ein paar Resten von Alu-Profilen zusammengebaut. Der Riegel wird durch den Servo gedreht und greift bei geschlossener Kiste hinter eine lange Schraube, so dass sich der Deckel nicht öffnen lässt.

Zur Stromversorgung habe ich eine USB-Buchse verbaut. So kann die Kiste einfach über ein Netzteil oder eine Powerbank mit Strom versorgt werden.

Viel Spaß beim Nachbau und Rätseln.

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logic puzzle box

2 Kommentare
Daniel ❘ 14.01.2020 20:52
Sorry, not yet... But feel free to contact me, if you have any specific questions.
Jim Harrer ❘ 03.01.2020 18:55
I'd love to see this in English...is it available?
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