Garry ist ein normaler PC, der ohne Gehäuse in das Haus geschraubt wurde. Der Rechner bereitet alle Signale so auf, dass sie von den Registern auf Paula verarbeitet werden können. Paula hängt an der parallelen Schnittstelle von Garry. Der 450 MHz Prozessor ist untertaktet und läuft nur mit 400 MHz, um unnötige Wärmeentwicklung zu vermeiden.

Es ist Problematisch, 144 Lampen zu steuern. Jede Lampe hat zu einem bestimmten Zeitpunkt einen bestimmten Zustand. Das bedeutet, wir bräuchten am PC 144 Ausgänge, die einzeln angesteuert werden können. Die parallele Schnittstelle eines Computers bietet aber nur 25 Pins, von denen können wiederum nicht alle als Ausgang verwendet werden. Die Ausgänge an einem Standard PC reichen also überhaupt nicht aus. Bei der Original Blinkenlights Installation wurde das Problem so gelöst, dass in den Steuercomputer drei Karten mit je 48 Ausgängen eingebaut wurden. Dieses Prinzip kam für uns nicht in Frage, da die Karten teuer und schwer zu bekommen sind. Wir realisieren die 144 Kanäle mit Hilfe von 8 Bit Schieberegistern, genau so wie bei der BlinkenLED - Ansteuerung.

In diesem Beispiel haben alle Speicherzellen in der Ausgangssituation den Zustand Null [#1]. Am Dateneingang liegt eine Bitkombination an. Wenn man an "Takt" einen kurzen Impuls anlegt, wird das erste Bit, das am Dateneingang anliegt, in die erste Speicherzelle geschoben [#2]. Legt man einen weiteren Impuls an, wird das zweite Bit am Dateneingang in die erste Speicherzelle und das Bit in der ersten Speicherzelle in die zweite geschoben [#3]. Beim nächsten Takt wird wieder das erste Bit am Dateneingang in die erste Speicherzelle geschoben, die Bits in den Speicherzellen wandern eine Zelle weiter [#4] und so weiter. Nach dem achten Takt sind alle Bits in den Speicherzellen, die Lampen leuchten so, wie wir es am Anfang mit der Bitkombination am Dateneingang vorgegeben haben [#5]. Der Takt ist in unserem Fall allerdings so schnell, dass man die einzelnen Schritte, also das Schieben mit blossem Auge nicht sehen kann. Sowie die Bitkombination am Eingang angelegt ist leuchten auch schon die Lampen.

Es ist also möglich mit einem Ausgang des Parallelports 8 Lampen zu steuern. Wir benötigen demzufolge 18 Ausgänge am Parallelport, aber auch 18 Ausgänge haben wir nicht. Aus diesem Grund wird noch ein weiterer Trick angewendet. Die Schieberegister haben auch einen Ausgang, dort "fallen" die Bits die durch das Register geschoben wurden wieder raus. Mit Hilfe dieses Ausganges können wir zwei Register hintereinander schalten [#6] (kaskadieren) und können so mit einem Ausgang des Parallelports 16 Lampen steuern. Somit benötigen wir nur noch 9 Ausgänge am Parallelport, die wir zur Verfügung haben. Das Haus hat 18 Spalten mit je 8 Zeilen. Es werden also immer zwei Spalten mit einem Parallelportausgang gesteuert.

Auf Paula befinden sich 18 Register von denen jeweils zwei kaskadiert sind. Dies kann man auf der Rückseite schön erkennen.

Wie auf dem Bild rechts zu erkennen, sind IC01 bis IC18 die Schieberegister. Die Punktleisten K3 bis K38 sind einfach nur Lötaugen, die mit den Ausgängen der Schieberegister verbunden sind. Hier werden dann die Leitungen die zu Agnus gehen angelötet. An die Stiftleiste K2 wird das Flachbandkabel angelötet welches zur parallelen Schnittstelle von Garry geht. Die Pins VSS, VDD, Clock, Strobe und Output Enable sind jeweils alle miteinander verbunden.

Die ICs 1 und 2, 3 und 4, 5 und 6, und so weiter sind kaskadiert. Das bedeutet Pin 10 des ersten ICs ist mit Pin 02 des zweiten ICs verbunden. An die Schraubklemme K1 wird die Betriebsspannung für Paula angeschlossen, in unserem Fall 12V. Das mit IC19 gekennzeichnete Bauteil ist ein 5V-Spannungsregler (L78S05), Der mit dem Pin 16 von allen Schieberegistern verbunden ist und sie somit mit der nötigen Betriebsspannung versorgt. C1 und C2 sind 100nF bipolar Kondensatoren, C3 ist ein 10µF Elko. Die drei Kondensatoren dienen der Stabilisierung und Glättung der Spannung. Ein Überblick aller Verbindungen die von Garry kommen, können der Tabelle "Belegung der Stiftleiste K2" entnommen werden. Da Paula sehr viele Leiterbahnen besitzt musste die Platine zweiseitig gestaltet werden. Es gibt also noch einige wenige Brücken die die Ober- mit der Unterseite verbinden.

Da das Haus mit 36V Lampen blinken soll, können die Lampen nicht einfach an die Ausgänge der Register gehangen werden, Die Signale aus den Registern müssen also verstärkt werden. Diese Aufgabe übernimmt Agnus.

Wie auf den Bildern zu erkennen ist auch Agnus eine zweiseitige Platine. Auf ihr befinden sich 144 N-Kanal anreicherungs MOS-FETs in einer low-side-Verstärkerschaltung (siehe Bild rechts). Für jede Lampe ist ein FET zuständig. An den Lampen liegen 36 Volt an und durch den FET wird Masse geschalten und somit leuchtet die Lampe.

Links sieht man Paula vorn mit Flachbandkabel zu Garry und Agnus von dem 144 Leitungen zu den Lampen gehen. Hier sollte man nichts vertauschen.

Denise ist quasi das Gehäuse für Paula, Agnus und Garry und besteht aus MDF-Holz, Kunstoffglas und jeder Menge Schrauben. Gekauft wurden 7 Platten MDF-Holz (MittelDichteFaser) mit 16mm Stärke und folgenden Abmessungen:

2x 75,0 x 115,0 - Front, Rückwand
2x 20,0 x 113,4 - Seitenwände
1x 75,0 x 28,2 - Bodenplatte
1x 75,0 x 20,0 - Deckenplatte
1x 71,8 x 113,4 - Einschub [Lämpchenträger]

Alle Platten haben ihre Größe behalten, bis auf den Lämpchenträger. Dieser wurde oben und unten eingekürzt, so dass eine bessere Luftzirkulation im Haus möglich ist.

Der Bau des Hauses.

Zuerst wurden die Bretter zu einem Kasten zusammengeschraubt, um zu sehen ob auch alles passt und um die Löcher für die Schrauben zu bohren. in diesem Moment fiel uns erst einmal auf, wie gross das gute Stück werden würde. Danach wurde der Kasten wieder zerlegt. Auf der Front wurden nun die Fenster angezeichnet, Löcher für die Stichsäge gebohrt und die Fenster ausgesägt. Dann wurden in die Seitenwände, die Rückwand und dem Dach Sichtfenster eingesägt, weiterhin wurde im Dach ein Loch für den Lüfter und in der Rückwand ein Ausschnitt für die Aluplatte mit Schaltern, Tastern und Stromanschluss gesetzt. Aus Resten haben wir noch vier Füsse gebastelt. Als soweit alles gesägt war, ging es ans Lackieren. Jedes Teil musste zwei bis dreimal lackiert werden, bis die Farbe richtig deckte. Zum Schluss kam noch Klarlack auf die Außenseiten. In den Lämpchenträger wurden noch 144 Löcher gebohrt, und dieser wurde noch mit Aluminiumfolie als Reflektor beklebt. Der Zeitaufwand für diese Arbeiten lag bei ca. einer Woche (fünf bis sechs Stunden pro Tag) in einer unbeheizten Garage im November. An dieser Stelle sei der Firma Emsa für die Produktion von guten Thermoskannen gedankt. Nach den Arbeiten in der Garage ging es endlich ins Warme und zu eher weniger groben Arbeiten. Zuerst wurde der Reflektor verdrahtet, d.h. die Gewinde aller Lampen wurden miteinander verbunden und die Lampen wurden in den Reflektor geschraubt.

Denise dient nicht nur als Gehäuse, sondern auch als Elektronenspender für Paula, Agnus und Garry. An der Rückwand wurde eine Aluminiumplatte befestigt in der sich zwei Schalter, eine Kaltgeräteanschlussbuchse und zwei Taster befinden. Am ersten Schalter hängen zwei Trafos. Der erste Trafo [24V 300VA] speist einen Brückengleichrichter [80C35A] aus dem dann die durch den 10.000µF geglätteten Kondensator 35 Volt kommen, um die Lampen zu versorgen. Der zweite Trafo ist ein Printrafo [15V 25VA] der das regelbare Netzteil [0V - 15V] speist. Von diesem Netzteil bekommt Paula die Betriebsspannung [12V], weiterhin versorgt dieses Netzteil den Gehäuselüfter im Dach, sowie den Lüfter zur Kühlung des grossen 300VA Trafos. Zur besseren Ausleuchtung des Gehäuseinneren wurde eine blaue Leuchtstofflampe eingebaut, die auch von dem Netzteil gespeist wird. Mit dem zweiten Schalter wird das Netzteil von Garry mit 230V versorgt. Die beiden Taster sind jeweils ein Eintaster und ein Resettaster für Garry. Zur Beobachtung des Lampenstromes wurde an dem 300VA Trafo ein Amperemeter angeschlossen.

Nach dem die zugeschnittenen Plexiglasscheiben hinter den Sichtluken montiert waren, mussten nur noch Paula, Agnus und Garry ihren Platz im Gehäuse finden. Dann wurde der Lampenträger eingebaut. Außerdem wurde an Schrauben auf dem Lämpchenträger ein "Setzkasten" aufgesetzt. Dieser dient zur Abschirmung des Lichtes der einzelnen Lämpchen, die ohne diese Maßnahme in die benachbarten Fenster scheinen würden. Um diesen Effekt weiter zu unterdrücken wurde zwischen Setzkasten und Lämpchenträger Abdichtband (normalerweise für Türen und Fenster) geklebt, um die einzelnen Boxen möglichst lichtdicht zu gestalten. Dank an Jan für diese tolle und preisgünstige Idee. Während des Innenausbaus war die Front bei Cindy 'Slide' Krause um sich nette kommunistische Intarsien in Öl auf den Bauch malen zu lassen, damit es auch die Haus-des-Lehrers-Optik hat. Das orginal Bildfries wurde 1964 von Walter Womacka am Haus des Lehrers angebracht. Nach dem die Front getrocknet war konnte das Haus endlich komplett zusammengesetzt werden. Dies geschah, nach fast zwei Monaten Bau- und Planungsphase, am 20. Dezember 2002.

Die komplette Littlelights Doku gibt es in der Dokusektion zum Download. Ebenfalls sind Datenblätter, Layouts zum Ätzen und Schaltpläne online.