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2020

Autor/-in:

Roeck Felix

LED-Würfel

Physik
Betreuer/-in:
Oliver Seipel
Schule:
Kantonsschule Zürcher Oberland
Fach: Physik
«Ich hätte nie gedacht, wie vielseitig die von mir verwendete Programmiersprache Python ist und welche Ergebnisse sich daraus entwickeln konnten.»
Abstract

In der Maturitätsarbeit von Felix Roeck ging es um den Aufbau und die Programmierung eines LED-Würfels. In der Anordnung mit den Massen 50 x 50 x 50 cm3, mit zwölf Ebenen à 144 RGB LEDs (5184 einzelne LEDs), sowie einem Raspberry Pi zur Ansteuerung der LEDs, können durch An­passung der Farbe und Helligkeit der LEDs beliebige dreidimensionale Bilder bzw. Objekte erzeugt werden. Werden solche Bilder nacheinander in einem regelmässigen Zeitintervall generiert, entsteht eine Animation.

In der Arbeit wurden verschiedene technische Aspekte interdisziplinär beleuchtet: von der seriellen Ansteuerung der einzeln adressierbaren LEDs mittels SPI-Bus, dem mechanischen Aufbau inkl. PCB-Design und Bestückung der LEDs bis zur Strukturierung und Entwicklung der objektorientierten Soft­ware in Python in verschiedenen Layern.

Neben der künstlerischen Ausgestaltung der mathematischen, animierten Objekte, z.B. einer Wellen­funktion oder drehenden Ebenen, hatte die vertiefte Auseinandersetzung mit Mechanik, Elektronik sowie Software-Programmierung auch zum Ziel, die Studienrichtungswahl zu beeinflussen. Das Ergebnis ist die Faszination von farbig animierten mathematischen Funktionen.