Bilderrahmen PC

Auf dieser Seite ist ein Bericht zum Bau meines zweiten Bilderrahmen PCs zu finden. Das System dient in erster Linie zur Anzeige von Digitalfotos, ist dank einer WLAN-Karte aber auch mit dem Internet verbunden. Bei Fragen zum Eigenbau bin ich per E-Mail zu erreichen. Über sonstige Kommentare und Hinweise (etwa zu nützlicher Software) freue ich mich natürlich auch.


Bilderrahmen PC Übersicht
- Technische Daten

- Vorgeschichte
- Vorbereitung der Hardware
- Bau des Rahmens
- Nützliche Software
- Sprachsteuerung
- Fernsteuerung

- Ausbaumöglichkeiten
Hardware zum Bau eines eigenen Bilderrahmen PCs ist im Computer Markt zu finden. Dort biete ich immer mal wieder alte Notebooks zum Verkauf an, die sich bestens als Grundlage eignen.
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Technische Daten
Hersteller: Compaq
Modell: Armada V300
Prozessor: 450 MHz Intel Celeron
Arbeitsspeicher: 128 MB
Festplatte: 20 GB
Laufwerke: keine
Bildschirm: 14 Zoll Farb-Display
Auflösung: 1024 x 768 Pixel, 32 Bit Farbtiefe
Sonstige Merkmale: Mikrofon zur Sprachsteuerung, WLAN-Karte für Internet-Anbindung, Netzteil
Material: Metallrahmen (gebürstet) mit Glasplatte
Abmessungen: 30 cm x 40 cm x 5 cm
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Beschreibung
Vorgeschichte: Mit dem ersten Prototyp meines Bilderrahmen PCs war ich nie wirklich zufrieden. Zwar funktioniert das Gerät wie geplant, der klobige Holzkasten ist aber alles andere als schön. Außerdem ist das verbaute Notebook relativ langsam und nur schlecht steuerbar.

Deshalb entschied ich mich Anfang 2007 zum Bau eines weiteren Computers. Das Ziel war es, ein flacheres und ansehnlicheres Modell zu konstruieren. Die Basis sollten ein Metallrahmen von IKEA und ein ausrangiertes Compaq Armada V300 bilden. Der Bilderrahmen macht optisch etwas her und auch das Notebook kann sich mit seinen Leistungsmerkmalen sehen lassen.

Wie schon beim ersten Bilderrahmen PC sollte kein High End Notebook verbaut werden, da der Computer nicht allzu viel Abwärme produzieren darf und leise sein soll. Das Armada V300 ist mit 450 MHz ausreichend schnell, um darauf Windows XP zu installieren. Darüber hinaus hat das Gerät einen USB-Anschluss und kann mit einer WLAN-Karte für den PCMCIA-Schacht auch ins Internet gebracht werden.

Idee dahinter war, das Gerät per Netzwerk fernsteuern zu können. Außerdem besteht so die Möglichkeit, Inhalte aus dem Internet auf dem Bildschirm anzuzeigen (z.B. Nachrichten und Aktienkurse). Eine einfache Sprachsteuerung sollte zudem erlauben, den Computer ohne Tastatur und Maus bedienen zu können.
Vorbereitung der Hardware: Zunächst musste das Notebook vollständig in seine Einzelteile zerlegt werden. Während ich im ersten Prototyp das Chassis und den Display-Rahmen noch komplett verbaut hatte, wollte ich dieses Mal so viel Ballast wie möglich loswerden. So kam es, dass ich auch auf sämtliche Laufwerke und den Akku verzichtete. Das Gerät lässt sich so zwar nur am Netzkabel betreiben, aber die Batterie gebrauchter Laptops hält ohnehin selten länger als 1-2 Stunden.

Das Zerlegen des Rechners möchte ich hier nicht im Detail beschreiben, da es eine sehr individuelle Sache ist. Durch meine Reparaturarbeiten an ähnlichen Modellen war es jedenfalls kein Problem, das Armada V300 zu demontieren. Ein wenig Uhrmacherwerkzeug, etwas Geduld und der weitestgehende Verzicht auf Gewalt genügen in der Regel, um ein Notebook zu zerlegen. Lediglich die exotischen Torx-Schrauben, die einige Hersteller verwenden, können manchmal etwas problematisch sein. Bei älteren Compaq Notebooks kommt man aber mit normalen Schraubenziehern aus.

Am Ende der Hardware-Arbeiten sollte man ein Mainboard, die Display-Matrix sowie einige Kleinteile und Kabel auf dem Tisch liegen haben. Beim Lösen etwaiger Steckverbinder sollte man Vorsicht walten lassen, da diese zum Teil sehr empfindlich sind. Und eine abgebrochene Buchse kann man auf den hochintegrierten und zum Teil mehrlagigen Platinen heute nicht einfach wieder anlöten. Das heißt, wenn ein elektronisches Teil bei der Demontage abbricht, muss man oft die komplette Komponente wegschmeißen.
Bau des Rahmens: Ist das Notebook in seine Bestandteile zerlegt, kann man mit den Arbeiten am Rahmen beginnen. Diese möchte ich hier etwas detaillierter beschreiben. Das Compaq Armada V300 hat ein 14" Display, sodass ich einen ausreichend großen Bilderrahmen bei IKEA kaufte. Das Modell heißt Ribba und hat damals 11,23 Euro gekostet (am 09.08.2007).

Das Mainboard verschwindet nicht ganz im Rahmen, aber das finde ich persönlich gar nicht schlimm. Ganz im Gegenteil, ist es durchaus von Vorteil, wenn das Gerät zur besseren Luftzirkulation einige Zentimeter von der Wand entfernt hängt. Der Bilderrahmen besteht (wie wohl die meisten IKEA-Produkte) zu einem Großteil aus gepresstem Holz. Das Metall ist nur eine dünne Schicht, die auf dem Holz aufgebracht ist. Zusätzlich im Lieferumfang enthalten sind eine Glasplatte, eine dünne Pressspanplatte als Rückwand sowie ein etwas dickeres Stück weißer Karton, das als Passepartout dient.

Bei allen Bauarbeiten sollte man vorsichtig sein, die Glasplatte nicht zu beschädigen. Und auch der Metallrahmen ist recht empfindlich, sodass man immer ein altes Geschirrtuch unterlegen sollte, wenn man mit dem Rahmen auf der Werkbank rumhantiert.


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Zunächst sollte man ein Fenster für das Display-Panel in die dünne Holzrückwand sägen. Dazu genügt eine einfache Laubsäge, da der Pressspan nicht sehr viel Widerstand leistet. Nachdem man die Außenmaße der Display-Matrix gemessen und mittig auf die Holzplatte übertragen hat, kann man am Rand ein kleines Loch vorbohren. Dazu genügen ein Handbohrer oder eine Stechahle. Damit man eine saubere Schnittkante bekommt, sollte man das Loch leicht nach innen in die angezeichnete Fläche setzen.

Im Anschluss kann man das Sägeblatt der Laubsäge durch das Loch führen und im Bogen der Säge verspannen. Dann lässt sich das Fenster entlang der angezeichneten Linie aufsägen. Die Matrix sollte später fest im Rahmen sitzen, beim Sägen ist also Präzision gefragt. Im Zweifelsfall lieber eine etwas zu kleine Öffnung sägen und diese nachher mit einer Feile weiten. Der Pressspan ist sehr weich, sodass dies problemlos möglich ist.


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Am Mainboard des Compaq Armada V300 ist eine sehr lange Leiste zum Anschließen von Peripheriegeräten (Drucker, Maus, Tastatur usw.) befestigt. Da diese im Bilderrahmen PC nicht benötigt werden, habe ich die parallele Schnittstelle sowie den PS/2-Anschluss ausgebaut. Die anderen Ports sind direkt am Mainboard verlötet und sind erhalten geblieben. Die Metalleiste habe ich, wie alle anderen ausgebauten Teile, zunächst behalten. Wie wir sehen werden, kommt sie später noch einmal zum Einsatz.


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Um eine Sprachsteuerung des Notebooks zu ermöglichen, wollte ich das integrierte Mikrofon weiter nach außen führen. Das eigentliche Mikrofon ist nur ein kleiner runder, etwa 0,5 cm dicker Metallknubbel. Diesen wollte ich von hinten in den Bilderrahmen einlassen und von vorne nur ein kleines Loch für die Schallwellen bohren. Das heißt, in der Rückseite des Rahmens musste nur eine Senkbohrung von wenigen Millimetern gemacht werden. Ein professioneller Bohrständer hilft dabei, die geeignete Lochtiefe zu bohren (und nicht darüber hinaus).

Die Durchbohrung der Metallbeschichtung ist unproblematisch, da auch diese nicht sehr dick ist. Spannt man den Rahmen in einen Schraubstock ein, sollte man deshalb auch darauf achten, die Beschichtung nicht zu zerkratzen. Ein dünnes Tuch und einige Holzleisten können hier gute Hilfsmittel sein.


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Als Nächstes müssen Holzstücke in verschiedener Höhe zurechtgeschnitten werden. Diese werden später auf den Rahmen geleimt und diesen als Halterung für das Mainboard. Bei der Ausrichtung habe ich mich an den Bohrungen orientiert, mit denen die Hauptplatine auch im normalen Notebook-Gehäuse befestigt war.

Neben den Abstandshaltern habe ich zudem einen Klotz hergestellt, an dem der Power-Schalter befestigt werden soll. Zwei weitere Würfel sind für die spätere Befestigung des Bilderrahmen PCs an der Wand vorzusehen. Geeignete Metalllaschen sollte man dazu im Holz versenken und ausreichend festschrauben. Am unteren Rand des Rahmens wurde zudem ein weiterer Holzklotz eingesetzt, der das Gebilde später von der Wand auf Abstand hält.


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Um das Gerät nicht von der Wand abnehmen zu müssen, um es ein- oder auszuschalten, wollte ich den Power-Knopf nach außen an den Rahmen führen. Dazu ist etwas Lötarbeit an der Einschaltplatine des Armada V300 nötig. Da der Taster aber nicht allzu winzig ist, liegt das noch im Bereich des Machbaren. Ein wenig blaues Kabel verlängert den Schalter und gibt beim Basteln mehr Freiraum. Das Mikrofon wurde mit etwas rotem und schwarzem Kabel analog verlängert.

Die neue Schalterkonstruktion wirkt etwas aufwendig, funktioniert aber gut. Im Kern handelt es sich dabei um eine Schraube mit flachem Kopf, die als verlängerter Arm den eigentlichen Taster von außen bedient. Ein Holzröhrchen dient dazu, dass die Schraube fest im Rahmen sitzt. Ein schöner Ring und die alte Tastenabdeckung aus dem Notebook sorgen nach außen für die richtige Optik.

Zum Schluss kan man das Display wieder einpassen und mit der Verkabelung beginnen.


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Die Festplatte liegt unter dem Mainboard, also von hinten betrachtet zwischen Display-Panel und Hauptplatine. Es genügt, sie lose in die Halterung zu stecken. Diese gibt genug Halt, solange man das Gerät nicht allzu oft bewegt. Festschrauben kann man sie an dieser Position ohnehin nicht. Ein einfaches Blatt Papier isoliert das Laufwerk gegen das Mainboard und soll mögliche Kurzschlüsse verhindern.

Anschlagpuffer aus Filz, wie man sie unter Stühle oder an Wände klebt, helfen in der Mitte des Displays dabei, dass das Mainboard auf Abstand gehalten wird. Außen liegt die Platine sicher auf den Holzklötzen auf, die zum Teil mit Schrauben und Gewindestangen versehen wurden.

Insgesamt ist die Konstruktion erstaunlich stabil, wenn man bei der Höhe der Abstandshalter sauber gearbeitet hat. Zur Sicherheit sollte man nach jedem Bauschritt die Teile immer wieder einsetzen und schauen, ob man noch in einem vertretbaren Bereich ist. Wie so oft sollte am Ende gelten: Sitzt, wackelt und hat Luft. ;-)


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Sind alle Teile zur eigenen Zufriedenheit ausgerichtet, kann man sie festschrauben und mit der Verkabelung beginnen. Der Konverter vom Display arbeitet mit hoher Stromspannung und wird im Betrieb mitunter recht warm. Ich habe ihn deshalb etwas abseits auf der linken Seite hinten in den Rahmen geklebt.

Bevor man die Metallbiegungen alle umlegt, um die Rückplatte endgültig im Bilderrahmen zu befestigen, sollte man noch das Passepartout einsetzen. In meinem Fall war dessen Öffnung etwas zu klein, sodass ich hier noch nacharbeiten musste. Mit einem scharfen Cutter-Messer und einem Metalllineal zur Führung ist aber auch dies kein Problem. Zudem sollte man die Glasplatte vor dem Zusammenbau noch einmal von innen reinigen. Bei den Holzarbeiten fallen doch allerhand Holzspäne und Krümelchen an, die man später ungerne im Bild haben möchte.


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Befestigt wird der fertige Bilderrahmen schlussendlich mit zwei großen Schrauben oder Haken. Je nach Beschaffenheit der Wand sollte man Dübel verwenden, da der Bildschirm doch ein gewisses Eigengewicht mitbringt. Ich habe hier nach der Devise gearbeitet, lieber etwas überzudimensionieren. Wäre doch schade, wenn das Gerät später von der Wand fällt, weil man am falschen Ende gespart hat.
Nützliche Software: Zur Anzeige von Bildern verwende ich auch auf meinem zweiten Bilderrahmen PC wieder IrfanView. Das Programm kann Fotos als Diashow wiedergeben und wechselt automatisch alle paar Sekunden das Bild. Die Darstellung lässt sich sehr individuell konfigurieren und bei Bedarf mit Musik unterlegen. Als Zeit für den Bildübergang habe ich 60 Sekunden gewählt, da die Anzeige nicht zu unruhig sein sollte.

Auch beim automatischen Abschalten des Rechners kommt Altbewährtes zum Einsatz: Der Shutdown Timer sorgt nach getaner Arbeit dafür, dass der Computer sauber herunterfährt oder in den Stromsparmodus wechselt. Die Zeit, nach der das System abgeschaltet wird, lässt sich auch hier beliebig setzen.

Als weitere Werkzeuge, die auf keinem Rechner fehlen dürfen, habe ich eine alte Version von WinRAR und den Webbrowser Opera vorinstalliert. So kann man einfach neue Bilder aus dem Internet nachladen und auf die Festplatte entpacken.

Auch einige Videos und lohnenswerte Bildschirmschoner (z.B. Johnny Castaway) habe ich aufgespielt, nutze ich aber eher selten. Alle Prozesse, die mit einem hohen Rechenaufwand verbunden sind, eignen sich eher schlecht für den Bilderrahmen PC. Insbesondere auf 3D-lastige Grafikberechnungen sollte man deshalb verzichten. Auch Bilder verkleinere ich stets auf eine geeignete Größe, bevor ich sie auf den Rechner kopiere, damit dieser sie zur Anzeige nicht jedes Mal erneut runterrechnen muss.
Sprachsteuerung: Ein wichtiges Ziel bei meinem zweiten Bilderrahmen PC war es, ihn einfacher steuerbar zu machen. Während das erste Gerät häufig von der Wand genommen werden musste, um es einzuschalten oder Anwendungen darauf zu starten, sollte das neue Modell nach der Erstmontage dauerhaft an der Wand verbleiben.

Neben der Fernbedienung via Netzwerk hatte ich mich deshalb vor allem um eine Sprachsteuerung bemüht. Während es heute (Stand 2012) insbesondere auf Mobiltelefonen vielversprechende Lösungsansätze dafür gibt, war das Angebot an geeigneter Software im Jahr 2007 noch recht schmal.

Auf dem Computer läuft derzeit Voice Flux Pro, das auf dem Speech Application Programming Interface (SAPI) von Microsoft aufsetzt. Dieses gestattet es dem Entwickler, einfache Sprachausgaben auf dem Rechner zu erzeugen. Darüber hinaus verfügt das SAPI über Funktionen, um Sprachkommandos zu verarbeiten. Das System ist nicht übermäßig verlässlich, für simple Befehle aber ausreichend.

Voice Flux Pro basiert auf dem Microsoft .NET Framework, das man unter Windows XP gesondert installieren muss. Das Programm selbst ist kostenlos. Leider wird es nicht mehr aktiv weiterentwickelt und wirkt stellenweise etwas unfertig. Die Anwendung basiert auf einem einfachen Regelsystem: Zunächst definiert man Sprachkommandos, auf die das Programm reagieren soll. Dann legt man fest, welche Aktion ausgelöst werden soll, wenn der jeweilige Befehl gegeben wird. So lässt sich zum Beispiel definieren, dass die IrfanView-Diashow gestartet werden soll, wenn der Computer das Kommando "Starte Slideshow" erhält.

Man muss an dieser Stelle aber dazu sagen, dass die SAPI nicht so gut funktioniert, wie man es sich wünschen würde. Die Spracherkennung ist eher holperig. Oft muss man Kommandos mehrfach wiederholen, bis sie korrekt erkannt werden. Häufig versteht der Rechner Befehle auch falsch oder gar nicht. Zudem ist das Projekt eher auf den englischsprachigen Raum ausgelegt, sodass man statt deutscher Kommandos lieber auf englische Befehle setzen sollte.

Ich habe eine Reihe von Befehlen konfiguriert, mit denen ich die Anzeige von Fotos starten, zwischen Fenstern wechseln, Fenster schließen und das System wieder herunterfahren kann. Für die meisten Anwendungsfälle ist dies ausreichend. Und lustig ist es allemal, wenn man vor der Wand steht und befiehlt: "Computer, starte Slideshow!" Meine Besucher sind jedenfalls regelmäßig davon begeistert. ;-)
Fernsteuerung: Da die Sprachsteuerung nicht allzu verlässlich ist und sich damit nur einfache Befehle ausführen lassen, habe ich den Rechner zusätzlich mit einer Möglichkeit ausgestattet, die es mir gestattet, das System per Netzwerk fernzusteuern. Das Notebook, das im Bilderrahmen PC verbaut ist, verfügt über einen sogenannten PCMCIA-Erweiterungsschacht. In diesen kann man eine WLAN-Karte stecken und das System so ins Heimnetzwerk bringen. Über den DSL-Router findet der Computer auf Wunsch dann auch den Weg ins Internet.

Um das System nun fernsteuern zu können, setze ich auf das VNC-Protokoll. Vereinfacht gesagt, sendet der Bilderrahmen PC dabei sein eigenes Bild an einen entfernten Computer. Dort wird der Desktop dann mehr oder weniger so angezeigt, als würde man den Rechner direkt steuern. Alle Befehle, die man nun ausführt, werden via VNC zurück auf den Bilderrahmen PC übertragen.

Dieser Mechanismus ist nicht sehr leistungsfähig und mit hohen Latenzen behaftet, aber wir wollen ja auch keine Echtzeitspiele über die Fernverbindung spielen. ;-) Ein Vorteil den VNC hat, ist die weitestgehende Unabhängigkeit von einem konkreten Betriebssystem. Das heißt, ich kann im Prinzip jedes Betriebssystem von jedem anderen Betriebssystem aus steuern (sofern es einen VNC Server/Client dafür gibt).

Da auf meinem Bilderrahmen PC ein Windows XP läuft, ich auf meinen Arbeitsplatzrechnern aber ansonsten Linux einsetze, ist VNC also eine ideale Lösung. Auf dem Wandrechner läuft nun ein Server von TightVNC. Das Projekt bietet auch verschiedene Clients für diverse Betriebssysteme an. Für Linux gibt es eine native Anwendung zur Fernsteuerung. Alternativ stellt TightVNC aber auch ein Interface zur Verfügung, das per Java Applet direkt im Browser läuft und dadurch weitestgehend Systemunabhängig ist. Außerdem habe ich auf meinem Android Smartphone einen VNC-Client installiert, über den ich den Bilderrahmen PC bei Bedarf ebenfalls steuern kann.

Die Konfiguration von TightVNC ist relativ simpel und gelingt auf Anhieb. Den VNC-Server sollte man mit einem Passwort versehen, damit niemand Fremdes den Rechner fernsteuern kann. Weitere Einstellungen beeinflussen die Qualität der übertragenen Bilder und dadurch indirekt auch die Geschwindigkeit der Verbindung.
Ausbaumöglichkeiten: Ursprünglich wollte ich den Bilderrahmen PC als Medienzentrale nutzen und auch Musik damit abspielen. Das eingebaute Notebook verfügt über einen Audioausgang, Boxen habe ich jedoch nicht daran angeschlossen. Mit zwei schönen flachen Lautsprechern, die man neben dem Bildschirm an die Wand hängt, ließe sich das System aber noch weiter aufwerten.

Eine andere Erweiterung, die mir noch vorschwebt, ist die Anbindung einer eigenen Internet-Plattform. Man könnte eine Website schreiben, in die eine Slideshow integriert ist, und diese dann via Browser auf dem Bilderrahmen PC anzeigen. Zusätzlich könnte man Newsfeeds, einen Aktienticker und eine Art Shoutbox einbinden. So könnten Besucher der Seite direkt mit dem Betrachter des Geräts in Interaktion treten. Denkbar wäre auch eine Upload-Funktion für Bilder, über die fremde Internet-Benutzer eigene Fotos hochladen können. Diese lägen dann auf einem Server und würden über ein Frontend auf dem Bilderrahmen PC angezeigt.

Technisch umgesetzt ist die Plattform noch nicht, aber die Idee habe ich schon lange. Zumindest würde sie den Bilderrahmen PC für den Betrachter interessanter machen, da immer neue Inhalte von außen auf das Gerät kämen. Andererseits ist die Wahrscheinlichkeit natürlich hoch, dass Spaßvögel dann vornehmlich anstößiges Bildmaterial hochladen würden.

Für weitere Ideen, sowohl auf der Hardware- wie auch auf der Software-Seite, bin ich natürlich immer offen. Vorschläge nehme ich gerne per E-Mail entgegen. Aber auch über Berichte anderer Bastler, die eigene Bilderrahmen PCs gebaut haben oder denen mein Bericht eine Anregung war, würde ich mich natürlich freuen.
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