Elektronik_Header_3LŘftersteuerung mit ESP-01

 

Quickmill Saver V2

Nachdem unsere alte Quickmill 5000A vor kurzem den Heldentod gestorben ist, musste kurzfristig eine Neue her. Das hat Dank Fa. Kaffee24 erstaunlich schnell geklappt, aber die neue Maschine hat nat├╝rlich wieder keine ├ťberwachung f├╝r Wasser- und Satzbeh├Ąlter. Meine Idee, die neue ├ťberwachung ganz modern mit einem ESP8266 umzusetzen, hat sich als unpraktisch in mehreren Punkten erwiesen.


Nachdem das gekl├Ąrt ist, teste ich zuerst mal die ge├Ąnderte Firmware auf einem Arduino Nano und stelle erstaunt fest, dass das wei├če Display nicht mit 3,3 V l├Ąuft, was das Blau/Gelb Display in der Vergangenheit klaglos absolviert hat. Also brauche ich einen ge├Ąnderten Adapter f├╝r den Arduino Nano, bei dem der I2C Anschluss zumindest wahlweise mit 5 V versorgt werden kann.

QuickmillSaver NanoAdapter V1.2        (Click auf das Bild f├╝r gr├Â├čere Darstellung)

Das zus├Ątzliche Element bedingt eine andere Leitungsf├╝hrung auf der Platine.

QuickmillSaver NanoAdapter V1.2

Der “Umschalter” ist per Leiterbahn defaultm├Ą├čig auf 5 V eingestellt. Soll ein Blau/Gelb Display eingesetzt werden, muss diese Leiterbahn mit einem Skalpell aufgetrennt und die Verbindung nach 3,3 V mit einem L├Âtklecks hergestellt werden.

Anmerkung
Das Blau/Gelb Display l├Ąuft nat├╝rlich ebenfalls problemfrei mit 5 V, das Gefrickel mit dem Skalpell kann man sich also bei Einsatz eines solchen Displays sparen.

Nachtrag
Die externen PullUps auf SCL und SDA des I┬▓C Bus m├╝ssen unbedingt eingebaut werden, die internen PullUps des Arduino sind zu hochohmig f├╝r die lange, geschirmte Leitung zwischen Arduino und Display. Warum das bei der alten Maschine 17 Jahre lang ohne zus├Ątzliche PullUps problemfrei funktionierte, ist ungekl├Ąrt. Bliebe  zu erw├Ąhnen, dass beim Update der Firmware in der alten Maschine auf den aktuellen Softwarestand das Display ebenfalls nicht mehr funktionierte - Hardwareaufbau nat├╝rlich unver├Ąndert.
Erst nach Einbau der externen PullUps l├Ąuft auch hier wieder alles wie gewohnt. Offensichtlich ist f├╝r das ge├Ąnderte Verhalten eine ├änderung in den eingezogenen Libraries verantwortlich. Dem bin ich nicht weiter auf den Grund gegangen.

Hier die Designfiles f├╝r den Arduino Nano Adapter V1.2 zum Download.


Die Anzeige der Version Info im Men├╝ habe ich noch schnell zentriert und die Firmware Version V2.2 erstellt. In invertierter Darstellung fiel auf, dass die Zeilen ohne Abstand am linken Rand klebten, was nicht gut aussah.

Aktualisierung
Inzwischen existiert die Version V2.6 der Quickmill Saver Firmware. Durch Umstellung einiger  Variablen von int auf char wurde Platz f├╝r kleine Erweiterungen geschaffen. Die Anzeige der Gesamtanzahl aller gezapften Tassen wird jetzt vor jedem Zapfvorgang kurz angezeigt (das war schon mal realisiert, ist aber bei der Umstellung auf wei├čes Display versch├╝tt’ gegangen). Weiterhin ist der gr├Ąssliche Grinse-Smiley rausgeflogen, da hat man ja Angst bekommen, wurde der angezeigt. Und da bei den neueren Versionen der Quickmill 5000A nach dem Zapfvorgang das in der Heizpatrone noch enthaltene Wasser nicht mehr in den Wasserbeh├Ąlter zur├╝ck, sondern in die Tropfschale abgeleitet wird, muss diese Auffangschale sp├Ątestens beim Wasser nachf├╝llen geleert werden. Jetzt werden also im Wechsel zwei verschiedene Texte angezeigt, wenn der Wasserbeh├Ąlter aufzuf├╝llen ist.

Zus├Ątzlich wurde gegen├╝ber Version V2.5 die untere Grenze f├╝r den Gesamt-Tassenz├Ąhler von 5000 auf 1000 ge├Ąndert. Das hilft bei einer neuen Maschine mit nur ca. 1800 gezapften Tassen ungemein beim Setzen des Z├Ąhlers :)
Sollte Jemand eine ganz neue Maschine mit dem Quickmill Saver ausstatten, muss das Define TASSENLOW im Code z.B. auf Null gesetzt werden (erledigt in V2.7).

Aktualisierung
Und schon wieder eine Erweiterung f├╝r die Quickmill Saver Firmware in Version V2.7.
Um den Zeitpunkt f├╝r die n├Ąchste Entkalkung nicht zu verpassen, gibt es jetzt einen Z├Ąhler auf 500. Sind 500 Tassen durchgelaufen, wird eine Meldung eingeblendet, dass die Maschine zu entkalken ist. Da kaum noch Platz im Flash vorhanden ist, musste ich etwas tricksen. Den Z├Ąhlerstand bis zum n├Ąchsten Entkalken zeige ich auf der Seite mit der Version Info an. Wird die Version Info aufgerufen, wenn der Z├Ąhler 500 oder gr├Â├čer ist, wird er zur├╝ck gesetzt.

Zus├Ątzlich habe ich den unteren Grenzwert f├╝r den Gesamt-Tassenz├Ąhler jetzt auf Null gesetzt, ein anderer Wert ist nicht wirklich sinnvoll. Diese untere Grenze habe ich urspr├╝nglich nur so hoch eingestellt, weil unsere damalige Kaffeemaschine eben schon mehr als 8000 Tassen auf dem Buckel hatte und ich mir dadurch das m├╝hsame Hochschrauben gespart habe. Beim ersten Aufruf der Einstellfunktion wurde der Wert im EEPROM automatisch auf diesen unteren Grenzwert eingestellt :)

Aktualisierung
Die Darstellung der Information, dass die Maschine zu entkalken ist, auf die gleiche Art und Weise wie die anderen Warnungen hat mich nicht ├╝berzeugt, weshalb ich mir daf├╝r etwas anderes ausgedacht habe. Hintergrund f├╝r diese Entscheidung ist die Tatsache, dass Wasser sofort nachgef├╝llt und der Satzbeh├Ąlter zumindest sehr zeitnah geleert werden muss, das Entkalken aber ruhig f├╝r ein paar Tage auf die lange Bank geschoben werden kann, ohne dass Gewaltiges passiert. Deshalb ist in Version V2.8b die Anzeige f├╝r Entkalken jetzt als kleine Box quer ├╝ber die F├╝llstandanzeige der beiden Beh├Ąlter gelegt. Man sieht weiterhin wie voll oder leer die beiden Beh├Ąlter jeweils sind, bekommt aber unmissverst├Ąndlich angezeigt, dass eine Entkalkung ansteht. Wird die Aufforderung zum Entkalken ignoriert, f├Ąngt nach weiteren 20 gezapften Tassen der Text in der Box an hektisch zu blinken, was dann schon gewaltig nervt und die Motivation zu entkalken in ungeahnte H├Âhen schraubt. Ziel erreicht :)

Aktualisierung
Die Automatik zur Ableitung des Erstellungsdatums zur Anzeige in der Versioninfo des Quickmill Saver hat in Monaten mit A immer den August ausgerechnet. Das ist im April nat├╝rlich unsch├Ân und wurde in Version V2.8c behoben.

Aktualisierung
Die neue Generation OLED Displays ist etwas schm├Ąler als die alten Ausgaben...

OLED Display, alte und neue Version

... allerdings bei gleicher Aufl├Âsung und gleicher Fl├Ąche der aktiven Pixel.

Der aktive Bereich ist gleich gro├č

Es stellt sich heraus, dass die neuen Displays beim dimmen des Display mit der Einstellung 0 komplett aus gehen. Die alte Generation hat dabei immer noch etwas dargestellt. Deshalb gibt es noch eine neue Firmware V2.8d, die dieses Verhalten ber├╝cksichtigt.

Aufmerksamkeit verdient auch die ge├Ąnderte Reihenfolge der Anschl├╝sse. Aber da gab es auch fr├╝her schon Unterschiede.

Aktualisierung
Irgendwie komme ich gerade immer wieder mit neuen Ideen f├╝r den Quickmill Saver um die Ecke... allerdings ist jetzt ziemlich endg├╝ltig Schluss, es sind nur noch wenige Byte Programmspeicher ├╝brig.

Der Z├Ąhler f├╝r das Entkalken der Maschine wurde bisher sofort zur├╝ck gesetzt, wenn nach ├ťberschreiten der Tassenzahl 500 in den Einstellungen die Version Info Seite aufgerufen wurde. Ab Firmware V2.9 muss zum Zur├╝cksetzen des Z├Ąhlers auf der Seite der Version Info zus├Ątzlich RECHTS gedr├╝ckt werden. Ansonsten wird nur die Anzahl restlicher Tassen bis zum Entkalken, oder, falls diese Anzahl bereits ├╝berschritten wurde, die dar├╝ber hinaus gezapften Tassen mit negativem Vorzeichen angezeigt.


Die Befestigung des Display auf der Innenseite des Deckels war bei der alten Maschine aus vier liebevoll zusammengest├╝ckelten Plastikstreifen gebastelt und erf├╝llt ihre Aufgabe mit Bravour. Trotzdem habe ich mir f├╝r die neue Quickmill einen ordentlichen Halter aus dem 3D-Drucker  geg├Ânnt.

Quickmill Displayhalter

Das Design habe ich wie immer mit DesignSpark mechanical (DSM) erstellt, das Modell stelle ich im Format RSDOC (Designfile f├╝r DSM) und STL (f├╝r 3D-Druck) zur Verf├╝gung .

In Natura mit Display pr├Ąsentiert sich der Halter so.

Quickmill Displayhalter

Die abgerundete Vorderseite schmiegt sich in den Deckel und wird angeklebt. Die Justierung des Halters zentriert im Ausschnitt erfolgt mit dem Testbild Rahmen, der sich ├╝ber das Men├╝ des Quickmill-Saver aufrufen l├Ąsst.

Justagerahmen


Der Deckel wird auf der CNC-Fr├Ąse bearbeitet und dazu mit f├╝nf Spannpratzen und dem blauen POM-Klotz fixiert.

Fixierung auf der Fr├Ąse

Zuerst wird der Ausschnitt komplett erstellt.

Ausschnitt gefr├Ąst

Der Innenteil bleibt mit vier d├╝nnen Verbindungen mit dem Deckel verbunden, damit sich der ausgeschnittene Teil nicht zum Schluss mit dem Fr├Ąser verkantet.

Anbindungen

Die vier Anbindungen werden mit dem Skalpell gekappt, anschlie├čend wird die Fase gefr├Ąst.

Ausschnitt angefast

Jetzt muss das Display mit dem Arduino verbunden werden, damit es im Rahmen zentriert eingebaut werden kann. Stichwort “Testbild”.

Testbild zum Zentrieren

Es ist etwas knifflig, den Displayhalter beim Trocknen des Klebers an Ort und Stelle zu halten, aber mit ein bisschen Geduld kann man das schaffen ;)

Nachdem der erste Kleber zwischen Halter und Deckel getrocknet ist, wird noch jeweils links und rechts eine Hohlkehle mit Kleber gelegt.

Displayhalter aufgeklebt

Zuletzt werden die Sensorfl├Ąchen aus selbstklebender Kupferfolie positioniert und der I2C Adapter mit Spiegeltape auf die Innenseite des Deckels geklebt.

Display und "Tasten"

Dabei ist darauf zu achten, dass der Adapter nicht zu weit au├čen angebracht wird, sonst kommt der Stecker bei geschlossenem Deckel dem Kaffeebohnenschieber in die Quere. So wie hier abgebildet, passt es nicht, die Platine muss schr├Ąg oberhalb der rechten Kupferfl├Ąche positioniert werden.

Fertig.

Hauptbildschirm

Die Versioninfo.

Versioninfo


Auch die Befestigung des Tassensensors hat ein etwas professionelleres Aussehen bekommen. Dabei bin ich von der “Klebemethode” abgewichen, weil die eingebauten Sensorhalter der Maschine Isolierteile aus einem Silikon artigen Material haben, auf dem Kleber im weiteren Sinn wohl nicht halten wird. Der Adapter f├╝r den zus├Ątzlichen Sensor wird also mit der Schraube des unteren Originalsensors befestigt.

Tassensensorhalter

Der Hallsensor sitzt kopf├╝ber saugend in der Tasche, muss ggf. mit einem feinen Schraubendreher sanft an seinen Platz ├╝berredet werden. Die Anschlusskabel sind mit einem Kabelbinder so fixiert, dass sie nicht in die Mechanik geraten k├Ânnen.

Der Zylinder unterhalb des Adapters stellt den passenden Abstand in Achsrichtung ein, die vorhandene M4 Schraube muss durch eine passender L├Ąnge ersetzt werden. Die rechteckigen Ausschnitte dienen nur der Reduzierung der Druckzeit, das ist schon die dritte Konstruktion... ;)

Tassensensorhalter mit Hallsensor

Die Lage des Sensors zum Magneten l├Ąsst sich ├╝ber den Winkel beim Befestigen genau einstellen, da das Loch mit etwas ├ťberma├č gegen├╝ber der Schraube ausgef├╝hrt ist.

Tassensensor eingebaut

Auch f├╝r dieses Schmuckst├╝ck gibt es die Designfiles als RSDOC und STL.

 


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