Smart Coaster

Autoren: Michael Menke Martin Glennemeyer

Betreuer: Prof. Schneider

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Einleitung

Smart Coaster soll ein Bierdeckel sein, welcher Informationen über das dadrüber befindliche Getränk visuell an den Nutzer weitergibt.

Eine wichtige Information über ein Getränk ist die Temperatur, sowohl bei heißen wie auch bei kalten Getränken. Diese soll mit Hilfe einer mehr farbigen Leuchtdiode dem Nutzer angezeigt werden. Das System soll relativ kompakt sein und einen intern verbauten Akku haben.

Anforderungen

• Temperaturen von 0°C bis 70°C erkennen
• Mehrfarbige LEDs aufleuchten lassen
• Ein- und Ausschalter besitzen
• Stromversorgung über Akku
• Aufladen des Akkus über USB
• Spritzwassergeschützt

Funktionaler Systementwurf/Technischer Systementwurf

Abb. 1: Funktionaler Systementwurf

Abb. 2: Programmablaufsplan

Komponentenspezifikation

Anzhal	Name	Link	Anmerkung
1	Mikrokontroller ESP32	Link	Vielleicht anderes DevBoard.
1	Akku	Link	Schutzschaltung integriert, Ladeschaltung fehlt.
1	Temperatur Sensor LM35CAZ	TBD	TO-92-3 Gehäuse
4	Leuchtdiode WS2812B	TBD
1	3D Gehäuse	TBD (SVN zur .step)	Wurde von der Hochschule gedruckt.

Als Mikrocontroller einen ESP32, da dieser einen geringen Strom verbrauch hat im Deepsleep und eine zukünftige Gruppe könnte dieses Projekt in ein IoT Anwendung verwandeln.

Ein LiPo Akku, da dieser eine relativ hohe Energiedichte hat und von den Kosten noch überschaubar ist. Man benötigt noch Schutzschaltungen und eine Ladeschaltung. Sehr platzsparend ist es wenn der Akku direkt die benötigte Schutzschaltung verbaut hat.

WS2812B als Leuchtdiode, da diese Kostengünstig sind und noch Flexibilität bieten.

Temperatur Sensor LM35CAZ, da dieser schon vorhanden war und durch sein TO-92-3 Gehäuse relativ kompakt ist. -> Könnte durch andere TO-92-3 Temperatur Sensoren ausgetauscht werden z.B. LM135Z, LMT84LP, LMT85LP, LMT86LP oder LMT87LP. Dabei ist zu beachten, dass dann die Software vom ADC Wert zu Grad in Celsius angepasst werden muss, dafür muss man das Datenblatt berücksichtigen.

Umsetzung (HW/SW)

Vorerst Ideen Sammlung für die Umsetzung! Wird noch bis zum Projekt Ende überarbeitet.

HW

System braucht einen Ein/Ausschalter!

Verteiler Platine oder direkte Verdrahtung? -> Wie groß wird das Gehäuse werden? Ist dort ein Platz für eine Platine?

Wie einen Schutz vor Wasser gewährleisten? -> Tauchlack, Plastikspray, Vergussmasse (könnte ich bei der ME kostenlos machen lassen) oder Silikon?

Gehäuse in SolidWorks erstellen und dann bei der Hochschule drucken lassen.

SW

In Arduino C programmieren.

ADC Auslesen -> In °C umwandeln -> In Farbe umwandeln (blau kalt, rot warm, lila dazwischen)

Strom sparen -> Deepsleep? Helligkeit der LEDs gering halten? ADC selten abfragen?

Projektunterlagen

Projektplan

Arbeitspakete:

• SW
  • SW Entwurf
  • SW Erstellen
  • SW Testen
• HW
  • Komponenten auswählen
    • Mikrocontroller
    • Leuchtdioden
    • Akku
    • Ladeschaltung
    • Schalter
    • Temperatur Sensor
  • Komponenten Verdrahtung planen
  • Komponenten beschaffen
  • Komponenten testen
• Konstruktion
  • 3D Modell des Gehäuses erstellen
  • 3D Modell drucken
• Produktion
  • Komponenten in das Gehäuse einbauen
  • Gehäuse abdichten
    • Welche Art der Abdichtung bestimmen
  • Endtest durchführen
• Dokumentation
  • Wiki Artikel fertig stellen
  • SVN Dokumentation fertig stellen
• Präsentation
  • PowerPoint erstellen
  • Video aufnehmen
  • Video schneiden und hochladen

Literatur

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