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Teil I, Füllstandsanzeige

Bei vielen Kaffeeautomaten lässt sich die vorhandene Kaffeemenge nur schlecht, oder erst nach dem Öffnen der Einfüllklappe feststellen und Kaffeebohnen gehen immer dann zur Neige, wenn man denkt, es wären für die eine Portion noch genügend Bohnen im Voratsbehälter der Maschine.

In diesem Projekt wird ein AVR-Pozessor in Verbindung mit einem Sensor aus mehreren Fototransistoren (SMDs) verwendet, um die restliche Menge der Kaffeebohnen zu bestimmen und ggf. rechtzeitig an das Nachfüllen zu erinnern. Zur Anzeige wird ein LCD eingesetzt.

 

Das Messprinzip:

Zur Messung der Füllmenge der Kaffeebohnen werden Fototransistoren als Lichtschranke eingesetzt, die im Inneren des Bohnenbehälters des Kaffeeautomaten so angebracht sind, dass je nach Kaffeemenge einer oder mehrere dieser Sensoren durch die Bohnen bedeckt werden. Damit dies auch funktioniert, bringt eine Led Licht ins Dunkle des Behälters. Aus der Anzahl der nicht beleuchteten Sensoren und deren Position kann so die Restmenge der Kaffeebohnen bestimmt werden.

 

Kaffeeautomat

Der Kaffeeautomat vor dem Tuning noch ohne Füllstandsanzeige.

Löten der SMD-Fototransistoren Herstellen des Sensors. Die acht Fototransistoren werden im Abstand von 10 mm mit dem Emitter an einen 0,8 mm starken versilberten Cu-Draht gelötet. Damit das Ganze an Ort und Stelle bleibt, wird das jeweilige SMD mit der Vorderseite auf ein Stück Tesa-Film geklebt und der Draht, wie links gezeigt, dicht an der Lötstelle mit Hilfe einer Klemmpinzette fixiert. Um das Bauteil nicht zu überhitzen ist der Draht zuvor schon an der Kontaktstelle verzinnt. Der Lötvorgang wird jetzt schnell ausgeführt.
Testsensor fertig gelötet Der fertige Sensor mit dem acht verlöteten Fototransistoren und den Anschlussdrähten aus Fädeldraht am Kollektor.
IR-Fototransitor PT15-21C/TR8

Die etwa 20-fache Vergrösserung zeigt wie es nach der Verlötung aussehen sollte.

Fototransistor

Das Selbe noch mal in etwa 40-facher Vergrößerung. Schön lässt sich hier die Lichtempfindliche Fläche (ca. 1 x 1 mm) mit dem Bondierungsdraht erkennen.

Testaufbau für den Füllstandsensor

Der Versuchsaufbau läuft und zeigt im Display bereits die Helligkeitsänderungen an, die zur Füllstandsmessung verwendet werden sollen.

Diagramm Füllstand

Anhand des Diagramms kann nun die Anzeige auf dem LCD konkretisiert werden.

Die Anzeige

Und so könnte dann die Anzeige aussehen.

 

 

 

Links:

Teil II 2. Teil, Füllstandsanzeige
Teil III 3. Teil, Füllstandsanzeige