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Teil III, Füllstandsanzeige

Nachdem im 2.Teil die Mess- und Anzeigeelektronik aufgebaut und ein Gehäuse vorbereitet wurde, wird nun das Projekt fertiggestellt. Hierbei wird auf den Einbau des Sensors und den weiteren Aufbau des Gehäuses eingegangen.

Beim Umbau sind die einschlägigen Sicherheitsbestimmungen einzuhalten! (Netzstecker ziehen! ...) 

 

Anzeigeplatine (Bestückungsseite)

Die Platine erhält noch ein zusätzliches Netzteil (7805) mit 5 V= geregelter Ausgangsspannung zur Versorgung der Anzeige und der Led. Die hierfür benötigte Versorgungsspannung, hier ca. 10 V= ungeregelt, kann von der Versorgung der Kaffee-Maschine bezogen werden.

Anzeigeplatine (Layoutseite) Die Layoutseite zeigt die erweiterte Verdrahtung der Platine für das kleine Netzteil. Ursprünglich sollten die 5 Volt direkt aus der Elektronik der Maschine entnommen werden.
Der neue Sensor Der neu aufgebaute Sensor ...
Sensor im Kaffeetrichter eingebaut

... mit Anpassung an den Kaffeetrichter der Maschine. Er ist hier bereits eingebaut. Die in Tesafilm eingebetteten Anschlussdrähte des Sensors sind mit doppelseitigen Klebeband am Trichter befestigt. Die Anschlusskabel werden durch einen Schlitz nach aussen geführt...

Die Sensoranschlüsse

 

... und auf einer kleinen Lochrasterplatine verlötet. Die dünnen Anschlussdrähte aus Fädeldraht werden durch abkleben mit Tesafilm gesichert. Das rot/schware verdrillte Kabelpaar führt zur Led, die den Sensor beleuchtet.

Eingebauter Kaffeetrichter mit Sensor

 

 

 

So sieht der Anschluss des Sensors nach dem Einbau des Trichters aus.

Die Kabelführung zum Sensor

 

Von diesem Anschluss aus führt ein 10-poliges, abgeschirmtes Steuerkabel zum Anzeigemodul in einer Gehäuseversteifung der Kaffeemaschine. Die Abschirmung ist dabei nur an der Anzeigeplatine mit Masse verbunden!

Vier Bohrungen werden gefräst

 

 

Jetzt sind noch die vier Bohrungen am Gehäuse herzustellen, die einerseits zur Befestigung am Kaffeeautomaten dienen (unten) und die kleinen Türmchen (oben) halten sollen.

Gehäuse mit den Türmchen

 

Die beiden kleinen Türmchen werden nur ins Gehäuse eingeklipst, die Kegel (Zubehör für Gardinenstangen) werden auf die aus POM gefertigten Zwischenstücke gesteckt und jeweils durch einen Gummiring, welcher sich in einer Nut befindet, gehalten.

Detail der Befestigung

 

 

 

Das Detail zeigt noch mal die Befestigung der Türmchen.

Die Anzeige auf der Maschine montiert

 

 

Das Anzeigemodul ist hier schon auf dem Kaffeeautomaten montiert und die Kabel für Sensor, rechts, und für die Spannungsversorgung, links, sind bereits verlegt. 

Die Kabelführung ins Anzeigemodul

 

 

Die Kabel werden durch die beiden Säulen geführt.

Die Led im Kaffeetricher

 

 

Der ursprüngliche Platz für die Led zur Beleuchtung des Sensors musste an einen neuen Platz verlegt werden. Die Leuchstärke reichte für die gleichmäßige Ausleuchtung des Sensors nicht aus!

Led am endgültigen Ort im Kaffeetrichter

 

An dieser Stelle, mittig auf den Sensor ausgerichtet, hat die Led ihren optimalen Platz gefunden. Sie muss so ausgerichtet werden, dass bei geschlossenem Gehäuse und leerem Trichter auch "Leer" angezeigt wird.

Die fertige Maschine mit Füllstandsanzeige

 

 

 

 

 

Frontansicht der fertigen Maschine mit Füllstandsanzeige.

Probelauf

 

 

 

Die Funktion wird getestet und die erste Tasse Kaffee wird erfolgreich gebrüht. Die Anzeige arbeitet sehr zufriedenstellend und es wurden auch keine Störungen beim Betrieb des Kaffeeautomaten festgestellt.

 

 

Nachtrag zur Füllstandsanzeige

Nun ist die Maschine mit der Füllstandsanzeige längere Zeit sehr zufriedenstellend gelaufen. Während dieser Zeit ist auch eine neue Kalibriertabelle und die entsprechende Softwareanpassung entstanden, die in die Version 1.15a mündete.

Eine weitere Verbesserung für die Ausleuchtung des Sensors wurde durch eine leistungsfähigere LED, die jetzt mit 60 mA (max. 100 mA möglich) betrieben wird, erreicht. Dabei wurde auch gleich der Sensor in seiner Ausrichtung noch etwas optimiert und zusätzlich mit durchsichtigem Klebefilm überklebt, so dass sich die Kaffeebohen nicht am Sensor verhaken können und dadurch besser in das Mahlwerk rutschen.

 

 

Diagramm Füllstand

 

 

Die neue Tabelle ist die Grundlage für die Anpassung der Füllstandsanzeige in ihrer letzten Version. Sie wird aus fünf Messreihen gemittelt und zeigt im unteren Diagramm (gelb) die Anzahl der noch zu brühenden Kaffeetassen an.

 

 

 

pdf Verdrahtungsskizze für die Füllstandsanzeige mit 7805
pdf Skizze Drehteile für Gehäuse

 

Links:

Teil I 1. Teil, Füllstandsanzeige
Teil II 2. Teil, Füllstandsanzeige