Author Archives: Ceren Feraye Öztürk

19.07.2022 – Die Fertigstellung

Am 19.07. haben wir uns das letzte mal getroffen, um das Projekt fertigzustellen. Wir hatten ein paar Fehler in unserem Quellcode und das Benachrichtigen über Blynk ist uns nicht gelungen. Daher haben sich Mai Linh und Stieven erneut an die Software gesetzt und haben nach langem Tüfteln geschafft die Fehler zu beheben und Benachrichtigungen per Blynk zu senden. Sie haben zusätzlich versucht die gemessenen Temperaturen in der App zu speichern, jedoch haben sie es aufgrund mangelnder Zeit nicht mehr geschafft zu konfigurieren. Währenddessen haben Lorenz und ich ein paar Anpassungen am 3D-Modell durchgeführt und haben den Mikroschalter sowie den IR-Sensor gelötet.

5. Beschreibung der Hardware-Entwicklung

Zu Beginn der Projektphase hat man sich darauf geeinigt, dass der Getränkewächter ein Lichtsignal oder ein akustisches Signal ausführt. Nach erneuter Absprache wurde beschlossen das Signal als Benachrichtigung über die App Blynk zu senden. Der Arduino Nano wurde mit dem Wemos D1 Mini ersetzt, da ein Funkstandard, wie z. B. Wifi benötigt wurde. Somit strichen sich aus unserer Hardware, der Arduino Nano, die LEDs, die Batterien und die Batterieanschlüsse. Zudem hat man sich umentschieden die Temperatur des Getränks von oben zu messen und sollte stattdessen nun von unten gemessen werden. Der Sensor wurde also unter den Glasuntersetzer platziert. Daher wurden die Messingstäbe auch nicht mehr benötigt, da der Mikroschalter oben an die Messingstäbe befestigt werden sollte. Die endgültige Hardware bestand aus einem Infrarot-Thermometer IR-Sensor, dem Wemos D1 Mini, einem Mikroschalter, einem Glasuntersetzer und Holz.

Steckbrett & Schaltplan

Fertiges Steckbrett
Schaltplan

Der Mikroschalter wird über den 3V3 Ausgang des Wemos mit dem VIN (Volt Input) Eingang des Infrarot-Sensors verbunden. Die SCL (clock line) wird mit dem D1 Eingang verbunden und die SDA (data line) wird mit D2 verbunden. Dabei transportiert SCL das Taktsignal und SDA überträgt dagegen die Databits.

Holzbox

Die Holzkiste wurde mithilfe von Autodesk Fusion 360 modelliert. Als Vorlage wurde die Datei Kiste_ohne_Trennelement v3.f3d aus den Softskills-Dateien verwendet, die von Ben Wegener zur Verfügung gestellt wurde.

Die Maße der Kiste wurden entsprechend des Mikrocontrollers angepasst und ein Loch wurde zusätzlich in die Decke geschnitten. Es wurde eine kleine rechteckige Öffnung hinten offen gelassen, sodass das Kabel des Mikrocontrollers dort durchgesteckt werden kann. Schließlich wurden die einzelnen Seiten als Skizzen abgespeichert und wurden in Laserbox geöffnet, um die Formen schnittbereit zu machen.

HöheLängeBreiteDurchmesser des KreisesRechteck für KabelHolzdicke
40 mm200 mm150 mm110.6 mm10mm x 25mm3.5 mm
Maße unserer Holzkiste
Lasercuttingin in Autodesk Fusion 360

Die einzelnen Teile des Lasercuttings in Autodesk Fusion 360

Die einzelnen Teile des Lasercuttings in gelaserter Form

Das fertige Lasercutting

2. Anforderungskatalog

Der smarte Getränkewächter besteht aus folgenden Materialien: ein Infrarot-Thermometer IR-Sensor, der Wemos D1 Mini, ein Mikroschalter, ein Glasuntersetzer und Holz.

Anforderungen, die der smarte Getränkewächter können muss werden im Folgenden erläutert. Das Ziel des Getränkewächters ist es, Personen zu benachrichtigen, wenn ein heißes Getränk abgekühlt ist, bzw. die gewünschte Temperatur erreicht hat. Die Benachrichtigung soll über die App Blynk erfolgen. Es ist fähig, verschiedene Benachrichtigungen bei Erkennung verschiedener Temperaturen zu setzen. 

Anforderungen, die der smarte Getränkewächter können sollte sind, dass er einfach zu bedienen und optisch ansprechend sein sollte. Außerdem sollte das Gehäuse stabil sein, falls die Tasse schwer ist. Es wäre vorteilhaft, wenn der Getränkewächter nicht zu groß ist, weil es sonst zu viel Platz einnehmen würde. 

Anforderungen, die der smarte Getränkewächter könnte, sind, dass falls genügend Zeit besteht, weitere Funktionen zu implementieren, wie das Abspielen eines Signaltons. Dies wäre sinnvoll, da das Produkt somit auch für blinde Menschen nützlich wäre. Zudem haben wir in Betracht gezogen, Benachrichtigungen in Form eines Lichtsignals zu übermitteln, wenn das Getränk die gewünschte Temperatur erreicht. 

Darüber hinaus sind die funktionalen Anforderungen des Getränkewächters, dass er die Temperatur des Getränks ermitteln muss und eine Benachrichtigung bei der gewünschten Temperatur übermitteln und fähig sein muss, Temperaturänderungen sichtbar zu machen. Nichtfunktionale Anforderungen sind hingegen, dass wenn die Batterien leer sind, dass wenn das Getränk zu weit vom Sensor entfernt ist, es Schwierigkeiten beim Erfassen der Temperatur gibt.

05.07.2022 – Ideenfindung

Zu Beginn der Projektphase hatte jedes Gruppenmitglied eine Idee für das Projekt entwickelt. Alle Ideen wurden vorgestellt und diese nach ihren Vor- und Nachteilen bewertet. Als Kommunikationsmittel wurde Discord verwendet. Es wurden folgende Ideen entwickelt:

Die erste Idee bestand daraus einen Wecker mit Bewegungssensor zu entwickeln, der erst aufhört zu klingeln, wenn man sich bewegt hat. Diese Idee gefiel der gesamten Gruppe und wurde als sehr hilfreich angesehen, da die Meisten Schwierigkeiten beim Aufstehen haben. 

Zudem wurde überlegt einen smarten Spiegel zu entwerfen, der z. B. die Uhrzeit und das Wetter angibt, sodass man beim Betrachten des Spiegels informiert wird. Dazu wurden viele Tutorials im Netz gefunden, allerdings war hier das Bedenken, dass es möglicherweise nicht mit Arduino umgesetzt werden könnte und allgemein die Umsetzung problematisch verlaufen könnte.

Eine weitere Idee war es, einen smarten Mülleimer für öffentliche Mülleimer zu bauen, der bei einem bestimmten Füllbestand ein Signal an Müllabfuhren sendet. Der Füllbestand könnte mithilfe eines Sensors im Innenraum des Mülleimers erfasst werden und das Senden eines Signals mithilfe der App „Blynk“ erfolgen. Viele Großstädte haben mit enorm viel Müll zu kämpfen, wie beispielsweise Paris. Um das Problem zu lösen, würde sich daher der smarter Mülleimer eignen. Diese Idee wurde verworfen, da eine andere Gruppe ein ähnliches Projekt hat.

Es wurde auch in Erwägung gezogen einen smarten Gardinenöffner zu gestalten, welcher mit einem Alexa-Befehl die Gardinen öffnet. Dieser hätte einen praktischen Wert und könnte einem den Alltag angenehmer machen, weil man verbal die Gardinen öffnen könnte.

Schließlich wurde die letze Idee ausgewählt, also der smarte Getränkewächter. Dieser überwacht die Temperatur eines Getränks und zeigt einem an, wie warm es noch ist. Hier könnte evtl. ein Signalton oder ein Lichtsignal ergänzt werden, wenn die Temperatur eine bestimmte Grenze erreicht hat. Auch diese Idee gefiel allen sehr, da Viele aus der Gruppe gerne Tee oder Kaffee trinken und es manchmal vorkommt, dass das Getränk vergessen wird, während man an etwas arbeitet. Ein „Getränkewächter“ würde an das Getränk erinnern, indem er die Temperatur des Getränks im Auge behält und Bescheid gibt, wenn das Getränk die richtige Temperatur erreicht.

Quellen: