Prof. J. Walter - Informationstechnik, Mikrocomputertechnik, Digitale Medien Konzeptentwicklung
Hochschule Karlsruhe Logo F/E-Projekt / Energieeffiziente Mikrocontroller
ConSALTing Machine
Wintersemester 2021/22
scti1053@h-ka.de
kakn1011@h-ka.de

Konzeptentwicklung

Ablaufschema der Target-Anwendung:

Der Ablauf der Targetanwendung auf dem Lolin32 der ConSALTing Machine

BLE-Kommunikation:

Die Kommunikation über Bluetooth-Low-Energy

GUI der App:
Die App besteht aus den drei Fragmenten "Konfiguration", "Sensordaten" und "Info", die über ein TabLayout verbunden werden.



Die Android-App reagiert auf Callback-Funktionen des Activity-Lifecycles.
Die "onCreate"-Funktion wird einmalig beim Start der Anwendung aufgerufen, hier wird das Layout eingerichtet. Die Funktion "onResume" wird jedes Mal aufgerufen, wenn die App aus dem Hintergrund wieder sichtbar wird. In diesem Fall wird zunächst überprüft, ob alle Berechtigungen erteilt wurden, anschließend wird die Zustandsmaschine gestartet, sofern sie noch nicht zuvor gestartet wurde. In der Zustandsmaschine erfolgt schrittweise der Aufbau einer Bluetooth-Low-Energy-Verbindung. Im Zustand "Connected" können Anweisungen an die ConSALTingMachine gesendet und Sensordaten abgefragt werden.
Parallel dazu wird in einem separaten Thread einmalig die Konfigurationsdatei ausgelesen, in der Informationen über die Salzkonzentrationen von verschiedenen Essen gespeichert werden. Ist der Lesevorgang abgeschlossen, wird das Layout aktualisiert.
Die Callback-Funktion "onPause" wird aufgerufen, sobald der Nutzer zu einer anderen App wechselt oder die App schließt. In diesem Fall wird die BLE-Verbindung getrennt.


Test und Kalibrierung der Wägezelle:
Um bei der Umsetzung der Wiegevorgänge mithilfe der im Griff verbauten Wägezelle gute Messergebnisse zu garantieren wurde eine Messreihe durchgeführt. Hierzu wurden Rohmesswerte von Wassermengen bis 1,5L im Abstand von 250ml Schritten gemessen.
Auf dieser Grundlage konnte die Genauigkeit der Wägezelle bestimmt und die Kalibrierung durchgeführt werden.


Wasserfüllstand-Messreihe


Wasserfüllstand-Messreihe Diagramm


Um Unterschiedliche Messergenisse von Wasser und Salzmesswerten vorzubeugen (da die Schwerpunkte der beiden Medienspeicher etwas voneinander abweichen) und damit eine noch höhere Genauigkeit zu erzielen, wurde eine weitere Messreihe mit unterschiedlichen Salztankfüllständen aufgenommen. Dabei variiert der Füllstand in 10g Schritten bis zu einem Maximum von 100g.


Salzfüllstand-Messreihe und Diagramm


Da beide Ergenisse der Messreihen sehr nahe beieinander liegen, wurde für Wasser- und Salzwiegung dieselben Kalibrierwerte für die Wägezelle verwendet.
Der Offset wurde auf einen Rohwert von 13989 gesetzt, die Steigung enspricht der Formel  ∆ Gewicht [g] / ∆ Ø-Rohwert und damit einem Faktor von 1,47. Daraus resultiert für die Berechnung des auszugebenden Salzes in Gramm die Formel:
x = (y - 13989) * 1,47



  Mit Unterstützung von Prof. J. Walter Wintersemester 2021/22