Prof. J. Walter - Informationstechnik, Mikrocomputertechnik, Digitale Medien Stand der Technik
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MixHit ESP32 3
Wintersemester 2017/18
Martin Hoffmann

Patrick Suing

Stand der Technik

MixHit ESP8266
Im Rahmen verschiedener Projekte wurde die Cocktailmaschine "MixHit" an der Hochschule Karlsruhe entwickelt. Im aktuellen Zustand ist
die Maschine auf einem MiniTec-Gestell montiert und bietet Platz für sechs Flaschen und zwei größere Behälter. An den Flaschen sind Schläuche angbracht welche über Quetschventile geführt sind und in einem Schlauchhalter enden. Dieser hängt lose über dem zu füllenden Glas. Die einzelnen Gläser werden auf einem Drehteller, der Platz für fünf Gläser bietet, gestellt. An der Stelle unter dem Schlauchhalter ist eine Wägezelle installiert mit deren Hilfe der Status des Glases und der Befüllung erfasst werden kann.

mixhit_alt
Abb.: MixHit aktueller Zustand

Für die elektrische Steuerung ist die Maschine momentan mit einem NodeMCU auf Basis eines ESP8266 ausgestattet. Des Weiteren wurde ein Platine (PCB) entwickelt auf der die NodeMCU, ein Messverstärker für die Wägezälle (HX711), ein I/O Expander (SX1509), sowie ein Motortreiber (POLOLU MAX14870) Platz finden. Für die Ansteuerung der Ventile wird der Mosfet Treiber RB-8/8x100W verwendet. Dieser wird über den I/O Expander angesteuert und besitzt den Vorteil der galvanischen Trennung von Last- und Steuerkreisen, welche von Opto-Kopplern realisiert wird.
Die Bestellung der Cocktails erfolgt über einen Webserver. Dafür wird von der NodeMCU wird ein Wifi-Access Point eingerichtet. Mithilfe des Passworts: 12345678 kann mit sich mit diesem verbinden. Im nächsten Schritt ruft man im Browser des verbundenen Gerätes die IP-Adresse: 192.168.4.1 auf. Dadruch öffnet sich eine Weboberfläche in der man sein Getränk bestellen kann. Nach der Bestellung werden die jeweiligen Ventile von der Steuerung angesteuert und der Cocktail wird zubereitet.

node_mcu
Abb.: Node MCU
Quelle


hx711
Abb.: Sparkfun HX711 Messverstärker Wägezelle
Quelle


sx1509
Abb: Sparkfun SX1509 I/O Expander
Quelle

mosfet_treiber
Abb.: Mosfet Treiber RB-8/8x100W
Quelle

motortreiber
Abb.: POLOLU MAX14870
Quelle

platine_alt_vorne
Abb.: Platine aktuell ESP8266 Vorderseite

platine_alt_hinten
Abb.: Platine aktuell ESP8266 Rückseite


Bei der Inbetriebnahme der Maschine gab es diverse Schwierigkeiten. Beim Aufbau der Maschine konnte man sich lediglich an den Bildern der fertig aufgebauten Maschine orintieren, welche aber keinen Hinweis auf eventuell einzuhaltende Reihenfolgen gaben. Durch fehlende Beschriftung war eine eindeutige Zuordung nicht möglich. Schlussendlich gelang der Aufbau der Maschine dann aber doch.
Nach dem die Maschine mit Flüssigkeiten und Strom versorgt wurde sollte ein Testcocktail hergestellt werden. Dafür wurde ein Smartphone mit dem Access Point verbunden und ein Getränk über die Weboberfläche bestellt. Der Drehteller drehte sich blieb aber nicht stehen. Es war nach mehrmaligen neustarten nicht möglich ein Getränk zuzubereiten.

Wir stellten auch fest, dass mehrere Software-Stände vorahnden sind und es war auch nicht ersichtlich welche auf der Hardware aktuell vorhanden ist. Draufhin spielten wir die finale Version, welche wir von unserem Betreuer Herr Walter erhalten hatten, auf die Hardware auf. Hierdurch ergab sich aber keine Verbesserung des Bestellvorgangs. Auch eine Analyse über die serielle Schnnittstelle brachte keine neue Erkenntnis.
 
Von Hern Walter erfuhren wir weiter, dass es durch den verwendeten Prozessor nicht möglich sei gleichzeitig den Webserver zu betreiben und eine Steuerung der Maschine zu ermöglichen. Dieses Verhalten konnten wir in unseren Tests auch beobachten. Sobald die Steuerung den Drehteller bewegt regierte die Weboberfläche nicht mehr.


Andere Cocktailmaschinen
Im Internet sind viele Cocktailmaschinen zu finden. Eine davon ist der Cocktail-Booster. Er kann bis zu 30 verschiedene Cockails mischen, benötigt 6 Sekunden pro Cocktail, die Bedienung funktioniert via TouchScreen und er kann Rezepte individuell anpassen.
cocktail_booster_1
Abb.: Cocktailbooster
Quelle

cocktail_booster_2
Abb.: Cocktailbooster
Quelle


  Mit Unterstützung von Prof. J. Walter Wintersemester 2017/18