Fakultät für Technik Bereich Elektrotechnik/Informationstechnik

Transkript

1 Fakultät für Technik Bereich Elektrotechnik/Informationstechnik Projektarbeit Sommersemester 2015 Betreuer: Prof. Dr. Karlheinz Blankenbach von Timo Bralic, Michael Knab, Mathias Mayer

2 Entwicklung und Realisierung eines mikrocontrollergesteuerten Longdrinkautomaten mit voller Lebensmitteltauglichkeit durch Schrittmotorsteuerung

3 Agenda Anforderungen Motivation Risiken und Vorteile Kosten des Projektes Kunden und Endverbraucher System-Übersicht Hardwareentwicklung Softwareentwicklung Bedienung Resümee & Ausblick 3 von 19

4 Anforderungen Verwendung eines Mikrocontrollers Ansteuerung von Schrittmotoren für Schenkarme Ermittlung der Flüssigkeitsmenge mit einer Waage Menüführung für die Benutzer Abgestimmt auf ein gewähltes Glas Auffüllwarnung wenn Behälter gefüllt werden muss Mischvorgangsdauer kleiner 1 Minute 4 von 19

5 Motivation Volle Lebensmitteltauglichkeit mit einfachem Einfüllsystem Showeffekt über Schwenkautomatik Ausgabevorgang schneller und genauer Menüfunktion zur leichten Bedienung Variables Mischungsverhältnis für das Wunschgetränk 5 von 19

6 Risiken und Vorteile Risiken Schäumen bei kohlensäurehaltigen Getränken Messungenauigkeit der Waage-Elektronik Haltemoment der Schrittmotoren Mechanische Herausforderung 6 von 19

7 Risiken und Vorteile Vorteile Volle Lebensmitteltauglichkeit Pflegeleicht Effizienterer Einschenkvorgang Entlastung der Kellner 7 von 19

8 Kosten des Projektes Kosten ohne Gehälter Produkt Kosten in EUR 2x Schrittmotoren und 2x Ansteuereinheiten 165,11 Waage 47,00 Arduino Mega 2560 Mikrocontroller-Board 41,40 3x Netzteile 70,00 Elektronik Komponenten allgemein 91,60 Materialkosten 110,00 Stückkosten 525,11 8 von 19

9 Kosten des Projektes Kosten mit Gehälter bei 1000 Stück Produkt Kosten in EUR 2x Schrittmotoren und 2x Ansteuereinheiten 165,11 Waage 47,00 Arduino Mega 2560 Mikrocontroller-Board 41,40 3x Netzteile 70,00 Elektronik Komponenten allgemein 91,60 Materialkosten 110,00 Lohnkosten (3x 24 EUR/h und 120h Arbeit = 8640 EUR) 8,64 Stückkosten 533,65 9 von 19

10 Kunden und Endverbraucher Mögliche Kunden sind: WMF Krups Philips AEG Bosch Endverbraucher sind: Bars Clubs Discotheken 10 von 19

11 System-Übersicht Eingabe Gewicht des Glases Ausgewähltes Mischverhältnis Verarbeitung Berechnung des ausgewählten Mischverhältnisses Steuerung und Regelung des Auffüllvorgangs Ausgabe Ansteuern der Motortreiber Visualisierung der Navigation über das Display 11 von 19

12 Hardwareentwicklung Bedienpanel mit LCD und Tastern Motortreiber und Schrittmotoren Messelektronik für die Waage Ein- und Ausgänge sowie Peripherie des Mikrocontroller-Boards Spannungsversorgungen 12 von 19

13 Softwareentwicklung: Architektur Treibersoftware Initialisierung der Gesamtsoftware EEPROM-Treiber: Daten speichern SPI-Treiber: die Flüssigkeitsmenge empfangen Waage-Treiber: Kalibrierung der Waage Interrupt Service Routinen Taster für das Bedienpanel Gabellichtschranken zur Motorsteuerung 13 von 19

14 Softwareentwicklung: Architektur Applikationssoftware Glas Detektion Bedienpanel: Menü-Navigation Programm Ausführung: Ansteuerung der Motoren Füllstandsberechung und Füllstandsstatus Hauptprogramm Verwaltungsfunktion: steuert und regelt Applikationssoftware 14 von 19

15 Softwareentwicklung: Design 15 von 19

16 Bedienung Waiting for Tumbler Glas auf Waage stellen Press select to switch filling Select drücken um gewünschte Menge einzustellen Start drücken um Programm auszuwählen Programm läuft Please wait Longdrink ist fertig Drink is ready Quit: Auffüllwarnung/Flaschen befüllt quittieren Stop: Programm abbrechen oder Menü verlassen 16 von 19

17 Resümee Volle Lebensmitteltauglichkeit erreicht Pflegeleicht Maßgenaue Longdrinks Dauer Einschenkvorgang: 19 Sekunden 17 von 19

18 Ausblick Offene Tätigkeiten Stop-Taste: Vorgänge stoppen/rückgängig Gabellichtschranken mechanisch optimieren Wasserfestigkeit (z.b. Holz lackieren, Silikon) Tests mit kohlensäurehaltigen Getränken (schäumen) Perspektiven und Möglichkeiten Eiswürfel/Zitrone einbinden Shots ausschenken können Anordnung mit vier Flaschen für Cocktails Beliebiges Glas verwenden 18 von 19

19 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit