Herausforderungen bei der Entwicklung des Bierdeckels

In diesem Blogbeitrag wird auf die Herausforderungen bei der Hardwareentwicklung des Bierdeckels eingegangen.

1. Verschiedene Kalibrierungsfaktoren der Wägezellen

Insgesamt wurden drei Wägezellen eingekauft, welche nach ihrem Einbau jeweils andere Kalibrierungsfaktoren benötigen.

Einen Grund hierfür konnten wir nicht ausfindig machen. Wir gehen davon aus, dass kleine Unterschiede im internen Aufbau der Zellen bestellen.

Um die Kalibrierungsfaktoren zu bestimmen, haben wir unser Skript auf dem ESP so modifiziert, sodass der Kalibrierungsfaktor sukzessive erhöht wird, bis die zuvor gemessene Masse des Trinkglasses genau erreicht wurde. Hierbei haben wir uns darauf geeinigt, dass ein Gramm Abweichung toleriert werden kann.

Aus den abweichenden Kalibrierungsfaktoren ergibt sich leider, dass im Falle eines produktiven Einsatzes jede Wägezelle entweder einzeln kalibriert oder eine Vorgehensweise zur Selbstkalibrierung gefunden werden muss.

Dies führt allerdings zu dem unerwünschten Effekt, dass nach jedem Neustart des ESP8266 dieser Wert nicht mehr gespeichert ist. Eine Selbstkalibrierung bei jedem Neustart ist ebenso zu vermeiden. Eine Lösungsmöglichkeit wäre die Kalibrierungsfaktoren in einer Datenbank für jeden ESP8266 zu speichern und bei Bedarf über einen API Call an ein Backend abzurufen.

• Auswahl der richtigen Bibliotheken

Die drei verwendeten Bibliotheken für die Wägezelle sowie Amplifier (HX 711), die Anbindung an MQTT mit PubSub und MFRC522 für den RFID-Leser finden sich in vielerlei Ausführung auf GitHub.

Diese unterscheiden sich geringfügig und es muss darauf geachtet werden, die richtigen Bibliotheken einzubinden.

Dies hat im Laufe des Projekts für unnötiges Trouble Shooting gesorgt.

• Belastungspunkt auf dem Bierdeckel

Im weiteren Test stellte sich heraus, dass der Belastungspunkt des Getränks auf dem Bierdeckel einen sehr großen Einfluss hat. Wird das Glas zu nah am Rand aufgestellt, wird es als nahezu leer erkennt, weil die gemessene Masse nahe am Leergewicht des Getränks liegt.

Bei der Weiterentwicklung des Bierdeckels könnte der innere Aufbau des Bierdeckels so überarbeitet werden, damit auch die Masse von am Rand stehenden Getränken besser erkennen zu können.

• Volumen des Bierdeckels

Das Volumen des Bierdeckels hätte etwas größer gewählt werden können, damit der Einbau etwas einfacher gewesen wäre.

Um in der jetzigen Variante alle Komponenten unterzubringen, war es notwendig, die Pins direkt zu verlöten anstatt auf die komfortable Verbindung mit Jumperkabeln zurückzugreifen.

Für den nächsten Prototyp kann die Anordnung der Komponenten nochmals überarbeitet werden. Ebenfalls könnte der Bierdeckel mit einer kleineren Ausführung des ESP8266 (D1 Mini) getestet und gegebenenfalls optimiert werden. Auch hinsichtlich des RFID-Lesers könnte durch ein kleineres Modell wertvoller Platz gespart werden. Damit wären die Komponenten im Gehäuse leichter unterzubringen.

Fazit:

Das waren unsere Lessons learned der Hardwareentwicklug 😊. Auch wenn im Blogbeitrag der Fokus auf den Verbesserungen liegt und damit eher die etwas negativeren Punkte hervorhebt, sind wir mit dem Bierdeckel mehr als zufrieden 😊