iSpindel - DIY electronic Hydrometer

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[Deutsche FAQ] - docs/FAQ.md

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Documentação em Português (trabalho em andamento) 🇧🇷

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ChangeLog

Contribution and support is appreciated especially regarding creation and translation of documentation. Feel free to provide a pull request.

Die iSpindel befindet sich in andauernder Entwicklung, siehe dazu den Hobbybrauer.de Thread. Mithilfe ist herzlich willkommen und Ergänzungen bitte per Pull Request einreichen. Großes Dank an alle die Unterstützung leisten seitens Grundlagen erarbeiten oder passende Hardware zu finden.

Inhaltverzeichnis

• iSpindel - DIY electronic Hydrometer
  • Featured in german brewing magazine Braumagazin.de
  • There are FAQs:
  • [Deutsche FAQ] - docs/FAQ.md
  • [English FAQ] - docs/FAQ-en.md
  • [中文 FAQ] - docs/FAQ-zh.md
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  • English Documentation (work in progress) 🇺🇸
  • Nederlandse Vertaling (lopende werkzaamheden) 🇳🇱
  • Documentação em Português (trabalho em andamento) 🇧🇷
  • 中文文档 (完善中) CN
  • Firmware download here
  • ChangeLog
  • Inhaltverzeichnis
  • Lizenz
  • Prinzip
  • Metazentrum
  • Aufbau
  • Varianten
  • Bauteile
  • Schaltplan
  • Schlitten
  • Konfiguration
  • Test Server
  • Ubidots
    • Portal
  • BierBot Bricks
  • Scripting
  • Anzeige
  • Ubidots Graphen
  • CraftBeerPi
  • FHEM
  • iSpindel-TCP-Server
  • Kalibrierung
  • Software
  • Firmware flashen
  • Compile from Source

Lizenz

Jeglicher kommerzieller Nachbau oder Verwendung ist prinzipiell untersagt. Geltende Patente werden verletzt.

All rights reserverd, any commercial use is hereby prohibited and will violate applicable patents.

Prinzip

Die Messung der Dichte von Wasser mit Hilfe des krängenden Zylinders ist so einfach wie genial - man braucht keine externe Referenz (außer der Erde) und der Zylinder ist extrem leicht sauber zu halten. Der Neigungswinkel ändert sich im Verhältnis zum Auftrieb und damit im direkten Zusammenhang mit dem Zuckergehalt. Kein unnötiges Öffnen zum spindeln und evtl. Kontaminieren!

Daher die Idee, ein IoT device mit Wifi zusammen mit einem Beschleunigungssensor und Temperatursensor in einen schwimmenden Zylinder zu legen. Dort wacht er alle bsp. 5min auf, verbindet sich mit meinem Wlan und sendet seinen Neigungswinkel, Temperatur und Akkuspannung an einen Cloudservice wie Ubidots oder einen lokalen Server.

Metazentrum

Eigentlich dreht es sich hier um das "Metazentrum", der Zylinder wird solange rotieren bis das Metazentrum im Lot zum Auftriebspunkt ist. Diesen Wert messen wir.

Man kann insofern trimmen, dass man am Boden ein paar Gramm hinzufügt, damit stellt sich der Zylinder mehr auf, oder am Deckel, damit krängt er mehr.

In der Software berechnent man aus den XYZ Beschleunigungswerten den Euler Winkel für X und Y und bildet daraus den Absolutwinkel. Diesen verrechnen wir mit den kalibrierten Eckwerten zum °Plato.

Aufbau

Varianten

Alle drei Varianten sind funktionell identisch

1. Variante A: Lochrasterplatine & Schlitten
   Die Lochrasterplatine ermöglicht den Nachbau jederzeit mit 'Hausmitteln'
2. Variante B: nur Platine
   Die fertige Platine über die Sammelbestellung bringt einen komfortablen Aufbau
3. Variante C: Platine & Schlitten
   Die obige Platine kann (über Trenn-Schnitt) mit dem Kunstoff Schlitten in Kombination verwendet werden der einen spielfreien Sitz garantiert.

Bauteile

siehe Bauteile

Schaltplan

siehe Schaltplan

Schlitten

siehe Bauteile

Konfiguration

Test Server

simple test server

Ubidots

• Zu Beginn muss ein kostenloser Account bei Ubidots.com erstellt werden
• Im Menü API Credentials erhält man seinen Token durch das die iSpindel die Berechtigung zum Schreiben der Daten erhält.
  Diesen notieren.

Portal

Durch mehrmaliges Drücken der Reset Taste erstellt der Wemos einen AccessPoint, mit dem verbunden man die nötigen Einstellugen vornehmen kann.

Die iSpindel signalisiert dass sie sich im Konfiguration-Modus druch permanentes Blinken im Sekundentakt.
Man verlässt den Konfiguration-Modus durch speichern seiner Einstellungen, durch betätigen des Menüpunkts Start iSpindel oder durch warten von 5 Minuten. Danach befindet sie sich im Betriebsmodus d.h. sie sendet ihre Daten und geht daraufhin direkt in den "Deep Sleep" Standby Modus. Daher ist sie im normalen Modus nicht erreibar.

• Der Ubidots Token und die IDs, welche man oben notiert hat, werden nun an dieser Stelle eingetragen.

• Ebenfalls stellt man hier den Intervall ein in dem sie Daten liefert. Dies hat direkt mit der Akku Lebensdauer zu tun. Es empfiehlt sich in der Praxis etwa 1800 Sekunden (= 30 Minuten) Takt zu wählen.

  

• Man erreicht es über

  

• Eine Übersicht der Daten kann man über den Info Menüpunkt einsehen

  

Nach dem man obige Daten eingetragen und gespeichert hat, wird die Spindel sich mit dem Wlan und Ubidots verbinden und die Daten übertragen.
Falls noch nicht vorhanden, wird selbständig ein neues Device erstellt und die Sensoren angelegt.
Auf der Ubidots Weboberfläche wird man nun unter Sources sehen dass die Daten aktualisiert werden.

Nun kann man im Dashboard sich seine Graphen nach Belieben zusammenstellen.

BierBot Bricks

Die Einrichtung mit BierBot Bricks ist einfach und kostenlos. Ihr benötigt hierfür die iSpindel Firmware > 7.1.0.

1. Zunächst müsst ihr einen kostenlosen Account erstellen. Zur Registrierung.
2. Nach der Registrierung links im Menü auf "Bricks" (siehe 1. im Bild).
3. Dort klickt ihr nun auf den blauen "Add Brick" / "Brick hinzufügen" oben rechts.
4. Wählt den "iSpindel"-Tab im Popup und kopiert den API key in die Zwischenablage.
5. Ruft nun das Konfigurationsportal eurer iSpindel auf (die iSpindel erstellt einen Accesspoint durch mehrmaliges Drücken der Reset-Taste, s. hier)
6. Wählt als Service "BierBot Bricks" aus (siehe 2 im Bild).
7. Fügt nun unter "Token/ API key" den API key aus euer Zwischenablage ein und klickt ganz unten auf den blauen Speichern-Button.
8. Geht nun zurück auf bricks.bierbot.com und wählt "Equipment" bzw. "Brauanlagen" auf der linken Seite aus (3 im Bild).
9. Erstellt nun ein neues Gerät (blauber Button rechts oben) vom Typ "Fermenter".
10. Weißt nun durch Drag & Drop von der iSpindel auf den entsprechenden Platz (grün markiert) des Fermenters den Würzesensor zu (optional könnt ihr dies nun auch für die Temperatur machen).
11. Klickt "Save" / "Speichern".
12. Um die Aufzeichnung zu starten, benötigen wir nun noch ein Rezept. Erstellt dieses unter Rezepte (es reicht eine Fermentationsrast), speichert es, und startet es über den oragenen Knopf in der Rezeptübersicht.

Fertig!

Scripting

Ubidots kann ausserdem an vielen Stellen per Script bedient werden. Eine Dokumentation zu den Funktionen findet sich direkt bei Ubidots. Hiermit können zum Beispiel nicht mehr benötigte Daten in Variablen gelöscht werden.

• siehe Ubidots-Scripting

Anzeige

Die iSpindel kann ihre Daten an verschieden backends senden. Es empfiehlt sich mit dem Cloudservice Ubidots zu beginnen, dort kann man sich einen kostenlosen Account erstellen und die Graphen sich darstellen. Man kann auch weitere Abwandlungen der Daten vornehmen, wie den Plato / SG Wert errechnen, den EVG usw. Folgende backends werden mittlerweile unterstützt:

Ubidots Graphen

• Plato Formel

CraftBeerPi

Beschreibung von @not:
Wenn Du die neueste Firmware auf Deine iSpindel geflasht hast musst Du auch craftbeerpi updaten: dazu brauchst Du den branch "hydrometer". Wenn Du die Spindel dann konfigurierst, gibst Du neben den Einstellungen für Dein WLAN im Dropdown-Menu "CraftbeerPi" an und darunter die IP Adresse Deines im selben Netzwerk gelegenen Craftbeerpi-Servers. Danach sendet die Spindel an den Raspberry Pi -Rechner und Craftbeerpi registriert die Spindel automatisch . Wenn die Verbindung klappt, findest Du die Spindel "wie von Geisterhand" in der Hardware-Konfiguration von CBP. Du siehst, dass Daten ankomen, wenn Du Deine Fermentation / Gärung im CBP anschaust, da sind dann nicht nur die Temperatur (ist und soll) , sondern auch Spindeltemperatur und Plato zu sehen (siehe Screenshot oben) mit letztem Zeitstempel.
git clone -b hydrometer https://github.com/Manuel83/craftbeerpi.git

FHEM

• upload zu FHEM

iSpindel-TCP-Server

• https://github.com/DottoreTozzi/iSpindel-TCP-Server

Kalibrierung

Zur Umrechnung von dem gemessenen Winkel ° in °Plato, SG, %mas o.ä. ist es initial nötig eine Referenzkurve zu kalibrieren. Die gewonnenen Referenzen können dann über eine Excel Tabelle oder das Online Gravity Calibration tool in eine Funktion überführt werden, die zur Darstellung hinterlegt wird.

Da jede selbstgebaute Spindel andere Messwerte ergeben wird, muss man diesen Prozess einmalig pro iSpindel durchführen.

siehe Kalibrierung durchführen

Software

Firmware flashen

• Firmware flashen

Compile from Source

• Compile from source

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