Thema: Faustino: Pumpenschalter notwendig mit Paddle?

Hallo liebe Faustino-Kenner

nachdem meine Frontplatte endlich fertig ist muss ich noch die Teile für die Verdrahtung bestellen und habe gerade in der Dokumentation der Cafe-Firmware die Einstellung "Threshold ±" entdeckt, bei der man einstellen kann, dass die Pumpe erst gestartet wird, wenn das Potentiometer über einen bestimmten Schwellenwert gedreht wird. Muss man dann überhaupt noch einen Pumpenschalter anschließen, wenn ein "Paddle"-Poti angeschlossen ist und man einen Schwellenwert definiert hat? Wenn man auf den Pumpenschalter verzichten könnte, käme mir das nämlich entgegen

Viele Grüße!

PS: Wie nennt man eigentlich die Steckverbinder die bei der Faustino-Platine zum Anschließen der Schalter, LEDs, Sensoren usw. verwendet werden?

> Muss man dann überhaupt noch einen Pumpenschalter anschließen

Das Paddle ist nur für die Preinfusion und nicht für den Brühvorgang gedacht. Preinfusion ist eine andere Phase als der Brühvorgang: Kein Bezugstimer, kein 25 Sekunden-Beep, spezielle Texte im Display (SOAK statt Heizleistung), theoretisch andere PID-Parameter, usw. Man kann nicht auf den Pumpenschalter verzichten. Ich würde sogar eher noch einen weiteren Preinfusions-Schalter vorsehen, denn Preinfusions-Paddle und Preinfusions-Schalter haben untertschiedliche Funktionen: der Schalter lässt ein benutzerdefiniertes Preinfusions-Programm (mit Rampen, Haltezeiten usw) präzise und reproduzierbar ablaufen - nur das Ende ist offen. Ein Paddle ist komplett manuell. Ohne Manometer wäre der Schalter die sinnvollere Preinfusions-Variante. Bei mir habe ich dafür einen Wippschalter seitlich an der Maschine verbaut:

> Wie nennt man eigentlich die Steckverbinder

Das ist die bekannte KK-Serie von Molex im Rastermass 2.54mm (KK100). Bis April 2010 wurde der preiswerte Nachbau dieser Serie von Reichelt verbaut (gelbweiss, z.B. PSK 2542W), dannach Molex (weiss, von digikey/Farnell/usw.). Die Kontakte werden immer separat angeboten (PSK-KONTAKTE).

Danke für die Antwort! Verstehe ich das richtig, dass man auf den PI-Schalter bei vorhandenem Paddle verzichten kann (mit dem Nachteil, dass Funktionen wie Ramp&Soak nicht zur Verfügung stehen) und die Aktivierung der PI dann durch Überschreiten des "Threshold" geschieht? Ich stehe gerade glaube ich etwas auf dem Schlauch: Wie funktioniert denn die Umschaltung in der Praxis? Ich stelle mir das so vor:

1. Präinfusionsschalter auf an, warten
2. PI-Schalter auf aus
3. Pumpenschalter an, Espresso beziehen
4. Pumpenschalter aus

Stimmt das soweit, oder schaltet man den Pumpenschalter zusätzlich zum PI-Schalter an und am Ende des Bezuges beide aus?
Und an welcher Stelle kommt dann das Paddel ins Spiel? Wird das PI-Programm unterbrochen, sobald man am Paddle dreht?

Wahrscheinlich alles ganz einfach, wenn es fertig aufgebaut ist, aber ich sitze gerade noch vor einem Haufen Kabeln und Schaltern und überlege, wie ich Pumpenschalter, PI-Schalter und Paddle möglichst durch ein einzelnes Bedienelement (das durch eine 7mm-Bohrung passt) realisieren kann Pumpenschalter und Paddle ginge ja noch über ein Drehpoti mit Schaltfunktion...

PS: Achso noch eine Frage zu den LEDs: Ich finde bei Reichelt und Co. keine LEDs mit weniger als 8,75 mA Betriebsstrom. Die meisten brauchen scheinbar 20 mA. Gehen die auch, solange ich mit allen LEDs zusammen unter 125 mA bleibe?

> auf den PI-Schalter bei vorhandenem Paddle verzichten [...] (mit dem Nachteil, dass Funktionen wie Ramp&Soak nicht zur Verfügung stehen)

Was alleine mit Paddle nicht zur Verfügung stehen würde, wäre der Abruf eines präzise festgelegten Preinfusionsprogramms. Ich nehme an, dass Du das meinst, allerdings ist Ramp&Soak ein Begiff aus der PID-Konfiguraion.

> Wie funktioniert denn die Umschaltung in der Praxis?

1. Preinfusionsschalter schliessen
2. Preinfusionsprogramm für die gewünschte Zeit laufen lassen
3. Pumpenschalter schliessen und Preinfusionsschalter öffnen

Wenn das in Schritt 2 gestartete Programm vor Schritt 3 beendet ist, läuft dessen letzter Befehl weiter, z.B. "Pumpe aus und BG-Ventil zur Brühgruppe geöffnet". Das wäre eine reine Wartezeit.

> an welcher Stelle kommt dann das Paddel ins Spiel? Wird das PI-Programm unterbrochen, sobald man am Paddle dreht?

In diesem Beispiel an keiner Stelle. Wenn man mit dem Schalter arbeitet, kann man nicht gleichzeitig das Paddle benutzen. Entweder läuft die Preinfusion über ein Programm oder über das Paddle. Preinfusion mit Paddle:

1. Paddle bedienen. Manometer sollte zur Beobachtung vorhanden sein, sonst wird das Stochern im Nebel.
2. Pumpenschalter schliessen
3. Paddle loslassen

Zur Zeit sollte man zwischen Preinfusion und Shot weder das Paddle loslassen noch den Preinfusionsschalter öffnen, da die Maschine sonst in den Normalzustand (Pumpe aus, BG-Ventil stromlos) übergehen würde, was den Preinfusionsdruck abbaut.

> Pumpenschalter und Paddle ginge ja noch über ein Drehpoti mit Schaltfunktion...

Das geht so nicht, denn entweder ist das Poti in Endposition, das wäre dann "Pumpe aus", oder der Schalter schaltet die Pumpe ein. Wenn der Pumpenschalter die Pumpe einschaltet, ist aber die Preinfusion beendet. Das Poti hätte also kein Paddlefunktion.

Ein Poti als Drehknopf-Paddle wäre mir zu nahe am Radio Ich hätte da lieber einen hübsch polierten Hebel/Joystick in der Nähe der Brühgruppe.

> Ich finde bei Reichelt und Co. keine LEDs mit weniger als 8,75 mA Betriebsstrom. Die meisten brauchen scheinbar 20 mA

Man kann 3mm/5mm-Standard-LEDs problemlos mit 8.75mA betreiben. Die 20mA-Angabe ist nicht der Strombedarf, sondern eher das obere Ende für den Strom, mit dem man die LEDs belasten sollte. Heutige LEDs leuchten mit wenig Strom hell. Achte auf die mcd-Angabe. Die weissen 2000mcd-LEDs im faustino-Kit stammen von Reichelt (LED 3-2000 WS). Wenn Du weitere LEDs konfektionieren möchtest, bedenkte, dass Du in einer Espressomaschine mit Silikon- oder PTFE-isolierten Adern arbeiten musst. Silikon-Einzeladern gibt es nicht bei Reichelt aber z.B. bei Conrad oder Pollin.

Jetzt noch etwas technischer Hintergrund: die faustino-LED-Ausgänge arbeiten mit 5V und 330Ohm Vorwiderständen. Der tatsächliche LED-Strom ergibt sich aus der Forward-Voltage Uf aus dem LED-Datenblatt: Strom = (5V - Uf) / 330. Das sind je nach Wahl der LED nicht exakt 8.75mA. Die Limitierung auf 8.75mA pro LED-Ausgang gilt nur, wenn man tatsächlich 14 LED anschliesst. Bei weniger LEDs sind 25mA pro Ausgang zulässig.

Danke für deine ausführlichen Antworten, jetzt kann ich es mir besser Vorstellen. Die LEDs werde ich durch 5 Stück mit 5mm Durchmesser ersetzen, und damit die alten Bohrungen der Frontplatte zu besetzen. Klasse auch, dass Faustino schon die Vorwiderstände mitbringt

Nochmal zum Paddel, also rein hypothetisch, : Wenn ich auf einen Pumpenschalter verzichten würde, sondern nur das Paddle anschließe, könnte ich dann einen kompletten Bezug durchführen, auch wenn es eigentlich nur für die Präinfusion gedacht ist? Ich stelle mir das so vor:

1. Paddle auf einen kleinen Wert drehen - Pumpe startet z.B. mit 2 bar.
2. Wenn der erste tropfen Kaffee erscheint das Paddel ganz aufdrehen und den Bezug mit vollem Druck zuende machen
3. Paddle wieder in Nullstellung

Würde das klappen? Die Meldungen im Display könnte man ja ignorieren, und Timer / Dosierung benötige ich eigentlich auch nicht, aber werden Magnetventil und Pumpe bei dieser Methode am Ende abgeschaltet, wenn der Paddle wieder unter seinen Schwellenwert gedreht wird?

@Octabeer, falls du das liest: Du hast ja bereits ein Faustino mit Paddle in Betrieb, könntest du dazu etwas sagen?

PS: Der Vergleich mit dem Radio passt zwar, aber ich stelle mir das ganz reizvoll vor, den Kaffeebezug rein über einen Drehregler zu steuern - praktisch idiotensichere Bedienung . Der Drehregler bekommt natürlich einen hübschen Knopf aufgesetzt!

> Die LEDs werde ich durch 5 Stück mit 5mm Durchmesser ersetzen

Die caffè-Software steuert allerdings nur vier LED: Power, Heat, Steam und Hot Water (theoretisch noch eine 5. LED für den zweiten PID).

> Paddle auf einen kleinen Wert drehen - Pumpe startet z.B. mit 2 bar

Das Paddle stellt die elektrische Leistung ein, nicht den Druck. Welcher Druck sich daraus ergibt, ist hauptsächlich eine Funktion der Zeit. Deshalb das Manometer.

> Nochmal zum Paddel, also rein hypothetisch,

Es wurde schon gesagt, was man dazu sagen kann. Es ist keine gute Idee, auch wenn es hyptothetisch geht. Die Firmware verhält sich in der Bezugsphase nun mal anders als in der Preinfusionsphase. Selbst wenn Dir die erwähnten Probleme egal sind, musst Du damt rechnen, dass es zukünftig weitere Probleme geben könnte.

Danke für deinen Spitzen-Support hier im Kaffee-Netz

Eventuell lasse ich das mit dem Paddle auch vorerst bleiben und verwende die Schalterlösung. Eigentlich reicht mir ja eine "Gunnar"-PI (2bar bis zum ersten Tropfen, dann volle Leistung). Etwas unpraktisch finde ich aber, das beim abschalten des PI-Schalters der Druck abgebaut wird. Mir schwebt nämlich eher eine Lösung mit einem 3-Wege-Kippschaltervor, also Schalter nach unten = aus, Mitte=PI, oben=Brühen, aber mal sehen, was sich findet und die Cafe-Firmware ist ja immer für eine Überraschung gut

Eine andere Frage hätte ich noch, für die es sich wahrscheinlich nicht lohnt einen Thread aufzumachen: Ich habe einen Drucksensor, der eine Versorgungsspannung von mindestens 6,5 V DC braucht. Am ADC-Anschluss vom Faustino stehen ja 5 V DC zur Verfügung. Spricht eigentlich etwas dagegen, mit einem Spannungswandler z.B. DC/DC-Wandler, SIL 4, 1 W, in 5 V/out 9 V die Versorgungsspannung etwas anzuheben?

> unpraktisch finde ich aber, das beim abschalten des PI-Schalters der Druck abgebaut wird

Das ist als Bug anzusehen und wird noch geändert. Natürlich sollte man den PI-Schalter oder auch das Paddle loslassen können, um vor dem Bezug eine Pause zu machen. Man wird zukünftig wahrscheinlich im Menü einen Timeout eingeben können, so dass das Ventil nicht gleich wieder umschaltet, sondern erst nach beispielsweise 10s ohne Benutzeraktion.

> Drucksensor, der eine Versorgungsspannung von mindestens 6,5 V DC braucht[...] Spricht eigentlich etwas dagegen, mit einem Spannungswandler z.B. DC/DC-Wandler

Würde ich nicht empfehlen:

1. Der ADC-Eingang und alle anderen Eingänge dürfen keinesfalls Spannungen über 5V sehen. Sonst geht der Mikrocontroller kaputt. Spätestens ab 5.5V.

2. Diese Wandler geben ordentlich Störungen ab und dürften empfindlichen Messungen, z.B. Thermoelemente, beeinträchtigen.

3. Genau sind nur ratiometrische Sensoren. Vereinfach gesagt: Sensoren, die von der speziellen Spannung am ADC-Anschluss (GND/AVCC) versorgt werden und die ein Spannunssignal zwischen GND und AVCC liefern, üblicherweise 0,5V bis 4,5V. AVCC ist eine "gesäuberte" Variante der 5V-Versorgungsspannnung speziell für analoge Messungen. Wenn der Sensor eine andere, eigene Versorgung bekommt, schlagen alle Störungen von VCC und dieser Versorgung voll auf das Messergebnis durch, statt sich rauszukürzen. Und da die Qualität der DC/DC-Wandlerspannung sehr schlecht ist...

4. Da werden vermutlich noch einige weitere Bauteile fällig: Kondensatoren zur Glättung, vieleicht ein Widerstand zur Erzeugung der notwendigen Mindeslast solcher Wandler und ein Linearregler? Viel zu viel Aufwand.

Einen passenden (ohne Gewähr!) und relativ günstigen Edelstahl-Sensor gibt es für 55 EUR zzgl. USt bei digikey.de: Der P51-300-G-A-I36-4.5V-R. 300PSI-Messbereich (20.7 bar), 1/4"-Zoll-Gewinde, Typ "vented gauge", ratiometrischer Ausgang, weiter Temperaturbereich - und etwas Kabel ist auch schon dran. Drei Drähte anschliessen und fertig. Die 1/8"-Version wäre der P51-300-G-B-I36-4.5V-R.

1. Der ADC-Eingang und alle anderen Eingänge dürfen keinesfalls Spannungen über 5V sehen. Sonst geht der Mikrocontroller kaputt. Spätestens ab 5.5V.

Der Sensor gibt 0-5 V als Ergebnis aus, aber er braucht eine Versorgungsspannung, die mindestens 6,5 V betragen muss. Das ist er übrigens: 2200 Series Waterproof Pressure Transducer (in der Variante 0-40 bar und 0-5V Output)

2. Diese Wandler geben ordentlich Störungen ab und dürften empfindlichen Messungen, z.B. Thermoelemente, beeinträchtigen.

Mist. Das würde dann wohl auch auf einen einfachen Gleichrichter direkt hinter dem dem Netzteil zutreffen...

> Mist. Das würde dann wohl auch auf einen einfachen Gleichrichter direkt hinter dem dem Netzteil zutreffen...

Dort anzusetzen wäre im Hinblick auf Störungen schon viel besser, als ein Step-Up-Wandler. Man braucht keinen zweiten Gleichrichter, höchstens einen zweiten Linearregler samt Beschaltung (falls der Sensor eine stabilisierte Versorgung benötigt *). Das eigentliche Problem würde bestehen bleiben: das ist kein ratiometrischer Sensor. Damit schlagen Spannungsversorgungs-Fehler (absoluter Fehler und Ripple) auf VCC/AVCC/ADC-Referenzspannung sowie auf der Sensorversorgung voll auf das Ergebnis durch und addieren sich im schlimmsten Fall. Der max. Fehler von Linearreglern ist typischerweise 5%, rechne also mit einem zusätzlichen Fehler - gegenüber ratiometrischen Sensoren - von 10% bzw. 2bar bei einem 300PSI-Sensor.

* Bei einem zweiten Linearregler müsste man evtl. das Netzteil tauschen: 9V~ statt 8V~ bei Annahme von 2V Dropout-Voltage an einem 7V-Regler. Ich gebe keine Garantie, dass der Phasenanschnitt des Moduls mit einem anderen Trafo einwandfrei funktioniert, da die Zero-Cross-Erkennung sekundärseitig erfolgt und vom Typ des Trafos bzw. dessen Phasenverschiebung abhängt. Trafos über 9V~ sind nicht geeignet.

PS: was ist der genaue Sensor-Typ (Produktnummer), den Du gekauft hast?