RFID-Kaffeekasse mit Nextion Display

Technische Beschreibung RFID-Kaffekasse HV1
Technische Beschreibung RFID-Kaffekasse HV1
Technische Beschreibung RFID-Kaffekasse HV2
Technische Beschreibung RFID-Kaffekasse HV2

Der Source Code zu diesem Projekt kann in meinem Web Shop erworben werden.

Key Features

  • Schnelle Erfassung von Kaffeebezugsdaten
  • Verschleißfreie RFID-Erfassung
  • Anmeldung von bis zu 50 Kunden
  • Zwei Administratorkarten
  • Remanente Datenspeicherung im EEProm
  • Administration über WEB-Frontend und touch Display
  • Innovativer Mikrokontroller ESP8266 mit 4 MB Flash
  • Kompakte Bauform und leichte Montage
  • WIFI-Manager, Landing Portal
  • Stand Alone Betrieb über lokalen WIFI-Access Point
  • Integrierter Web-Server
  • Verschlüsselte Daten Backup- und Restore Funktion
  • OTA-Firmware Update

Allgemeines

Führt man jahrelang irgendwelche Kaffeelisten auf Papier und zählt am Monatsende die Striche auf den Listen um die Abrechnung zu machen. Ist man es irgendwann leid und überlegt sich ob das noch Zeitgemäß ist!

So entstand eine Lösung die direkt neben die Kaffeemaschine steht und die jeder Nutzer leicht selbst bedienen kann.

Um die Erfassung so einfach wie möglich zu gestalten wurde ein 2,4″ touch Display der Firma Nextion verwendet. Die Kommunikation erfolgt über eine Soft-Serial Anbindung an einen ESP8266 Mikrokontroller.  Für die Anmeldung der Kaffeetrinker wurde ein Lösung mittels RFID-Transponder realisiert. Die eindeutige UID auf dem Chip stellt sicher, dass jeder Kaffeetrinker eindeutig identifiziert werden kann.

Das Modul kann für die Auswertung und Konfiguration direkt per DHCP mit dem lokale Netzwerk verbunden werden. Hierfür verfügt das Modul über ein Landing Portal, dass nach dem Verbinden mit der Stromversorgung für 30 Sekunden aktiviert wird.
Um eine Verbindung zu diesem Landing Portal herzu stellen, verbindet man sich mit dem  Accesspoint „Kaffeekasse„. Nach der Verbindung öffnet sich automatisch die Konfigurationsseite des Landing Portals.
Alternativ kann das Portal auch manuell über die IP-Adresse 192.168.4.1 im Webbrowser geöffnet werden.

Wurde die SSID und das Kennwort für das lokale WLAN eingetragen, kann nach der Konfiguration die Webseite des Moduls über die per DHCP vergebene IP-Adresse im Netzwerk mit einem Webbrowser aufgerufen werden.

Soll oder darf das Modul nicht mit dem lokalen WLAN verbunden werden. Wird automatisch nach diesen 30 Sekunden ein lokaler Accesspoint „AP-Kaffeekasse at 192.168.4.1“ geöffnet. Wird nun eine Verbindung mit diesem Accesspoint hergestellt, kann die Webseite des Moduls ebenfalls über die IP-Adresse 192.168.4.1 im Webbrowser geöffnet werden.

Damit nicht jeder, der sich mit diesem Accesspoint verbindet, auch auf die Daten des Moduls zugreifen kann. Wurde eine Kennwort Abfrage eingerichtet.

Webinterface

Schaltplan HV1

Schaltplan HV2

Informationen zum Aufbau

Hier noch ein paar Informationen die beim Auf- und Einbau hilfreich sein könnten.

Der physikalische Aufbau des Prototypen war tatsächlich eher quick and dirty, hat aber bereits ein paar Hürden aufgezeigt!

Es wurde ein Gehäuse verwendet, dass schon seit längerem herumlag, aber für den Einbau aller Komponenten geau die richtige Größe hatte.

Für die Befestigung des Displays wurde einfach einen entsprechender Ausschnitt auf der Gehäuseoberseite gemacht und auf der Innenseite vier Distanzbolzen mit Innengewinde eingeklebt, wo anschließend das Display befestigt wurde.

Die Kabelverbindungen wurden dann direkt am Wemos D1 mini Modul angelötet und anschließend mit einem Schrumpfschlauch eingeschrumpft.
Beim den ersten Tests ist aufgefallen, dass der RFID-Reader anscheinend bei einem schwarzen Gehäusen schlechter funktioniert als bei diesem weisen!?

Auch traten Probleme mit  dem RFID-Reader auf, die augenscheinlich auf das WIFI des Wemos zurückführen waren und diesen störten. Aus diesem Grund wurde ein Wemos d1 mini pro verwendet, da dieser ein Anschluss für eine externe WIFI-Antenne bereitstellt.

Wird der externe Antennenanschluß  verwendet, muss der 0-Ohm Wiederstand, der standardmäßig mit der internen Antenne verbunden ist, auf den Anschluss der externen Antenne um gelötet werden!

Die Montage des RFID-Readers und der Antenne wurde anschließend so gewählt, dass diese jeweils auf der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses mountiert wurden, um den Abstand der beiden Komponenten zu vergrößern.

Unter dem RFID-Reader wurde dann noch zusätzlich eine Kupferkaschierten Platine angebracht, die als zusätzliche Abschirmung dient und mit dem GND potential verbunden wurde.
Diese Konstruktion funktionierte anschließend problemlos!

Die Kabelverbindungen zum RFID-Reader Modul wurden ebenfalls direkt an die Platine angelötet, da es beim testen zeitweilig Probleme mit dem Steckverbinder gab.

Versionsverlauf:

Intended:

  • Keine weiteren Anforderungen

Released:

  •  08.05.2024 V2.01
    Verschlüsselung der Backup Dateien auf Basis der ChipID integriert.
  •  22.12.2023 V2.00
    Hardware Verbesserung: Nextion Display auf Hardware Serial umgebaut, Erweiterung  um Soundausgabe bei RFID-Erfassung über Piezo. RFID Empfangsleistung verbessert und akustische Rückmeldung bei Tastendruck am Display.
  •  22.12.2023 V1.00
    Projektbegin Firmware released
    Daten Backup- und Restorefunktion eingebaut, sowie Benutzernamen Eingabefeld und Factory reset Button im Weserver erweitert. WM-Datensatz um Informationen der EEProm Speicherbelegung erweitert. Benutzerdatensätz auf 50 Einträge erweitert. Die SSID des lokalen Access Point kann nun im Webinterface Konifguriert und mit der Eingabe eines Passwords auch versteckt werden.
    Es können bis zu zwei RFID-Masterkarten über das Web Interface eingelesen und gelöscht werden.
    Abfrage für Datensutzerklärung integriert.

2 Gedanken zu „RFID-Kaffeekasse mit Nextion Display“

  1. Hallo Alex,
    für mein Projekt habe ich ein vorhandenes Gehäuse aus meinem Fundus benutzt. Leider ohne Herstellerangaben.
    Eine 3D-Druckvotlage gibt es bisher noch nicht, würde ich aber gerne in das Projekt mit aufnehmen, wenn du eine erstellst!?
    VG Thomas

  2. Hallo Thomas,

    woher bekomme ich die super 3D-Druckvorlage für das Gehäuse?
    Viele Grüße
    Alex

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