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

Profuktübersicht RFID-Kaffekasse

Key Features

• Schnelle Erfassung von Kaffeebezugsdaten
• Kaffeedatenerfassung über RFID
• Kundendatenverwaltung über RFID
• System Administration über Masterkarten direkt am Modul oder über das Webinterface
• Remanente Datenspeicherung der Kunden und Systemdaten im internen Filesystem
• Innovativer Mikrokontroller ESP8266 mit 4 MB Flash
• Kompakte Bauform und leichte Montage
• WIFI Landing Portal
• Passwortgeschützter WIFI-Access Point und Webinterface
• Stand Alone Betrieb über einen lokalen WIFI-Access Point möglich
• Integrierter Web-Server
• Integriertes Filesystem mit Backup- und Restore Funktionen

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. Für die Anmeldung und Verwaltung der Kaffeekunden wurde eine Lösung mittels RFID-Transponder realisiert.

Das Modul kann für die Auswertung und Konfiguration direkt per DHCP mit dem lokalen Netzwerk verbunden werden. Hierfür verfügt das Modul über ein Landing Portal, dass nach dem Verbinden mit der Stromversorgung aktiviert wird.

Um eine Verbindung zu diesem Landing Portal herzu stellen, verbindet man sich mit dem  Accesspoint „AP-Coffeeshop„. Nach der Verbindung öffnet sich automatisch die Konfigurationsseite der Kaffeekasse im Webbrowser.
Alternativ kann das Portal über die IP-Adresse 192.168.4.1 im Webbrowser geöffnet werden.

Wurde die SSID und das Kennwort für das lokale WLAN eingetragen, kann die Konfiguration der Kaffeekasse über die per DHCP vergebene IP-Adresse im lokalen Netzwerk aufgerufen werden.

Soll oder darf das Modul nicht mit dem lokalen WLAN verbunden werden, bleibt der Access Point des Moduls geöffnet und die Konfiguration und Bearbeitung der Kunden- und Kaffeedaten kann auch direkt über das Landing Portal des Moduls erfolgen.

Der Access Point des Moduls wird nicht direkt in den verfügbaren WIFI Verbindung deines Endgeräts angezeigt, da dieser als hidden Access Point gestartet wird. Um eine Verbindung herzustellen, müssen die Verbindungsdaten deshalb manuell eingegeben werden.

Für die Verbindung mit dem Access Point und das öffne des Webinterface wurde ein Kennwortschutz wurde eine Kennwort Abfrage eingerichtet.

Mittlerweile ist das Projekt immer wieder um neuen Funktionen erweitert worden. In der Hardware Version HV3 wurde nun auch eine Platine entwickelt. Mit dem fliegenden Aufbau gab es immer wieder Kontaktprobleme, gerade beim RFID-Reader.
Die neue Platine verfügt über einen USB C Anschluss und die Möglichkeit das Gerät auch mal mobil mit LIPO Akku zu betreiben.

Platine Harware Version HV3

Webinterface HV3

 

Schaltplan HV1

Schaltplan HV2 / 3
Dieser vereinfachte Schaltplan kann auch für die Firmware Versionen HV3.xx verwendet werden!

Erste Schritte Aufbau

Der physikalische Aufbau des Prototypen HV1 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 anfangs 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:

• 11.11.2025 HV2
  – Komplette Überarbeitung der Firmware.
  – Viele Funktionen erweitert. Alte Kunden Beschränkung
  aufgehoben durch die Verwendung eines internen Filesystems.
  – Mehrsprachige Display Ausgaben.
  – Vereinheitlichung der Display Firmware.
  – Geschwindigkeitsoptimierung der Displayaugabe.
  – Vereinfachung der Dateneingabe am Display mit der
  Masterkard.
  – Neues WIFI-Landinportal.
  – Integration einer Protokollfunktion
  – Filsystem Backup als TAR-File
•  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.