DIY Scale Anleitung
Diese Seite führt dich durch alle Schritte um deine eigene Waage zu bauen.
Du brauchst lediglich etwas Geschick, alle benötigten Materialen und die Software wird hier erläutert.
Werkzeuge
Lötkolben
Eine dünne Lötspitze ist von Vorteil
1.3 und 2 mm Sechskant
Hier kommt es etwas darauf an, welche Schraubenköpfe die gewählten Schrauben haben.
3D Drucker mit 0.2mm Düse
Der Druckraum muss mindestens 135 x 125 x 13 mm betragen. Ein SLA Drucker bietet vermutlich mehr Details aber der Druck ist auch mit FDM möglich.
Pinzette
Ich empfehle eine Pinzette, da die Waage sehr viele Kleinteile enthält
(Optional)
Schneidezange
Eine kleine Zange zum kürzen der Kabel, eine Schere genügt eigentlich auch.
(Optional)
Abisolierzange
Die Abisolierung der dünnen Kabel ist auch mit den Fingernägeln möglich, jedoch mit einem Werkzeug wesentlich komfortabler.
(Optional)
Hardware
Einige Elemente verlinken direkt zu den Herstellern.
Zudem gebe ich hier eine Einkaufsliste für die Hardwarekleinteile, diese können fast alle auf Mouser.de bestellt werden:
PLA / ASA
Als Druckmaterial kann zum Beispiel PLA oder ASA genommen werden.
24x Gewindeeinsatz (2,5mm M2)
Die Gewinde werden mit Hitze in das Plastik geschmolzen. Die 3d Modelle sind für 2.5 mm Höhe und einem Durchmesser von 3.2 mm Entworfen.
Schrauben
- (20x) 4 mm M2 Schrauben
- (4x) 10 mm M2 Schrauben
- (4x) 10 mm M3 Schrauben
Lötzinn
Am besten dünner Lötzinn, da nicht viel benötigt wird.
Isolierband / Schrumpfschlauch
Dünne Schrumpfschläuche sind von Vorteil um die Lötpunkte zu schützen.
Mikrousb kabel
Zum laden der Waage und um initial die Software aufzuspielen.
0.6 mm Kabel (30 AWG)
- Rot
- Schwarz
- Grün
- Blau
- Gelb
- Weiß
- Grau
(2x) Akku Klebestreifen
Zum Befestigen des Akkus werden zwei Klebestreifen benutzt, welche üblicherweise Paarweise für Handys verkauft werden.
(1x) Jst PH 2.0 2-Pin Stecker
Benötigt zum verbinden des Akkus mit dem Board. Möglicherweise wird das nicht mehr gebraucht mit einem neuem Board oder einem anderen Akku.
(1x) Huzzah 32 Feather Board
Vorteil dieses Boards ist ein LiPo Charger, wodurch kein zusätzliches Board benötigt wird. Aktuell wird jedoch nach einer Alternative gesucht, welche weniger Strom verbraucht.
(2x) Sparkfun TAL 221 - 500 G
Diese Wägezellen wurden aufgrund Ihrer geringen Höhe gewählt.
(2x) Sparkfun HX711
Diese Boards wandeln das Analoge Signal der Wägezellen in ein digitales Signal um. Eventuell wird das noch geändert in ein Board oder es wird ein ADS1231 benutzt.
(3x) WS2812B LED
Die LEDs werden als Statusanzeige genutzt.
(2x) Adafruit 7 Segment Display & Backpack
Es werden 2 Displays gebraucht um größere negative Zahlen anzuzeigen (zB -123.5) zudem wird auch ein Timer angezeigt.
(1x) Piezo Summer (optional)
Für Sound Feedback beim drücken von Tasten wird ein Piezo Summer verwendet.
(2x) Touch Button
Zur Eingabe werden beleuchtete Touch Buttons benutzt, sodass die Hardware komplett vom Gehäuse geschützt werden kann.
(1x) Mikroe 3000 mAH li-Polymer
Ein großer Akku sorgt für die Stromversorgung. Aktuell hält der Akku mit dem Huzzah32 etwa eine Woche, durch ein Board mit besserem Strommanagement kann das evtl stark verbesser werden.
3D Modelle
Zum Druck der 3D Modelle wird wie oben beschrieben ein Druckraum von mindestens 135 x 125 x 13 mm benötigt.
Ich empfehle eine 0.2 mm Druckdüse und habe die Folgenden (Cura) Einstellungen benutzt:
- Schichtdicke: 0.16 mm
- Linienbreite: 0.3 mm
- Wanddicke: 0.9 mm
- Obere Schichten: 7
- Untere Schichten: 7
- Fülldichte: 15 %
- Füllmuster: Würfel
- Slicing-Toleranz: Exclusiv
Software
Installation
Es gibt verschiedene Wege die Binärdateien auf den ESP zu flashen. Die hier gezeigte Methode benötigt keine Installation zusätzlicher Programme.
- Das Flash Download Tools von Espressif herunterladen und entpacken
- Die neueste software.zip Datei von Github herunterladen und entpacken
- flash_download_tool.exe starten
- Huzzah32 per USB mit dem PC verbinden
- Esp32 wählen und OK drücken
- Dateien auswählen und richtige Einstellungen eingeben
- Flashen über START
- Nach dem Beenden den Huzzah32 abstecken
Einrichtung
Die Einrichtung der Waage wird hier später erläutert.
Kalibrieren
Informationen über die Kalibrierung der Waage.
Entwicklung
Dieses Projekt wird aktuell noch weiterentwickelt, da es noch einige Schwachstellen gibt, welche entfernt werden sollen.
Aktuell werden folgende Dinge entwickelt:
Hardware
- Stromverbrauch reduzieren (anderen Mikrocontroller)
- HX711 Alternativen testen
- Andere (wasserdichte) Lademöglichkeit
Software
- Nullwert verändert sich langsam, wenn kein Gewicht auf der Waage steht (drifting)
- Erkennen wenn geladen wird
- Fehlernachrichten besser auswerten
- Einstellungen der Waage über ein Passwort schützen
- Der Timer soll in Zukunft automatisch starten
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This is looking awesome! Also very detailed descriptions. I really want to use your scale approach but I am insecure how capacity buttons are working here? Are they covered by the printed case? It would be awesome if you could elaborate on this for the sake of making it easier for me! I am thinking of printing a slightly bigger “weiging waggon” and then from a plaster mold I would make a silikon cover with a little skirt to make it harder for water to enter and make it easy to keep clean. Have you tried such an approach? It… Weiterlesen »
Hi thanks for the comment. Yes the buttons are hidden behind one layer of 3d printed plastic. In the technical documents of the buttons it states: Distance between Button and cover: “Maximum distance between overlayand acrylic/glass:0.015” [0.38mm] Material thickness: “Maximum thickness of acrylic/glass, 0.118” [3mm]” I am not really using it because i bought another scale it was more a fun project. A silicon cover sounds great but make sure it doesn’t bend and make faulty readings. I think a hardware switch is not necessary because the esp can go into deepsleep and almost use no energy and can be… Weiterlesen »