Arduino-gesteuerte smarte Kaffeemaschine mit Bluetooth & Temperaturüberwachung

Komponenten und Zubehör

Arduino Nano R3	1
HC-05 Bluetooth-Modul	1
DS18B20 Temperatursensor (1m, wasserdicht)	1

Apps und Online-Dienste

• Serial Bluetooth Terminal (von Kai Morich)
• Arduino IDE

Über dieses Projekt

Einführung

Eine intelligente, automatische Kaffeemaschine mit Temperaturverlaufsgrafik, steuerbar per Bluetooth – oder ganz automatisch: Frischwasser einfüllen und das System startet selbstständig!

Alle Teile sind handgefertigt, alle Funktionen eigene Entwicklungen.

Ein „Testmodus“ erlaubt die Nutzung als vielseitiges Thermometer mit externem Sensor und Grafikdarstellung.

Entwickelt auf Arduino Nano/Uno, nutzt ST7920-Display, HC-05 Bluetooth, Dallas DS18B20 Temperatursensor, Relais für Heizspule, Taster mit LEDs, Summer und einen CD4017BE Dekadezähler für die LED-Leiste.

Startmöglichkeiten

• Autostart: Im Standby misst das System zyklisch die Temperatur. Ein Temperaturabfall durch frisches Wasser startet den Brühvorgang. Per Smartphone-Befehl „auto“ aktivierbar/deaktivierbar, Einstellung wird im EEPROM gespeichert.
• Taster drücken: Startet/unterbricht Brühvorgang oder verlässt Testmodus.
• Bluetooth-Befehl „start“ / „stop“: Steuerung per Smartphone.

Einmalige Analyse während des Brühens

Nach 60 Sekunden vergleicht der Mikrocontroller Start- und Currenttemperatur und zieht Schlüsse:

• „Wasser vergessen!“ – Temperatur zu stark gestiegen
• „Kaffee für Zwei.“ – Weniger Wasser, stärkerer Temperaturanstieg
• „Kaffee für Sechs.“ – Mehr Wasser, geringerer Temperaturanstieg
• „Heizspulen-Fehler!“ – Kein signifikanter Temperaturanstieg

Zusätzlich läuft eine Sensorkontrolle kontinuierlich.

Messart umschalten (°C/°F)

Per Bluetooth-Befehl „c“ oder „f“ umschaltbar, sogar während des Brühens – ohne Sprung in der Grafik. Start- und Vorwerte werden intern umgerechnet. Einstellung wird im EEPROM gespeichert.

Dynamische Bildschirmelemente

Bei vollem Bildschirm scrollt die Grafik nach links. Um Kollisionen mit Anzeigeelementen zu vermeiden, sind deren Positionen dynamisch.

Testmodus

Externer Temperatursensor macht das Gerät zum universellen Thermometer mit Grafik. Messbereich: -20 °C bis +128 °C (-4 °F bis +262 °F). Per Smartphone einstellbares Messintervall (1–999.999 Sekunden) → Grafikbreite 128 Sekunden bis 11,57 Tage.

Bluetooth-Kommunikation

Empfängt Befehle, sendet Statusmeldungen, erkennt Verbindungsaufbau/-abbruch.

LED-Steuerung

CD4017BE Dekadezähler steuert LED-Leiste. Takt vom MCU bei jeder Messung, Reset bei neuem Brühvorgang/Testmodus.

Der Taster hat eine zweifarbige LED (2 Pins). Steuerung im Code:

• Dauerhaft Grün: Standby / Kaffee fertig, Heizung aus
• Dauerhaft Rot: Brühvorgang läuft, Heizung an
• Rot/Grün abwechselnd: Testmodus
• Blinkend Rot: Fehler (Sensor, Heizspule, Wasser vergessen → Abbruch)

Code

Smart Coffee Maker – Gyula Osi (Arduino)

Vollständiger Code zu lang für Anzeige – siehe Originalprojekt. Enthält:

• ST7920 Display-Ansteuerung (U8glib)
• OneWire & DallasTemperature für DS18B20
• SoftwareSerial für HC-05 Bluetooth
• EEPROM für Einstellungen (Autostart, °C/°F)
• elapsedMillis für Timing
• CD4017BE Ansteuerung (CLK/RST)
• Zustandsautomat für Brühlogik, Autostart, Analyse, Testmodus
• Bluetooth-Befehlsparser (Auto, Reboot, Start, Stop, Test, C/F, Intervall)
• Dynamische Grafik-Rendering mit Scrolling

Schaltplan