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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Bau einer Kaffee-Vollautomaten Steuerung


Autor: chris (Gast)
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Hallo,

beim Durchlesen dieses Threads:

Beitrag "Eigenbau einer Kaffee- Vollautomaten-Steuerung"
und durch
http://www.yasd.de/saeco1.html

bin ich auf den Geschmack gekommen, meiner Saeco Incanto ne 
Eigenbau-Steuerung mit Grafik-LCD zu spendieren. Bedienung soll später 
über nen Drehencoder mit Taster laufen. Das ganze sollte dann auch 
OpenSource werden, soweit man keine Probleme mit der Fa. Saeco bekommen 
kann.

Jedenfalls bin ich gerade beim Schaltplanzeichnen angekommen und da 
tauchen auch schon die ersten Probleme auf. Ursprünglich wollte ich die 
Verbraucher mit Printrelais mit 10A Schaltvermögen schalten. Jedoch 
reicht dafür der Platz auf der Leiterplatte nicht aus. (Möchte dann 
letzendlich mich an den Maßen der momentan eingebauten Steuerkarte von 
Saeco orientieren.)

Saeco hat hierfür Triacs verwendet, ich hingegen habe noch nie mit 
Triacs gearbeitet und habe verständlichermaßen ein Wenig Respekt davor, 
da dort dann eben doch Netzspannung darüber läuft und es fürchterlich 
knallen könnte.


Folgende Verbraucher sind vorhanden:

Pumpe (48W @ 230V AC)
Heizung (1090W @ 230V AC)
Dosierklappenmagnet (230V AC)
Mahlmotor (50 Ohm @ 100V DC)
Getriebemotor zum Verfahren der Brühgruppe (30V DC)

2. Problem:

Es sind, wie an der Verbraucherliste zu sehen, teilweise "exotische" 
Spannungen vorhanden, die es gilt, auf der Platine direkt zu erzeugen.
Auf der Originalplatine befindet sich lediglich ein Trafo (9V, 2VA 
(Versorgungstrafo für den µC)). Die restlichen Spannungen werden 
vermutlich über 2 Keramikwiderstände (9W, 4 Ohm und 3W, 1,5 Ohm) 
erzeugt.

Bin momentan etwas Planlos, welchem Problem ich mich als erstes annehmen 
soll. Vielleicht wisst ihr nen einfachen Weg, sei es das 
Spannungsproblem bzw. das Triacproblem zu lösen.



MfG

chris

Autor: juppi (Gast)
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optoTriac

Autor: Bernd Rüter (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)
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Phototriac:
SHARP hat da diese tollen S201S06V, die bis 3A können (bei Kühlung).
Da hast Du 4 Pins. Eine LED, die Du mit einem Vorwiderstand ansteuerst 
und den 230V-Schalter galvanisch getrennt.
(es gibt auch stärkere Sachen hier. Da gibt es Klopper, die Hunderte 
Amperes schalten).

Kleinere Sachen gibt es von SHARP, Vishay, NAIS im Optokoppler-Gehäuse 
(Phototriac) und das geht bis max. ca. 1A.

Für DC gibt es "PhotoRelais", das ist quasi ein Optokoppler mit einem 
(zwei) MOSFET am Ausgang. Auch da geht es in den kleinen Gehäusen bis 
ca. 1A.

Diese Teile sitzen in aller Lust- und Haushaltselektronik drin, die hohe 
Stückzahlen hat und nichts kosten darf.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Hmm.
Da du ja sowieso die alte Platine nicht mehr brauchst: Was spricht 
dagegen, die einfach so zu lassen wie sie ist, den µC da drauf 
stillzulegen und mit deinem neuen µC die alte Perpiherie ganz einfach 
weiter zu verwenden?

Autor: Thomas O. (kosmos)
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ich nehme mal an die 230V laufen über eine Diode so das nur die 
positiven  Wellen durchkommen und dann noch mit einem Kondensator und 
oder Drossel geglättet werden. Gibt vielleicht etwas mehr wie 100V DC 
düfrte aber dem Motor egal sein.

Ich würde nicht von verschleißlosen Triacs auf Relais umrüsten sondern 
auch probieren diese selbst anzusteuern.

Autor: Wichtel (Gast)
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Den µC einer Saeco direkt durch einen Atmel zu ersetzen haben auch 
andere schon getan, allerdings nicht für Incanto:

http://saeco-jura-reparatur.com/pi1/pi12/pd8.html

Ich denke auch dass ein solcher Ansatz das vielversprechendste ist, ggf. 
um eine galvanisch getrennte Schnittstelle für einen Zusatzcontroller am 
LCD erweitert.

Die Gemeinheit der Saecos ist dass bei den meisten Platinenversionen die 
+5V Sekundärseitig des Netztrafos direkt mit der Netzphase gebrückt 
sind.

Eine galvanische Trennung für Zusatzaufbauten, welche evtl. gründlicher 
getestet und debuggt werden müssen als die funktionierende 
Originalhardware, halte ich daher für Pflicht.

Autor: Wichtel (Gast)
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Die Spannung für die Mühle beträgt übrigens 230V DC, gewonnen aus 
vollweggleichgerichteter Netzspannung ohne Siebung.

Die 30V-Spannung des Brühgruppenmotors wird dagegen per 
Halbwellengleichrichtung in Reihe mit einem 130 Ohm/437W-Widerstand 
erzeugt welcher entweder am Heisswasserboiler oder an der 
Tassenheizplatte befestigt ist.
Zusätzlich wird die Motorspannung über eine Parallelstabilisierung aus 
einem TIP33C/BD245C und einer 33V/1,3W Z-Diode plus einem 
Brückengleichrichter (damit beide Polaritäten funktionieren) begrenzt.

Da müsste man also entweder ein kräftiges Ersatznetzteil reinbasteln, 
die vorhandene Mimik nachbauen oder etwas besseres erfinden.
Für einfache Funktion wäre die Originalhardware sicher ein guter Ansatz, 
auch wenn die erwähnte Parallelstabilisierung gerne mal den Geist 
aufgibt.
Fehler ist dann "Brühgruppe blockiert" weil der Transistor durchlegiert 
und der Motor nur noch ca. 5V bekommt. Ursache ist die angezeigte 
Fehlermeldung.

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Man könnte noch eine Midi Schnittstelle implementieren. Für Musiker :)

Ralph Berres

Autor: Ingo (Gast)
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MIDI passt ja nun garnicht,
Das lässt sich mit HTCPCP leichter implementieren
http://tools.ietf.org/html/rfc2324
mfG ingo

Autor: Ralph Berres (rberres)
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doch passt schon gab es sogar mal in den 90ger Jahren und war recht 
lustig, aber auch teuer. Wurde damals von Musikproduktiv für Tonstudios 
angeboten

Ralph Berres

Autor: Bersch (Gast)
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Wichtel schrieb:
> 437W-Widerstand

?

Autor: Wichtel (Gast)
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Ja genau...der Widerstand hat laut Aufdruck eine Belastbarkeit von 437 
Watt.
Liegt hauptsächlich daran dass er auch unabhängig von der 
Vorwiderstandsfunktion als Heizung eingesetzt wird in manchen Modellen.

Autor: chris (Gast)
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Karl heinz Buchegger schrieb:
> Was spricht
> dagegen, die einfach so zu lassen wie sie ist, den µC da drauf
> stillzulegen und mit deinem neuen µC die alte Perpiherie ganz einfach
> weiter zu verwenden?

Hab ich mir auch schon überlegt, wäre um einiges einfacher und vor allem 
kostengünstiger, als ne komplett neue Leiterplatte mit Netzteil und 
Spannungsquellen zu entwerfen. Jedoch habe ich das Problem, dass ich 
nicht weiß, welche Pins des vorhandenen PIC wo hängen.


Wichtel schrieb:
> Die Spannung für die Mühle beträgt übrigens 230V DC, gewonnen aus
> vollweggleichgerichteter Netzspannung ohne Siebung.

Hmm. Stimmt. Wenn ich am Ausgang messe (Multimeter) habe ich ~ 100V ohne 
Motor bzw. ~ 250 V mit Motor.

> Die Gemeinheit der Saecos ist dass bei den meisten Platinenversionen die
> +5V Sekundärseitig des Netztrafos direkt mit der Netzphase gebrückt
> sind.

Aber welchen Nutzen hat das?

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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chris schrieb:
> Karl heinz Buchegger schrieb:
>> Was spricht
>> dagegen, die einfach so zu lassen wie sie ist, den µC da drauf
>> stillzulegen und mit deinem neuen µC die alte Perpiherie ganz einfach
>> weiter zu verwenden?
>
> Hab ich mir auch schon überlegt, wäre um einiges einfacher und vor allem
> kostengünstiger, als ne komplett neue Leiterplatte mit Netzteil und
> Spannungsquellen zu entwerfen. Jedoch habe ich das Problem, dass ich
> nicht weiß, welche Pins des vorhandenen PIC wo hängen.

Na komm.
So viele werden das schon nicht sein. Die Leiterbahnen kann man 
verfolgen wo sie hingehen. Wenn du eine komplett neue Hardware aufbauen 
willst, ist es IMHO sowieso Pflicht erst mal die vorhandene Hardware 
komplett zu analysieren. Insofern hast du es sogar leichter. Denn du 
weißt, dass vom PIC an den Ausgängen nur entweder 0V bzw 5V rauskommen 
werden. D.h. die Frage ist einfach nur: Wenn 0, was passiert dann; wenn 
1 was passiert dann?

Einzig ein PWM Ausgang kann dir da einen Strich durch die Rechnung 
machen. Das sollte sich aber erkennen lassen, wo ein PWM Ausgang sitzt 
bzw. überhaupt Sinn macht.

Wenn deine Idee ist:
Ohne Kentniss der bisherigen elektronischen Funktion schmeiss ich die 
Internals weg, pfriemle da ein paar Relais rein und schon hab ich eine 
Maschine die wesentlich besser ist als das was mir der Hersteller 
liefert, dann sag ich dir: lass es. Es hat nun mal keinen Sinn, aus 
einem gekauften Auto den Motor samt Ansteuerelektronik rauszuwerfen und 
durch ein Schwungrad und einen Lego-Motor zu ersetzen.

Autor: chris (Gast)
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Karl heinz Buchegger schrieb:
> Wenn du eine komplett neue Hardware aufbauen
> willst, ist es IMHO sowieso Pflicht erst mal die vorhandene Hardware
> komplett zu analysieren.

Wäre jetzt eigentlich davon ausgegangen, dass ich eben ein paar 
Verbraucher habe, von denen ich weiß, dass sie 230V~ benötigen und ich 
diese eben per Triac zünde.

Muss dir allerdings zustimmen, dass es schon etwas kniffliger wird, mit 
wenigen Bauteilen aus 230V AC --> 33V DC herzustellen, so wie Saeco es 
gemacht hat.

Karl heinz Buchegger schrieb:
> Ohne Kentniss der bisherigen elektronischen Funktion schmeiss ich die
> Internals weg, pfriemle da ein paar Relais rein und schon hab ich eine
> Maschine die wesentlich besser ist als das was mir der Hersteller
> liefert, dann sag ich dir: lass es.

Seh ich ein. Mich stört ja auch in erster Linie nicht die Beschaltung 
der Komponenten, sondern die Programmabfolge an sich. Es fehlen mir ein 
paar Zusatzfunktionen wie z.B. Boiler aus nach 20 Minuten ohne Benutzung 
oder auch, dass ich z.B. 3 Tassen Kaffee hintereinander rauslassen kann. 
Dies wäre mit ner anderen Software durchaus kein Problem. Da ich aber 
bisher nur mit AVRs gearbeitet habe, und ich mit denen zufrieden bin, 
möchte ich mich auch net unbedingt in die PIC-Materie 
programmiertechnisch einarbeiten.

Anbei ein Entwurf der Lastschaltung mit Triacs für Komponenten bei 230V 
AC.
Würde es so funktionieren? AVR gibt logisch 1 auf den MOC, der Triac 
zündet durch, AVR gibt 0, Triac trennt. Ist es eigentlich kritisch, ob 
ich am Triac L oder N schalte?

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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chris schrieb:

> Seh ich ein. Mich stört ja auch in erster Linie nicht die Beschaltung
> der Komponenten, sondern die Programmabfolge an sich. Es fehlen mir ein
> paar Zusatzfunktionen wie z.B. Boiler aus nach 20 Minuten ohne Benutzung
> oder auch, dass ich z.B. 3 Tassen Kaffee hintereinander rauslassen kann.
> Dies wäre mit ner anderen Software durchaus kein Problem. Da ich aber
> bisher nur mit AVRs gearbeitet habe, und ich mit denen zufrieden bin,
> möchte ich mich auch net unbedingt in die PIC-Materie
> programmiertechnisch einarbeiten.

Dann schlage ich doch erst mal folgendes vor:
Du identifizierst die grundsätzlichen Ansteuerbaugruppen. D.h. du gehst 
zb vom Motor ausgehend rückwärst die Schaltung durch, bis du beim PIC 
angekommen bist. Die Widerstände und Kondensatoren nach Masse oder Vcc 
interessieren dich zuerst mal herzlich wenig, du verfolgst nur den 
Steuerpfad. Bist du beim PIC, dann hast du einen Pin identifiziert, mit 
dem höchst wahrscheinlich diese Baugruppe zum Leben erweckt wird. Da 
würde ich mal ein Voltmeter (wenn du hast Oszi) drannklemmen und die 
Maschine arbeiten lassen. Dabei auf die entsprechende Baugruppe und das 
Voltmeter achten: Welchen Zustand hat der Pin wenn die Baugruppe 
arbeitet? Ist es tatsächlich so, dass dieser Pin diese eine Baugruppe 
ansteuert.

Das machst du so lange, bis du weißt welche Pins eindeutig eine 
Baugruppe steuern und mit welchem Ausgangspegel sie angesteuert wird.

Damit sollte sich schon mal die Mehrzahl aller PIC Pins eindeutig einer 
Funktion zuordnen lassen.

Nebeneffekt: Du kriegst automatisch ein Gefühl dafür in welcher 
Reihenfolge welche Baugruppen angesteuert werden müssen. Papier ist dein 
Freund. Im Idealfall endet alles mit einem Diagramm, in dem (zeitlich 
gesehen) genau aufscheint, welcher Pin zu welchem Zeitpunkt welchen 
Pegel annimmt.

Denn: Die Baugruppen anzusteuern ist eine Sache. Aber du kannst die ja 
nicht in beliebiger Reihenfolge machen lassen, da steckt ja auch ein 
Reihenfolge-Ballet dahinter.

> Seh ich ein. Mich stört ja auch in erster Linie nicht die
> Beschaltung der Komponenten, sondern die Programmabfolge an sich.
> Es fehlen mir ein paar Zusatzfunktionen wie z.B. Boiler aus nach
> 20 Minuten ohne Benutzung oder auch, dass ich z.B. 3 Tassen Kaffee
> hintereinander rauslassen kann. Dies wäre mit ner anderen Software
> durchaus kein Problem.

Ist schon klar. Aber ehe du dich an diese Sachen wagen kannst, musst du 
ja erst mal die bisherige Funktion duplizieren. Daher musst du auch 
wissen, was da eigentlich im Moment abgeht.

Autor: chris (Gast)
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Karl heinz Buchegger schrieb:
> Ist schon klar. Aber ehe du dich an diese Sachen wagen kannst, musst du
> ja erst mal die bisherige Funktion duplizieren. Daher musst du auch
> wissen, was da eigentlich im Moment abgeht.

Das ist kein Problem, den Programmablauf hab ich schon bei der Maschine 
beobachtet, bzw. über den Testmodus simuliert. Dort kann man jeden Aktor 
per Tastendruck betätigen bzw. die Eingänge und Temperaturen über LEDs 
als Binärcode ablesen.

Hier die Notizen:

1. Maschine ein

2. Es wird geprüft, ob im EEPROM das Flag für Wassermangel aktiv ist. 
Dies kann daher resultieren, dass wenn man vor dem letzten Ausschalten 
eine größere Menge Kaffee bezogen hat bzw. über das HWD-Ventil 
Heißwasser bezogen hat und den Tank leergepumpt hat, das Flowmeter nicht 
mehr die Nenndurchflussmenge an den Controller geliefert hat und daher 
der Controller sich das mittels Eintrag im EEPROM merkt. Wenn ja, wird 
man aufgefordert, die Maschine über das HWD-Ventil zu entlüften, es wird 
dabei das Flowmeter betätigt. Wenn die Durchflussmenge ausreicht, 
erlischt dieser Fehler.

3. Es wird geprüft, ob Türe zu, Brühgruppe eingesetzt, Satzbehälter 
eingesetzt, HWD-Ventil-Schalter aus ist und der Wasserstand-Reedkontakt 
aktiv ist (Wasser vorhanden). Diese Eingänge werden kontinuierlich 
überwacht.

4. Die Brühgruppe wird kurz Verfahren, um die Funktion des 
Grundstellungs-Endschalters und somit der Funktion des Motors zu 
überprüfen. Wenn Endschalter Grundstellung betätigt, wird aus dem 
Grundschalter gefahren. Wenn nicht betätigt oder Brühstellung betätigt, 
wird bis Grundstellung gefahren, bis Grundschalter betätigt und wieder 
ein Stück zurück, bis Grundschalter nicht mehr betätigt.

5. Die Aufheizphase beginnt. Wenn Nenntemperatur erreicht wird, ist der 
Automat betriebsbereit, Eingaben über Bedienschalter werden akzeptiert 
und ausgeführt. Sollte vorher Dampf bezogen worden sein und eine 
bestimmte Temperatur überschritten sein, wird Aufgefordert, über 
Heißwasserentnahme (Durchspülen des Boilers mit Kaltwasser) die 
Temperatur zu senken. Die Temperatur wird stetig überwacht und 
Nachgeregelt.

6. Kaffeebezug: Die Bedientaste Kaffee wird betätigt. Nun beginnt die 
Mühle zu Mahlen, bis der Dosierklappenmikroschalter schließt. Sollte 
dieser vor dem Mahlen geschlossen sein, wird auf das Mahlen verzichtet. 
--> weiter mit Punkt 7

Sollte der Mikroschalter innerhalb einer gewissen Zeit nicht betätigt 
werden, wird davon ausgegangen, dass sich keine Bohnen in der Mühle 
befinden --> Bohnenmangel wird angezeigt.

Je nach Einstellung kann man wählen ob manuell eingeschütteter 
Pulverkaffee verwendet werden soll. Das Mahlen und die Betätigung der 
Dosierklappe entfällt daraufhin. --> Weiter mit Punkt 8

7. Dosiermenge ist laut zugehörigem Mikroschalter erreicht, das 
gemahlene Kaffeepulver wird mittels 3x Betätigen des 
Dosierklappenmagnetventils in die Brühgruppe fallen gelassen. Interner 
Zähler für Kaffeebezug wird um 1 erhöht, um später zu ermitteln, wann 
die Warnung "Satzbehälter" ausgegeben wird.

8. Die Brühgruppe wird Richtung Brühstellung verfahren, bis der 
Endschalter "Brühstellung" erreicht wird.
Sollte auch dieser nicht in einer gewissen Zeitspanne schalten, wird 
eine Fehlermeldung ausgegeben --> BG fährt wieder zurück.

9. Die Pumpe beginnt zu arbeiten. Je nach Einstellung wird der durch die 
BG geformte Kaffeepad kurz mit Wasser benetzt (definierte Menge, 
ausgewertet durch Flowmeter), Pumpe wartet einen Moment und pumpt dann 
weiter oder diese pumpt ohne Unterbrechung das Wasser durch den Pad in 
die Tasse, bis der vorher festgelegte Flowmeter-Zählerstand erreicht 
ist. --> Pumpe geht wieder aus, es wird eine festgelegte "Abtropfzeit" ~ 
1 Sek. gewartet.

10. Die Brühgruppe fährt wieder in Grundstellung (bis Endschalter 
"Grundstellung" erreicht) und wirft dabei automatisch durch eine 
mechanische Vorrichtung den Kaffeepad in die Kaffesatzschale.

11. weiter mit Punkt 6

Auf die Ausführung für den Dampfbezug verzichte ich jetzt mal aus 
Gründen der Beitragslänge. :-)

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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chris schrieb:
> Karl heinz Buchegger schrieb:
>> Ist schon klar. Aber ehe du dich an diese Sachen wagen kannst, musst du
>> ja erst mal die bisherige Funktion duplizieren. Daher musst du auch
>> wissen, was da eigentlich im Moment abgeht.
>
> Das ist kein Problem, den Programmablauf hab ich schon bei der Maschine
> beobachtet, bzw. über den Testmodus simuliert. Dort kann man jeden Aktor
> per Tastendruck betätigen bzw. die Eingänge und Temperaturen über LEDs
> als Binärcode ablesen.


Häää?

Und dann hast du Federn davor, den PIC auf der Platine stillzulegen und 
stattdessen einen AVR einzuschleusen?

Nicht böse sein, aber so eine Funktionalität ist doch ein 'Hole in One' 
für jeden der Reverse Engeneering betreibt.

> Auf die Ausführung für den Dampfbezug verzichte ich jetzt mal aus
> Gründen der Beitragslänge. :-)

Gratuliere.
Dann hast du ja deine Hausaufgaben schon gemacht!

Immer unverständlicher wird damit allerdings für mich, wonach du jetzt 
eigentlich frägst. Da hätt ich schon längst den PIC abgeklemmt, Drähte 
von der Platine auf meine AVR Entwicklungsplatine gezogen und angefangen 
mit den Baugruppen zu spielen. Ziel: Der AVR soll mir in ein paar 
Stunden den ersten Espresso servieren.

Autor: MaWin (Gast)
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> soweit man keine Probleme mit der Fa. Saeco bekommen kann.

Das ist DEINE Ansteuerung. Wie eingeschüchtert sind eigentlich die 
normalen Bundesbürger durch die andauernde Repressalienpolitzik meist 
der Musikindustrie eigentlich schon ?

> wirft dabei automatisch durch eine mechanische Vorrichtung
> den Kaffeepad in die Kaffesatzschale

Saecos haben gerade keine teuren vorgefertigten Kaffeepads mit 
aromatisierter Sägespäne für teueres Geld, das ist ihre Qualität.

> ich hingegen habe noch nie mit Triacs gearbeitet

Vielleicht solltest du dich einlesen. Bei einer Tasse Kaffee. Das 
Stichwort heisst Solid State Relais. Glaube aber nicht, daß das deutlich 
kleiner wird. Und auch die kleinsten Relais werden nicht zuverlässig 
sein, du brauchst schon welche die für die SPITZENkontaktbelastbarkeit 
ausgelegt wird. Es wird wohl auf eine Kombination Transistor für 
Mahlmotor, Solid State Ralais für einfache 230V Verbraucher, Relais für 
schwierige 230V verbraucher rauslaufen.

> Nun beginnt die Mühle zu Mahlen, bis der Dosierklappenmikroschalter
> schließt.

Oder bis ihre Zeit abgelaufen ist und die Maschine fehlenden Kaffee 
meldet.

> Mahlmotor (50 Ohm @ 100V DC)

Falsch gemessen.

> Getriebemotor zum Verfahren der Brühgruppe (30V DC)

Du kommst mit einem 24V~ Trafo aus, der vielleicht irgendwie hinten 
reingefummelt werden kann. Aus den 30V DC machst du dann per 
Linearregler 5V für den AVR.


Die Saecos haben eigentlich ganz andere Probleme, als daß ihnen ein 
Graphik-LCD fehlen würde (selbst das billigste aktuelle Xelsis hat 
Farb-LCD, es geht dir also nur um alte Modelle). Denen fehlt eine 
ordentliche Standy-Schaltung und das Plastik-Zeugs der Brühgruppe wird 
undicht und sollte besser aus Metall sein, der Wasserbehälter wird 
undicht und keine erkennt wenn der Kaffeesatzbehälter überläuft. DAS 
sind aber alles Probleme die sich mit einem Graphik-LCD nicht lösen 
werden.

Autor: chris (Gast)
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MaWin schrieb:
> Saecos haben gerade keine teuren vorgefertigten Kaffeepads mit
> aromatisierter Sägespäne für teueres Geld, das ist ihre Qualität.

Ich meinte den von der Brühgruppe aus dem Kaffeepulver gepressten 
Kaffeepad.

MaWin schrieb:
> Denen fehlt eine
> ordentliche Standy-Schaltung

chris schrieb:
> Es fehlen mir ein
> paar Zusatzfunktionen wie z.B. Boiler aus nach 20 Minuten ohne Benutzung...

Hm. Habe mit den mechanischen Teilen dieser Maschine glücklicherweise 
noch keine Probleme (gekauft 2008) - toitoitoi aufholzklopf.

Mich stört wie gesagt am meisten die fehlende Standbyschaltung und dass 
der Kaffee für meinen Geschmack zu kalt raus kommt. Und ja, ich habe sie 
regelmäßig entkalkt. Die ist schon von Anfang an so lau. Wenn ich 
allerdings im Testmodus die Heizung manuell hochfahre und dann nen 
Kaffee mit dem Testmodus mache, isser genau richtig.

MaWin schrieb:
> DAS
> sind aber alles Probleme die sich mit einem Graphik-LCD nicht lösen
> werden.

Natürlich nicht. Habe aber jetzt endlich ein sinnvolles AVR-Projekt 
gefunden, das vielleicht auch die Freundin nachvollziehen kann. (Wife 
Acceptance Factor) :) Aber das nur nebenbei. Ziel dieses Projektes 
isses, endlich mal was zu bauen, was man auch im Alltag nutzt.

Autor: chris (Gast)
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Karl heinz Buchegger schrieb:
> Immer unverständlicher wird damit allerdings für mich, wonach du jetzt
> eigentlich frägst. Da hätt ich schon längst den PIC abgeklemmt, Drähte
> von der Platine auf meine AVR Entwicklungsplatine gezogen und angefangen
> mit den Baugruppen zu spielen. Ziel: Der AVR soll mir in ein paar
> Stunden den ersten Espresso servieren.

Ok. Habe jetzt auch eingesehen, dass es Quatsch ist, die komplette 
Hardware neu zu gestalten. Werde jetzt mal das Teil auseinandernehmen 
und auslöten.

Wovor ich dennoch Respekt habe, sind die mit Netzphase verbundenen 5V. 
Bin zwar beruflich Elektrofachkraft, hab aber doch eher vielleicht zu 
viel Respekt davor.

Autor: U.R. Schmitt (Gast)
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chris schrieb:
> Wovor ich dennoch Respekt habe, sind die mit Netzphase verbundenen 5V.
> Bin zwar beruflich Elektrofachkraft, hab aber doch eher vielleicht zu
> viel Respekt davor.

Besser Du hast Respekt, dann bist Du vorsichtig. Für Testen mit einem 
µCBorad ist das ja auch gelinde gesagt Scheiße.
Ich würde dann zumindest ein Trenntrafo empfehlen.

Vorsicht beim Messen mit Oszi! Dazu muss dann das Gerät an einen 
Trenntrafo, und wenn Du das Oszi anhängst ist wieder eine Seite über 
diese 5V 230V Verbindung geerdet. (Ist die wirklich da?)

Viel Erfolg

Autor: chris (Gast)
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Habe weder Oszi noch Trenntrafo zur Verfügung. Ob eine Verbindung 
zwischen 5V und 230V besteht, kann ich derzeit nicht sagen, werde aber 
gleich die Platine ausbauen und nachmessen (Widerstand zw. GND <-> 230V 
/ N und 5V <-> 230V / N)

Autor: MaWin (Gast)
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> Da hätt ich schon längst den PIC abgeklemmt, Drähte
> von der Platine auf meine AVR Entwicklungsplatine gezogen und angefangen
> mit den Baugruppen zu spielen.


Puh, 230V~ auf der Experimentierplatine. DAS weckt auf, besser als 
Espresso.

Autor: chris (Gast)
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Also hab nachgemessen:

Zwischen LM7805 GND (Kühlfahne) und L1: 7.48 kOhm
Zwischen LM7805 GND (Kühlfahne) und N:  4.95 kOhm

Zwischen LM7805 Eingang und L:  4.16 MOhm
Zwischen LM7805 Eingang und N:  4.16 MOhm

Zwischen LM7805 Ausgang und L:  2.58 kOhm
Zwischen LM7805 Ausgang und N:  0.2 Ohm

Jetzt isses wahrscheinlich schlecht mit Experimentierboard ohne 
Trennrafo. :-(

Autor: Wichtel (Gast)
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chris schrieb:
>> Die Gemeinheit der Saecos ist dass bei den meisten Platinenversionen die
>> +5V Sekundärseitig des Netztrafos direkt mit der Netzphase gebrückt
>> sind.
> Aber welchen Nutzen hat das?

Soweit ich weiss dient das hauptsächlich der Nulldurchgangserkennung für 
softwaregestuerte Halbwellengleichrichtung des Brühgruppenantriebs. Dazu 
ist die andere Netzphase über Z-Diode und Widerstand mit einem 
µC-Eingang verbunden.

chris schrieb:
> Zwischen LM7805 Ausgang und L:  2.58 kOhm
> Zwischen LM7805 Ausgang und N:  0.2 Ohm
>
> Jetzt isses wahrscheinlich schlecht mit Experimentierboard ohne
> Trennrafo. :-(

Genau...danke für die Bestätigung!

MaWin schrieb:
> Puh, 230V~ auf der Experimentierplatine. DAS weckt auf, besser als
> Espresso.

Das glaube ich auch, aber das Glück muss schon groß sein damit es anhält 
und sich nicht nach 2 Sekunden ins Gegenteil verkehrt.

MaWin schrieb:
> Die Saecos haben eigentlich ganz andere Probleme,
> ...das Plastik-Zeugs der Brühgruppe wird
> undicht und sollte besser aus Metall sein, der Wasserbehälter wird
> undicht und keine erkennt wenn der Kaffeesatzbehälter überläuft.

Die Brühgruppen lassen sich neu abdichten genau wie der 
Wassertankanschluss.
Die Kaffeesatzzählung muss ausgetrickst werden damit der Behälter 
überläuft.

Allerdings habe ich in der Tat ähnliche Pläne für meine Quick Mill 
05000A.
Sie hat keine deiner Kritikstellen (Messingbrühgruppe, Wassertank mit 
eingehängtem Schlauch, Satzbehälter für 40 Portionen), aber ein 
Reinigungsprogramm fehlt ihr dringend für die verschmutzungsanfällige 
elektrisch beheizte und fest eingebaute Brühgruppe.
Auch möchte ich die Bimetallthermostate an Thermoblock und Brühgruppe 
gegen zwei PID-Regler ersetzen.
Der Plan ist auf der Hauptplatine den Prozessor zu ersetzen so wie hier 
für die Saeco vorgeschlagen und eine Zusatzplatine die 
Temperaturregelung erledigen zu lassen.

Autor: Wichtel (Gast)
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chris schrieb:
> Mich stört wie gesagt am meisten die fehlende Standbyschaltung und dass
> der Kaffee für meinen Geschmack zu kalt raus kommt.

Kannst die Incanto natürlich einfach gegen eine Version mit Display 
tauschen oder umrüsten.
Die hat ein Servicemenü mit Parametern für den eingebauten PID und auch 
eine programmierbare Standby-Zeit.

Autor: chris (Gast)
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Frage: Ist es angesichts dessen, dass ich es beim µC mit Netzspannung zu 
tun habe nicht doch sinnvoller, ne neue Schaltung aufzubauen? Habe mich 
jetzt ein wenig in Sachen Triac eingelesen und versucht, 'nen Schaltplan 
für die Ausgangsbeschaltung zu erstellen. Könnte bitte mal wer 
drüberschauen?

Danke

Autor: chris (Gast)
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Noch zur Erklärung für den Schaltplan: Es wird ein 24V-Trafo verbaut für 
AVR / Brühgruppe, der dann per Triac, Gleichrichter und Wenderelais an 
den Brühgruppenmotor angeschlossen werden soll.


Wichtel schrieb:
> Kannst die Incanto natürlich einfach gegen eine Version mit Display
> tauschen oder umrüsten.
> Die hat ein Servicemenü mit Parametern für den eingebauten PID und auch
> eine programmierbare Standby-Zeit.

Kann man da auch den Kaffeebezugszähler / Flussmengenzähler etc 
auswerten?

Autor: Wichtel (Gast)
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chris schrieb:
> Kann man da auch den Kaffeebezugszähler / Flussmengenzähler etc
> auswerten?

Falls du meinst dass diese Werte gespeichert werden und auf der Anzeige 
ablesbar sind: Ja sind sie.

Autor: MaWin (Gast)
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> Könnte bitte mal wer drüberschauen?

Man könnte/sollte bei 230V~ 2 Widerstände a 390 Ohm einsetzen.
Die TRIACs die viel Strom schalten brauchen Kühlkörper.
Es gibt das alles auch fertig, solid state relay, z.B. S202S02.
Der Motor ist doch eh potentialgetrennte Niederspannung, da reichen 
MOSFETs (wenn du beim Polwenderelais bleibst) oder H-Brücken wie L298.

Autor: Dietmar (Gast)
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Bei den induktiven Lasten (quasi alles ausser Heizug) könnte man 
vieleicht noch einen Snubber vorsehen? Habe ich zumindest mal so im 
Schaltplan einer Espressomaschine gesehen. Ich selber mache es 
allerdings auch mit den snubberlosen SHARP-SSR.

Autor: Marco G. (stan)
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chris schrieb:
> 9. Die Pumpe beginnt zu arbeiten. Je nach Einstellung wird der durch die
> BG geformte Kaffeepad kurz mit Wasser benetzt (definierte Menge,
> ausgewertet durch Flowmeter), Pumpe wartet einen Moment und pumpt dann
> weiter oder diese pumpt ohne Unterbrechung das Wasser durch den Pad in
> die Tasse, bis der vorher festgelegte Flowmeter-Zählerstand erreicht
> ist. --> Pumpe geht wieder aus, es wird eine festgelegte "Abtropfzeit" ~
> 1 Sek. gewartet.

Bei meiner DeLonghi fährt die BG nach dieser Pre-Injection noch ein 
Stück weiter hoch, um das feuchte Pad noch weiter zu verdichten.
Außerdem wird über die Umdrehungen der BG-Antriebs (Hall-Sensoren zur 
Messung) und evtl. über die Stromaufnahme geprüft wie weit das Pad 
gestaucht werden konnte und ob die erwartete Menge Pulver gemahlen 
wurde.

Viele Grüße
Marco

Autor: Wichtel (Gast)
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Die Saeco sind da anders gestrickt:
Die Pulvermenge wird (bis auf die neuen Modelle mit Keramikmahlwerk) 
über einen mechanischen Dosierer bestimmt, hat den Vorteil dass die 
Abnutzung der Mahlsteine sowie der eingestellte Mahlgrad nicht die 
entscheidend wichtige Pulvermenge beeinflussen.

Das Brühgruppengetriebe fährt auf eine per Endschalter definierte 
Endposition, das je nach eingestellter Menge und Komprimierbarkeit 
unterschiedliche Pulvervolumen wird über eine Feder am unteren Kolben 
ausgeglichen.

Für eine Nachbausteuerung ist das ideal, verglichen mit der DeLonghi 
oder auch einer Jura welche ebenfalls wie von dir beschrieben arbeitet.

Autor: chris (Gast)
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Habe mich jetzt aufgrund der fehlenden Potenzialtrennung zwischen 5V und 
230V dazu entschieden, doch ne neue Steuerplatine zu entwerfen.

Könntet ihr mal bitte drüberschauen, vorallem wegen der 230V-Ausgänge 
und SSRs?

Vielen Dank!

Autor: MaWin (Gast)
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Brauchst du wirklich für alle Verbraucher dieselbe Schaltleistung im 
S202S02, täte es nicht manchmal auch ein kleineres (klein war dir 
wichtig, zudem billigeres) Modell ?

Ist wirklich ein Schaltregler für die 5V nötig ? Das Ding verballert eh 
1kW, was lohnt es da, 2 Watt zu sparen, zumal die grössten Verluste 
durch den hohen Standby-Verbrauch entstehen.

Den L298 mit 0.5 Ohm zu bestücken statt direkt an Masse, dann aber die 
Spannung an diesem Shunt nicht auszuwerten, ist nutzlos. Man könnte über 
ihn erkennen, ob der Motor klemmt, oder verhindern, daß er mehr Strom 
aufnimmt, als der L298 liefern kann.

Was ist Thermo ? Keine 230V, oder ?

ich würde überlegen, wie man den Standby-Verbrauch reduzieren kann, also 
den Trafo abklemmen und den uC so lange er nichts zu tun hat über ein 
effizientes Schaltnetzteil (Nokia AC-8E etc.) zu versorgen.

Autor: Wichtel (Gast)
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Falls sich jemand fragt wie weit man die Konfigurierbarkeit eines Kaffee 
treiben kann habe ich mal ein Bildchen als Anregung nebenbei. ;)

Und das ist immerhin noch ein Haushaltsgerät...

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Sag mal kann die Maschine auch noch Schach spielen?

Kann sie auch automatisch via Internet Kaffeenachschub bestellen ?

Vieleicht kann sie auch noch den Frühstückstisch nach der Anzahl der 
Personen abscannen um die Menge Kaffe zu bestimmen die sie brühen soll.
Selbstverständlich sollte sie auch noch die Personen erkennen um sich 
nach den Drinkgewohnheiten der einzelnen Personen zu richten.

Das war jetzt ein wenig satirisch gemeint.

Aber mal ganz im Ernst. Braucht die normale Hausfrau einen 
Kaffeecomputer?
Die möchte doch eigentlich nur ne Tasse Kaffee brühen? Oder irrre ich 
mich?
Da würde doch einfach eine Wahlmöglichkeit mit einen Schalter 
ausreichen.

Ralph Berres

Autor: chris (Gast)
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MaWin schrieb:
> Was ist Thermo ? Keine 230V, oder ?

Thermo ist der Temperaturfühler am Boiler. KTY10.

Hier noch die Widerstandswerte:

2k  Ohm: kalt
3k4 Ohm: Kaffeetemperatur
4k1 Ohm: Dampftemperatur

> Den L298 mit 0.5 Ohm zu bestücken statt direkt an Masse, dann aber die
> Spannung an diesem Shunt nicht auszuwerten, ist nutzlos. Man könnte über
> ihn erkennen, ob der Motor klemmt, oder verhindern, daß er mehr Strom
> aufnimmt, als der L298 liefern kann.

Naja, ist meine erste Schaltung mit dem L298. Hab in einem andren Thread 
gelesen, dass einer den Rsense vergessen hat und der L298 an 24V dann 
explodiert ist. Aber wenn ich ihn einfach gegen GND klemmen kann, ist 
das auch OK.

> ich würde überlegen, wie man den Standby-Verbrauch reduzieren kann, also
> den Trafo abklemmen und den uC so lange er nichts zu tun hat über ein
> effizientes Schaltnetzteil (Nokia AC-8E etc.) zu versorgen.

Die Frage ist nur, ob die 890mA ausreichen, auch im Standbymodus den 
Controller und die LEDs zu betreiben. Aber Grundsätzlich ist das ne sehr 
schöne Idee. Wie verhält es sich dann, wenn ich den L298 ansteuern 
möchte? Einfach den GND vom Schaltnetzteil und GND von den 24V 
verbinden? (Zwecks gemeinsamen Potenzials)

Wichtel schrieb:
> Falls sich jemand fragt wie weit man die Konfigurierbarkeit eines Kaffee
> treiben kann habe ich mal ein Bildchen als Anregung nebenbei. ;)

Genauso hab ich mir dann die Konfiguration in der 2. Ausbaustufe 
vorgestellt. :-)

Autor: chris (Gast)
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Update der Schaltung.

Neu sind:

* externe I2C-EEEPROMs
* Pufferkondensator für RTC
* Lastabwurf für Trafo über SSR
* Bezug der 5V über externes Schaltnetzteil
* LCD-Hintergrundbeleuchtung abschaltbar über PortG.0

Autor: MaWin (Gast)
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> Die Frage ist nur, ob die 890mA ausreichen, auch im Standbymodus den
> Controller und die LEDs zu betreiben.

Controller in Standby gehen in sleep oder ähnliche Modi, LEDs sind 
möglichst aus bis höchtens auf 1, es geht eben um Stromsparen, nicht um 
890mA zu verdonnern.

> Wie verhält es sich dann, wenn ich den L298 ansteuern möchte?
> Einfach den GND vom Schaltnetzteil und GND von den 24V verbinden?

Die sind sowieso verbunden. Aber du merkst schon, 
energie(kosten)sparende Geräte zu bauen ist nicht so völlig simpel, 
sondern man muss schon einige Dinge beachten. Daher soltest du heute 
mehr Hochchtung vor den Leuten haben, die damals Geräte entwickelt 
haben, die mehrere Watt im Standby verbrauchten, oder heute eben unter 
0.5 Watt.

Autor: Derk L. (wichtel)
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Das Vorhaben für meine Quick Mill ist Wirklichkeit geworden, siehe 
angehangene Files.

Prozessor ist jetzt ein hoffnungslos unterforderter ATmega168, die 
Einstellung von Wasser-und Pulvermenge über Potis wurde durch eine 
Lernfunktion im EEPROM ersetzt und es ist endlich das ersehnte 
Reinigungsprogramm vorhanden. Es ist wie der Rest sehr einfach gestrickt 
(nicht elegant oder perfekt), nur ohne ist die Reinigung eine echte 
Qual.

Vorgehen bisher: http://www.whatis.mynetcologne.de/quickmill/index.html

Im bisherigen Zustand existierte keine Möglichkeit die Brühgruppe zu zu 
fahren, kurz Wasser zu pumpen und dann das aufschäumen des Reinigers 
abzuwarten ohne die Brühgruppe mechanisch oder wasserseitig zu öffnen, 
da der Erhitzer über ein stromlos offenes Magnetventil komplett entleert 
wird um Verkalkung vorzubeugen.

Wem funktionale oder strukturelle Verbesserungsvorschläge im (gesamten) 
Programm auffallen, bitte immer her damit!
Es hat genau wie mein Adaptersockel ziemlichen Prototypcharakter (bin 
Anfänger im Programmieren) aber ist komplett getestet und funktioniert 
sehr gut.

Als nächstes kommt evtl. noch eine Erweiterung um eine 
Temperaturregelung, dann sind auch Spielereien wie Standby-Timer denkbar 
welche aktuell keinen Sinn ergeben weil die Heizungen hardwaremäßig über 
Bimetallthermostate am Netz hängen.

Autor: Michael Krüger (Gast)
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Derk L. schrieb:
> Das Vorhaben für meine Quick Mill ist Wirklichkeit geworden, siehe
> angehangene Files.


Hi,

du kannst nicht zufällig noch Layout anhängen und ein paar Worte über 
die ganze Geschichte verlieren, würde dies gern nachbauen?

Hat sich das nach fast einem Jahr alles so bewährt wie gedacht?

Liebe Grüße!
Michael Krüger

Autor: Derk L. (wichtel)
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Michael Krüger schrieb:
> du kannst nicht zufällig noch Layout anhängen und ein paar Worte über
> die ganze Geschichte verlieren, würde dies gern nachbauen?
>
> Hat sich das nach fast einem Jahr alles so bewährt wie gedacht?

Hallo,
lang hab ich hier nicht mehr reingeschaut, und... oh wunder auf einmal 
hat doch noch jemand geantwortet. :)

Es gibt kein Layout, die Platine und restliche Maschine wurden eben 1:1 
übernommen. Nur Fotos kann ich anbieten:
http://www.flickr.com/photos/41623972@N03/52345094...

Bewährt hat sich der Ersatzprozessor, endlich verhält sich die Maschine 
so wie ich sie immer haben wollte.
Wenn du immer noch an "Worten dazu" interessiert bist, bitte her mit 
Fragen.

Die selbstgebaute Temperaturregelung liegt auf Eis, da hat vorerst ein 
fertiger PID-Regler aus China für 25 Euro gesiegt.
Möglicherweise wird das noch irgendwann geändert, da ich mich noch nicht 
so recht für eine Montageart entscheiden kann die weiter die Bedienung 
erlaubt und das Gehäuse nicht verschandelt.

Auch überlege ich die Maschine (vorerst zu Testzwecken) auf einen Boiler 
statt des Durchlauferhitzers umzustricken. Der ist zwar eine ganz gute 
Idee, aber gerade da diese Maschine guten Espresso machen soll (und auch 
meistens schafft) ist es nicht vorteilhaft dass die Wassertemperatur 
großteils ein Zufallsprodukt ist. Die Temperatur hängt ab von der 
Leerlauftemperatur, Wassertemperatur, Bezugsfrequenz, den Launen des 
Entleerungsventils welches den DLE nach dem Bezug mal schneller und mal 
langsamer entwässert, und allen voran der Durchflussgeschwindigkeit.

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