Dołącz do naszej społeczności!

O projektodawcy

Andrzej Przemysław Urbański

Andrzej Przemysław Urbański

Poznań

Jestem wykładowcą informatyki na Politechnice Poznańskiej. Szczególnie pasjonuje mnie wymyślanie tematów prac dyplomowych i ich prowadzenie. Moje hobby polega na pisaniu, zwłaszcza dla dzieci, i przekazywaniu w ten sposób wiedzy ścisłej z motywacją do jej zdobywania. Publikowałem w elementarzach i pisemkach dziecięcych. Napisałem kilkanaście tekstów piosenek.

Napisz wiadomość do Projektodawcy

Oczekujący

0 PLN z 9000 PLN

0 Wspierający

Zakończony Cel nie został osiągnięty

Aby otrzymać środki, projekt musi osiągnąć minimum 100% finansowania (model "wszystko albo nic") do 25.04.2017 18:06

Automat do zdrowego i ekologicznego parzenia napojów

O projekcie

O sobie

Od dziecka fascynowałem się techniką. Pamiętam jak chciałem robić modele samochodów z drewna, ale brakowało mi odpowiednich narzędzi, materiałów, a przede wszystkim umiejętności. Tymczasem więc chociaż czytałem np. jak skonstruować miniaturowe kolejki, samochody czy dźwigi z puszek po konserwach. 

Pokochałem fizykę, gdyż w jej przedwojennym podręczniku mojego wujka znalazłem pytanie o to jak ułożyć lustra w peryskopie łodzi podwodnej. Podałem błędną odpowiedź, lecz elegancja prawidłowego rozwiązanie tak mnie zachwyciła, że zachłysnąłem się wiedzą fizyczną.

Wkrótce pochłonęło mnie czytanie czasopism technicznych, zwłaszcza z dziedziny zwanej wtedy radiotechniką. Żyłem fantazjami na temat konstruowania radioodbiorników, wzmacniaczy, magnetofonów i innych "elektronicznych zabawek". Na prawdziwe sukcesy praktyczne musiałem poczekać do liceum, gdzie udało mi się zmontować kilka wzmacniaczy koniecznie we wchodzącej wtedy stereofonicznej technologii, zasilaczy, radioodbiorników itp. Na studia informatyczne poszedłem całkiem dobrze przygotowany teoretycznie, ale zupełnie zielony praktycznie, zwłaszcza z programowania. Jednak już na pierwszym roku byłem najbardziej aktywnie liczącym na uczelnianym komputerze studentem, a na trzecim roku zdobyłem ogólnopolską nagrodę za studencki projekt prezentowany w Łodzi.

Teraz wykładam informatykę na Politechnice Poznańskiej http://www.cs.put.poznan.pl/aurbanski/apu.php i pomimo wielu dodatkowych zajęć i zainteresowań ciągnie mnie do techniki, a szczególnie tworzenia różnych innowacji. Nawet jak czytam czy z medium elektronicznego pochłaniam informacje z innych dziedzin to zawsze zastanawiam się jakie to ma przełożenie na technikę. Tak było i tym razem z porcją wiedzy o profilaktyce zdrowotnej.

Motywacja

Woda do spożycia nie powinna być wielokrotnie przegotowywana, bo wytrącają się toksyny z minerałów zawartych w niej. Było już na ten temat wiele publikacji:

Nie powinna również długo odstawać przegotowana, bo z kolei lęgną się szkodliwe bakterie.

Funkcjonowanie


Dzięki lekturze powyższych artykułów w moim umyśle zrodził się pomysł ekologicznego czajnika, który przegotowywałby dokładnie raz ściśle odmierzone miarki potrzebnej ilości wody. Na dodatek byłoby ono znacznie wygodniejsze w użyciu niż garnek elektryczny z wziernikiem ilości wody w naczyniu. Z tych rozmyślań wyszło całkiem zgrabne urządzenie, które działa następująco:

1. Użytkownik na jego klawiaturze wpisuje żądaną ilość wody w mililitrach/gramach.

2. Gdy naciśnie przycisk # rozpoczyna się napełnianie jego zbiornika.

3. Z chwilą kiedy czujnik poziomu wody w zbiorniku zasygnalizuje, że zgromadziła się żądana ilość wody zawór zamyka się.

4. Zaraz po zakończeniu napełniania grzałka zaczyna podgrzewać wodę tak długo aż odpowiedni czujnik nie przekaże stanu wrzenia.

5. Po zagotowaniu się wody w zbiorniku otworzy się zawór napełniania naczynia, które użytkownik może w każdej chwili przerwać przyciskiem #. Jeśli w ciągu kilku minut np. po podstawieniu kolejnego naczynia nie wznowi napełniania przyciskiem * czajnik otworzy zawór opróżniania swego zbiornika do kanalizacji.

Konstrukcja

Powyższy schemat blokowy opisujący konstrukcję elektryczną urządzenia pozwala zrealizować przedstawiony program:

Konstrukcja mechaniczna urządzenia przedstawia się następująco:

Urządzenia wielkości i wyglądu niewielkiego ekspresu do kawy(wysokość 35 cm, szerokość 17 cm i głębokość 29 cm).
Zresztą funkcja też jest podobna, bo przecież chodzi o zaparzanie herbaty, kawy rozpuszczalnej lub innych napojów.) Ma ono prostopadłościenny zbiornik na wodę o pojemności 2,25 litra. Szerokość i głębokość po 15cm a wykość 10cm zawieszony 22cm nad podłożem, na którym stoi urządzenie. Woda z niego może wypływać przez dwa zawody elektromagnetyczne sterowane komputerem. Jednym przez kranik na zewnątrz obudowy do podstawionego naczynia i drugim wewnątrz obudowy na tackę na spodzie urządzenia, a stąd do kanalizacji.
 Inny zawór elektromagnetyczny otwiera napełnianie zbiornika zimną wodą z wodociągu. Istotną cechą tego urządzenia ma być napełnianie ściśle odmierzoną ilością wody. Dlatego trzeba w sposób ciągły mierzyć jej poziom w zbiorniku. Pływakowy miernik poziomu wody przekazuje do komputera poziom wody w zbiorniku przez zmieniającą się oporność obwodu. Przy pustym zbiorniku jest najmniejsza, a przy pełnym największa. Analogowe wejście komputera odczytuje aktualną wartość tej rezystancji przez zmierzenie odkładającego się na niej napięcia. 

Dokładniej urządzenie od zewnątrz i wewnątrz prezentują poniższe rysunki w rzutach z czterech różnych stron:

Tacka, widoczna na poniższych rysunkach, to integralna część obudowy - jej podstawa. Z przodu wychodzi ona 12 cm poza obrys górnej części i do jej wysokości (2 cm) nie ma ścianki w pionie wyższej części obudowy. Grzałka elektryczna leży na dnie zbiornika by nawet przy niewielkiej ilości wody w nim była zanurzona. Z obudowy zbiornika wychodzą kontakty do zasiania grzałki.

   Koszty urządzenia

Można je oszacować następująco: 

Klawiatura numeryczna = 22 zł

Zawór elektromagnetyczny 220 V 1/2'' x 3 = 197 zł

Przekaźniki 5V 277V/10A x 4 = 24 zł

Wyświetlacz 8-segmentowy x4 - 14mm czerwony = 3,50 zł

Mikrokontroler kompatybilny z Arduino = 37,90 zł

Konwerter USB-UART FTDI 3,3/5V = 34,90 zł

Czujnik temperatury = 4,90 zł

Zasilacz impulsowy 5V = 35,90 zł

Czujnik siły nacisku kwadrat 38mm (1,5'') = 49,90 zł

RAZEM elektronika 413 zł

Zbiornik na wodę i obudowa ze stali nierdzewnej                    300 zł

Grzałka elektryczna                                                                   30 zł

Podatek od nagród                                                                   100 zł

RAZEM                                                                                      843 zł

Cele projektu

Kiedy wpadłem na pomysł tago urządzenia planowałem zrobienie go wyłącznie dla siebie. Stał by sobie w kuchni na zmywarce (blisko do podłączenia wody i kanalizacji) i służył mnie i mojej rodzinie oraz odwiedzającym nas gościom. Pomyślałem jednak, że może inni też mieliby ochotę na korzystanie z niego. Przyznam, że to mogłoby być dla mnie bardzo satysfakcjonujące, chociaż oczywiście istnieje ryzyko, że nikt się nie zainteresuje, albo co gorsza chętni po krótkim czasie użytkowania poczują się nim zawiedzeni. Tym niemniej postanowiłem stawić czoła wyzwaniu i ogłosiłem ninijeszy projekt.Początkowo planowałem wykonanie urządzenia w jednym egzemplarzu tylko dla siebie aby stało w kuchni na zmywarce skąd łatwo je podłączyć do wodociągu i kanalizacji umożliwiając mnie i rodzinie wygodne i szybkie przygotowywanie kawy i herbaty. 

W projekcie przewidziałem łącznie kilkanaście nagród, chociaż te zasadnicze, tj. produkt EcoBrew są tylko cztery. Pozostałe mają za zadanie dofinansować przedsięwzięcie, które jest skalkulowane na granicy rentowności tak by cena urządzenia była możliwie jak najniższa nie strasząc potencjalnych nabywców. Nawet jeśli projekt się powiedzie to bardzo mało prawdopodobne jest by to moje urządzenie trafiło do produkcji seryjnej i było kiedykolwiek jeszcze do nabycia. Ten projekt jest więc do tego pierwszą i ostatnią okazją.

Mam nadzieję, że zdobędzie on zainteresowanie tak, że kilka osób wesprze mnie kupując EcoBrew i że będzie to dla nich udany zakup. Trudno w tej chwili precyzyjnie oszacować cykl produkcji EcoBrew, ale wydaje się, że nie powinien przekroczyć dwóch miesięcy i to jest termin planowanej dostawy dla wszystkich, którzy zamówią tę nagrodę. Drobniejsze nagrody zostaną wysłane wcześniej.

I na koniec nawiązanie do moich poprzednich projektów wspierających domy dziecka. Chociaż ten ma inną tematykę to postanowiłem przeznaczyć 1000 zł z zebranej puli na pomoc wychowankom, którzy już dorośleją i muszą się rozglądać za własnym mieszkaniem. Ta skromna kwota dokłada się do funduszu, który zbieramy na remonty mieszkań przeznaczonych dla takich osób. Być może kiedyś wystartuje projekt, który roboczo nazwałem "Dom po domu dziecka".