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iot:vollautomatische_katzenwaage:programmversion_0.1

Unterschiede

Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen angezeigt.

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iot:vollautomatische_katzenwaage:programmversion_0.1 [24.06.2019 15:39]
Frickelpiet
iot:vollautomatische_katzenwaage:programmversion_0.1 [28.06.2019 16:30] (aktuell)
Frickelpiet
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 ====== Vollautomatische Katzenwaage - Programmversion 0.1 ====== ====== Vollautomatische Katzenwaage - Programmversion 0.1 ======
  
-Angestrebte ​Funktionsweise: Die Waage soll das Gewicht einer Katze bestimmenwährend sie auf der Katzentoilette sitztDa mich nicht das Gewicht ​der Katzentoilette interessiert,​ kann die Waage immer dann auf Null gestellt ​werden, wenn keine Katze auf der Toilette istDazu sollen ​die Messwerte kontinuierlich in ein Array geschrieben werden, wobei die neuesten ​Messungen ​die ältesten ersetzen. Nach dem Hinzufügen eines neuen Messwertes werden das Minimum und das Maximum im Array bestimmt. Liegen diese unterhalb des Rauschens, wird die Waage genullt. (Alternativ könnte die Waage genullt werden, wenn die Standardabweichung unter einem geeigneten Schwellwert liegt.)+===== Funktionsweise ​===== 
 +Nach jedem Toilettengangnachdem Streu aufgefüllt,​ die Toilette gereinigt oder der Deckel aufgesetzt wurde muss die Waage genullt werdenFür das Tarieren ​der Waage werden ​die Messwerte ​der letzten 10 Sekunden ausgewertetLiegt die größte und die kleinste Abweichung vom Mittelwert aller 100 Messungen ​innerhalb spezifischer Grenzwerte, wird die Waage tariert.
  
-Sobald ​eine Katze die Toilette betritt, wird das automatische ​Nullen ​deaktiviert. ​Das Betreten der Toilette ​wird durch einen Gewichtsanstieg über einen Schwellwert detektiertNun wird kontinuierlich ​das Gewicht ​gemessen und die Messwerte in ein Array geschriebenwobei die neuesten Messwerte die ältesten ersetzenNachdem ​die Katze die Toilette ​verlassen hat, wird die Waage genullt und innerhalb des Array nach den zehn aufeinanderfolgenden ​Messwerten ​mit der geringsten Standardabweichung ​vom Mittelwert ​gesuchtDa die geringsten Standardabweichungen vom Mittelwert erwartet werden werden könnenwenn die Katze ruhig sitztist der Mittelwert dieser zehn Messungen ​die bestmögliche Annäherung an das tatsächliche Gewicht der KatzeDas Ergebnis ​der Messung wird aber noch nicht an den Server gesendet.+Sobald die Waage eine Gewichtsveränderung über +/- 100 Gramm misst, wird das automatische ​Tarieren ​deaktiviert. ​Wenn das Gewicht innerhalb von 30 Sekunden wieder ungefähr 0 Gramm erreicht, ​wird die Waage tariertNach exakt 30 Sekunden ​wird geprüft, ob das Gewicht ​mindestens eine Sekunde lang im Mittel unter null Gramm lag. Ist das der Fallwird die Waage tariertIst beides nicht der Fall geht die Waage davon aus, dass eine Katze auf der Toilette ​sitzt. Fällt das Gewicht innerhalb weiterer 90 Sekunden ungefähr auf 0 Gramm wird das Gewicht der Katze berechnet. Dazu werden maximal 1200 Einzelmessungen analysiert. Gesucht werden ​die zehn aufeinanderfolgenden ​Einzelmessungen ​mit der geringsten Standardabweichung ​von ihrem Mittelwert. ​Liegt das Gewicht zwischen 3 und 4 Kilogramm wird die Messung Leonie zugeordnetliegt sie zwischen 4 und 5 Kilogrammwird die Messung Leslie zugeordnetAnschließend wird das Ergebnis an meinen ​Server gesendet.
  
-Welche ​Katze auf der Toilette ​ist soll zunächst mithilfe von Schwellwerten bestimmt werden: Liegt das Gewicht ​zwischen 3 und 4 Kilogrammmuss es sich um Leonie handelnliegt das Gewicht zwischen 4 und 5 Kilogramm, ist Leslie auf der ToiletteIn einer zukünftigen Programmversion könnte eine automatische Anpassung ​an langfristige Gewichtsveränderungen programmiert werden.+{{:​iot:​vollautomatische_katzenwaage:​serieller_plotter_toilettengang.png?​200 |}}Sobald eine Katze die Toilette betritt, wird das automatische Nullen deaktiviert. Das Betreten ​der Toilette ​wird durch einen Gewichtsanstieg über einen Schwellwert detektiert. Nun wird kontinuierlich ​das Gewicht ​gemessen ​und die Messwerte in ein Array geschriebenwobei die neuesten Messwerte die ältesten ersetzen. Nachdem die Katze die Toilette verlassen hatwird die Waage genullt ​und innerhalb des Array nach den zehn aufeinanderfolgenden Messwerten mit der geringsten Standardabweichung vom Mittelwert gesucht. Da die geringsten Standardabweichungen vom Mittelwert erwartet werden werden können, wenn die Katze ruhig sitzt, ist der Mittelwert dieser zehn Messungen die bestmögliche Annäherung an das tatsächliche Gewicht der KatzeDas Ergebnis der Messung wird aber noch nicht an den Server gesendet. Anschließend wird die Waage tariert.
  
-Bevor das Ergebnis der Messung an den Server gesendet wird, muss jedoch noch detektiert werden, ob die Gewichtszunahme von einer Katze verursacht wurde oder ob nur frisches Katzenstreu nachgefüllt wurde. Dafür kommen zwei Ansätze infrage: ​ 
-  - Wenn die Gewichtszunahme von einer Katze verursacht wurde, verlässt sie die Toilette nach einer Weile. Wenn jedoch Katzenstreu aufgefüllt wurde, bleibt es in der Toilette. Es müsste also bestimmt werden, ob das Gewicht nach einer (geeigneten) Zeitspanne wieder abnimmt oder erhalten bleibt. Man müsste hierbei mit einem Timer arbeiten, was den Nachteil hat, dass ein Toilettengang unmittelbar nach dem Auffüllen von Streu nicht erkannt wird, wenn der Timer zu lang eingestellt ist, oder eine korrekte Messung verworfen wird, wenn der Timer zu kurz eingestellt ist. 
-  - Alternativ könnte die Geschwindigkeit der Gewichtszunahme detektiert werden: Nimmt das Gewicht relativ plötzlich zu, ist eine Katze in die Toilette gesprungen, nimmt es hingegen kontinuierlich zu, wurde Katzenstreu hineingeschüttet. 
-  - Eine dritte Alternative wäre die Verwendung einer Lichtschranke ö.ä., aber das möchte ich eigentlich vermeiden. 
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-Schließlich wird das automatische Nullen der Waage wieder aktiviert, nachdem detektiert wurde, dass die Katze die Toilette verlassen hat. 
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-Auslösegewicht:​ 500 Gramm (so viel wiegen Kätzchen ungefähr in der vierten Woche, und vorher benutzen sie ohnehin nicht die Katzentoilette.) 
  
 ====Betriebsmodi==== ====Betriebsmodi====
iot/vollautomatische_katzenwaage/programmversion_0.1.txt · Zuletzt geändert: 28.06.2019 16:30 von Frickelpiet