Raspberry Pi Projekt: Smarter Teewärmer mit Temperaturkontrolle

☕ Raspberry Pi Projekt: Smarter Teewärmer mit Temperaturkontrolle

Ein warmer Tee ist an kalten Herbst- und Winterabenden unverzichtbar. Mit einem Raspberry Pi kannst du einen smarten Teewärmer bauen, der die Temperatur überwacht, Heizplatten steuert und automatisch anpasst, sodass dein Tee immer die perfekte Trinktemperatur hat. Dieses Projekt kombiniert Elektronik, Python-Programmierung und kreatives Basteln – ideal für gemütliche Stunden auf dem Sofa oder als besonderes Geschenk für Teeliebhaber.

Wer noch nicht tief in die Raspberry Pi Welt eingestiegen ist, findet auf tonischlack.de/raspberry-pi/ wertvolle Anleitungen und Tipps für den Einstieg sowie Microcontroller-Projekte.

🎯 Projektidee

Das Ziel ist, einen Teewärmer zu bauen, der die Temperatur eines Teesensors ausliest und eine Heizplatte entsprechend regelt. Du kannst die Zieltemperatur einstellen, die LED-Anzeige zeigt den Status an, und über das Python-Programm kann der Raspberry Pi die Heizplatte automatisch an- oder ausschalten. So bleibt der Tee stets warm, ohne zu überhitzen oder kalt zu werden.

🧰 Benötigte Komponenten

• Raspberry Pi 3 oder 4
• DS18B20 Temperatursensor
• 5 V Heizplatte oder Peltier-Modul (für kleine Teetassen) ☐
• Relais-Modul 5 V (für die Steuerung der Heizplatte) ☐
• LEDs zur Anzeige des Status (rot = heizen, grün = Temperatur erreicht) ☐
• Widerstände für LEDs (220 Ohm) ☐
• Jumper-Kabel ☐
• Breadboard ☐
• Python 3 + RPi.GPIO
• Optional: Holz- oder Acrylgehäuse für den Teewärmer ☐

🔧 Aufbau und Anschluss

Die Verbindungsanweisungen werden übersichtlich mit Checkboxen aufgelistet:

• Verbinde den DS18B20 Temperatursensor mit 3,3 V am Raspberry Pi. ☐
• Schließe GND vom Sensor an einen Masse-Pin des Raspberry Pi an. ☐
• Verbinde DATA vom DS18B20 mit GPIO4. ☐
• Füge einen 4,7k Ohm Pull-up-Widerstand zwischen DATA-Pin und 3,3 V ein. ☐
• Verbinde das Relais-Modul VCC mit 5 V am Raspberry Pi. ☐
• Verbinde GND vom Relais mit Masse. ☐
• Verbinde IN vom Relais mit GPIO17. ☐
• Schließe die Heizplatte an den Relaiskontakt an (stromsparend und sicher). ☐
• Verbinde LED-Anzeige: Anode der roten LED mit GPIO18, Kathode über 220 Ohm Widerstand an GND. ☐
• Verbindung grüne LED: Anode mit GPIO27, Kathode über 220 Ohm Widerstand an GND. ☐
• Optional: Alles in ein Gehäuse einbauen, Kabel ordentlich verlegen. ☐

💻 Python-Code

Der Raspberry Pi liest die Temperatur des Teesensors aus und steuert die Heizplatte über das Relais. Die LEDs zeigen den Status an: rot beim Heizen, grün wenn die Zieltemperatur erreicht ist.

import os
import glob
import time
import RPi.GPIO as GPIO

# GPIO Setup
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
RELAIS_PIN = 17
LED_ROT = 18
LED_GRUEN = 27

GPIO.setup(RELAIS_PIN, GPIO.OUT)
GPIO.setup(LED_ROT, GPIO.OUT)
GPIO.setup(LED_GRUEN, GPIO.OUT)

# DS18B20 Sensor initialisieren
base_dir = '/sys/bus/w1/devices/'
device_folder = glob.glob(base_dir + '28*')[0]
device_file = device_folder + '/w1_slave'

def read_temp():
    with open(device_file, 'r') as f:
        lines = f.readlines()
    while lines[0].strip()[-3:] != 'YES':
        time.sleep(0.2)
        with open(device_file, 'r') as f:
            lines = f.readlines()
    equals_pos = lines[1].find('t=')
    if equals_pos != -1:
        temp_c = float(lines[1][equals_pos+2:]) / 1000.0
        return temp_c

# Zieltemperatur in °C
TARGET_TEMP = 65

try:
    while True:
        temp = read_temp()
        if temp < TARGET_TEMP:
            GPIO.output(RELAIS_PIN, True)  # Heizung an
            GPIO.output(LED_ROT, True)
            GPIO.output(LED_GRUEN, False)
        else:
            GPIO.output(RELAIS_PIN, False) # Heizung aus
            GPIO.output(LED_ROT, False)
            GPIO.output(LED_GRUEN, True)
        time.sleep(1)
except KeyboardInterrupt:
    GPIO.output(RELAIS_PIN, False)
    GPIO.output(LED_ROT, False)
    GPIO.output(LED_GRUEN, False)
    GPIO.cleanup()

📈 Erweiterungsmöglichkeiten

• Programmiere einen Webserver mit Flask, um die Temperatur und Heizung über das Smartphone zu überwachen. ☐
• Füge ein OLED-Display hinzu, das die aktuelle Temperatur in Echtzeit anzeigt. ☐
• Erstelle eine App oder MQTT-Anbindung für Smart-Home Integration. ☐
• Experimentiere mit verschiedenen Heizmodulen oder Peltier-Elementen für unterschiedliche Teetassen. ☐
• Automatisiere mehrere Teewärmer gleichzeitig mit einem Raspberry Pi oder mehreren Microcontrollern. ☐

🪴 Bastelideen

Der Teewärmer kann kreativ verpackt werden:

• Holz- oder Acrylgehäuse mit warmen Herbstfarben. ☐
• LED-Leuchten hinter getrockneten Blättern für stimmungsvolles Ambiente. ☐
• Teetassenständer mit integriertem Sensorfach für die Temperaturüberwachung. ☐
• Optional kleine Duftkapseln in der Nähe der Heizplatte, um Teeduft zu verstärken. ☐

💭 Tipps für Anfänger

• Teste die Heizplatte zuerst separat, um sicherzugehen, dass sie funktioniert. ☐
• Achte darauf, dass das Relais-Modul korrekt angesteuert wird und keine Überlast entsteht. ☐
• Beginne mit nur einer LED, bevor du mehrere einbindest. ☐
• Stelle sicher, dass der Temperatursensor guten Kontakt zur Tasse hat. ☐
• Python-Skripte am besten mit sudo python3 starten, um GPIO-Zugriff zu erlauben. ☐

🌟 Fazit

Der smarte Teewärmer ist ein ideales Projekt für die kalte Jahreszeit. Er verbindet Praxis und Technik, zeigt den Umgang mit GPIO, PWM, Relais und Sensorik und liefert ein nützliches Endprodukt. Die Temperatur bleibt stets optimal für den perfekten Tee, und du lernst gleichzeitig wichtige Grundlagen für weitere Raspberry Pi Projekte. Weitere Anleitungen, Ideen und den Einstieg in Raspberry Pi und Microcontroller findest du auf tonischlack.de/raspberry-pi/.