MultiMate
High-End Photometrie, Spektrometrie & automatisierte KH-Steuerung.
Das kleinste KH, Po4, PH, PAR/PUR Messgerät der Welt!
Wichtige Vorab-Info
Bevor du mit dem Aufbau startest, lies dir bitte unbedingt die Hauptseite zum DIY Ökosystem durch, um das Gesamtkonzept und die Funktionsweise zu verstehen!
Die benötigte Software für dieses Projekt kannst du über unser Lizenzierungstool erwerben und direkt auf deinen ESP32 flashen:
Zum Flash Service & Lizenzierungstool
Zwei Wege zur perfekten Messung: Photometrie & pH-Sonde
Meine Reise begann mit dem Versuch, ein pH-Differenz-Messgerät ohne Reagenz zu entwickeln. Das Gerät war fertig, aber ich war mit den Ergebnissen und der Zuverlässigkeit einfach nicht zufrieden.
Der nächste Schritt war die klassische Titration mittels pH-Sonde (das ursprüngliche MultiMate). Dieses Verfahren zeigt sich als in der Praxis (DIY) leider nicht sonderlich wartungsarm und auch nicht sehr zuverlässig!
Die Evolution: High-End Photometrie als Alternative!
Da pH-Sonden altern und regelmäßig kalibriert werden müssen, habe ich zusätzlich hochpräzise Photometrie-Sensoren (Spektrometer) integriert. Die Software kann beides! Du kannst in den Einstellungen jederzeit wählen, ob du per pH-Sonde oder per Photometer messen möchtest. Das Ergebnis ist der MultiMate .
Features & Zukunftsausblick
- Automatisierte KH-Messung: Wahlweise durch optische Farbumschlag-Erkennung per High-End Photometer (wartungsarm) oder klassisch per pH-Sonde (mit ADS1115).
- PO4 Messung (Semiautomatisch): Reagenz selbst einfüllen, das Gerät misst photometrisch exakt den Wert.
- Spektrometrische Messungen: Mit einem langen Kabel kannst du den Sensor ins Becken hängen und PAR, PUR sowie das genaue Lichtspektrum messen!
- Zukunftsausblick: Das System ist darauf ausgelegt, später auch um CA (Calcium) und MG (Magnesium) Messungen erweitert zu werden.
Die Software integriert beide Methoden. Du kannst sie bereits jetzt als "MultiMate " über das Lizenzierungstool erwerben. Weitere detaillierte Aufbauanleitungen und Gehäuse-Dateien folgen hier in Kürze! Bitte habe noch etwas Geduld.
Was kostet der Aufbau?
Der MultiMate ist darauf ausgelegt, High-End Messtechnik für jeden bezahlbar zu machen. Hier ist die grobe Kostenaufstellung für das absolute Minimum (Photometrie-Sensor, 3x Micro-Stepper, Magnetrührer & ESP32):
Reine Bauteile (Sensor, ESP32, Motoren, Treiber, Rührer). Ohne Werkzeug & Chemie.
ReefManager Embedded Lizenz (Einmalig pro ESP32).
Die 50€ Lizenz deckt aktuell alle bisherigen Firmwares ab! Du kannst die Software auf deinem lizenzierten ESP32 beliebig oft wechseln. Es kann jedoch immer nur eine Firmware gleichzeitig auf dem Gerät laufen.
Hardware-Einkaufslisten
1. Basis-Komponenten (Immer benötigt)
2. Photometrie-Spezifisch (Empfohlen)
4. Status & Signale
5. Chemie & Reagenzien
6. Werkzeug & Löten
7. 3D-Druck & Filament
* Bei den Links handelt es sich um Affiliate-Links. Durch einen Kauf über diese Links unterstützt du das Projekt ohne Mehrkosten.
Detaillierter Anschlussplan & GPIO-Belegung
Profi-Tipp: Jans Mainboard
Wichtig für alle Nutzer des Jan-PCBs: Wenn du das offizielle Board nutzt, musst du diese Verkabelung nicht manuell vornehmen! Das Board ist bereits so geroutet, dass alle Komponenten (ESP32, Treiber, Sensoren) automatisch mit den hier aufgeführten Pins verbunden sind. Einfach aufstecken und fertig!
| GPIO | Funktion | Beschreibung / Zielmodul |
|---|---|---|
| 21 (IO21) |
I2C SDA | Datenleitung für AS7343 (Photometrie) oder ADS1115 (pH-Sonde). |
| 22 (IO22) |
I2C SCL | Taktleitung für AS7343 (Photometrie) oder ADS1115 (pH-Sonde). |
| 18 (IO18) |
SHARED STEP | Takt-Signal für ALLE Stepper-Treiber. (Alle STEP-Pins der Treiber hier verbinden). |
| 19 (IO19) |
SHARED DIR | Richtungs-Signal für ALLE Stepper-Treiber. (Alle DIR-Pins der Treiber hier verbinden). |
| 25 (IO25) |
TITRATION | ENABLE-Pin für den Reagenz-Stepper (Stepper Only!). |
| 32 (IO32) |
TANK | ENABLE-Pin für den Beckenwasser-Stepper (bzw. DC Vorwärts). |
| 4 (IO4) |
WASTE | ENABLE-Pin für den Abwasser-Stepper (bzw. DC Vorwärts). |
| 27 (IO27) |
STIRRER | Rührfisch / Magnetrührer (Ansteuerung über MOSFET Board). |
| 16 (IO16) |
WRGB LED | Status-LED (z.B. WS2812B Neopixel). |
| 13 (TCK) |
BUZZER | Akustisches Signal (Buzzer) für Warnungen. |
| 2 (IO2) |
TANK REVERSE | Nur für DC: Rückwärtslauf Beckenpumpe. (Pin muss beim Booten LOW sein!). |
| 17 (IO17) |
WASTE REVERSE | Nur für DC: Rückwärtslauf Abwasserpumpe. |
| 15, 12, 26, 33, 23, 14 | EXT 1 - 6 | Freilassen! Reserviert für zukünftige Erweiterungen (PO4, CA, MG). |
Meine Presets & Konfiguration
Mein Setup & Rezeptur (8mm Stepper)
Probenmenge: 5.0 ml Testwasser
Reagenz: 1ml HCL (30%) auf 1L Osmosewasser + 30ml BCG (Bromkresolgrün).
Säure-Konzentration: 0,011 Mol
Presets in der Firmware laden
Du musst diese Werte nicht alle manuell abtippen! In der ReefManager Firmware kannst du auf der KH-Seite unter dem Reiter "Einstellungen" direkt fertige Presets wählen und laden. Dort findest du auch das Profil für den MultiMate mit 8mm Steppern.
Wichtig: Port- & Pumpenwahl
Gehe in der Firmware auf den Reiter "Ports". Hier musst du festlegen, welche Hardware zur Wasserbeförderung genutzt wird:
- Wähle zwischen Stepper oder DC-Motor.
- Beim MultiMate werden standardmäßig 3 Stepper eingesetzt.
- Klicke auf den jeweiligen Port und wähle explizit "Microstepper" aus, um die Ansteuerung für die 8mm Motoren zu optimieren.
Titrations-Parameter
| Dosis Max | 0,050 ml |
| Dosis Min | 0,003 ml |
| Wartezeit (beide) | 3,000 s |
| Kurvenform (Exp) | 1,000 |
Photometer (Ratio)
| Start Ratio (Peak) | 0,5000 |
| Ziel Ratio (Ende) | 0,4800 |
| Endpunkt-Genauigkeit | 0,005 |
| Ziel pH (Referenz) | 4,300 |
MultiMate Mainboard by Jan
Für den einfachsten Aufbau empfehlen wir das Community-PCB von Jan. Alle Komponenten (ESP32, Treiber, Sensoren) werden einfach aufgesteckt. Eine vollständige und bebilderte Schritt-für-Schritt Anleitung zum Löten, Aufbauen und Einstellen findest du direkt hier als PDF-Download!
Jan's offizielle Aufbauanleitung
Lade dir hier die aktuellste Version der Anleitung von Jan herunter:
PDF Anleitung herunterladen (Stand: 07.04.2026)Wichtiger Disclaimer
Der Nachbau, das Löten und der Betrieb der hier gezeigten Elektronik (inklusive des PCBs und der Anleitung von Jan) erfolgt ausdrücklich auf eigene Gefahr. Wir übernehmen keinerlei Haftung für Sach- oder Personenschäden, zerstörte Hardware, fehlerhafte Messungen oder daraus resultierende Schäden am Aquarium. Bitte arbeite stets vorsichtig, stromlos und prüfe alle Verbindungen (insbesondere VREF der Treiber) vor der Inbetriebnahme!
Beim Küvettendeckel gibt es eine Variante mit 2.5/3mm Schlauchlöchern.
Falls ihr Anpassungen braucht einfach bei mir melden ;)
Die Dateien gebe ich für den DIY sektor frei. Jedoch nicht für die kommerzielle Nutzung.
Es ist viel Zeit in das Projekt geflossen. Ich verlange nichts von euch.
Gerne Drucke ich auch im Auftrag.
Bei Fragen oder Anregungen könnt Ihr euch gerne jederzeit an mich wenden.
Über eine kleine Spende würde sich meine Tochter jedoch sehr freuen.
Sie liebt Ihr Tonie-Box
Du hast bereits ein Gehäuse oder eine Halterung entworfen?