MultiMate
High-End Photometrie, Spektrometrie & automatisierte KH-Steuerung.
Das kleinste KH, PO4, pH & PAR/PUR Messgerät der Welt!
Aufbau-Videos & Platinen-Bestellung
Die Platine ist für beide Versionen identisch. Du kannst sie dir direkt über das Sammelbestellungs-Formular sichern.
High-End Firmware & Maximale Prozesskontrolle
Dual-Engine FirmwareDie MultiMate-Software bietet eine in der Aquaristik bisher unerreichte Regelebene: Über 65 dedizierte Einstellparameter und 100+ Systemfunktionen steuern jeden Tropfen, jede Sekunde Mischzeit, die Sondenberuhigung, Schutzbefüllungen und Alarmschwellen vollautomatisch.
Volle Kontrolle über Dosen, Exponentialkurven, Zeiten, Schwellen, Alarme & Schläuche.
2-Phasen Stabilisierung (3a/3b), Frischwasser-Sondenschutz, Säurereinigung & Schritt-Drift.
12-Kanal Spektral-Ratios, KH/Ca/Mg-Presets, Farbsimulation & Luftblasen-Kompensation.
Bauanleitung MultiMate (KHFix4U)
Detaillierter Schritt-für-Schritt Aufbau von Christian („Riff-Tüftler“) inkl. Lötarbeiten, Bestückung, Verkabelung und Kalibrierung.
MultiMate Platine
Saubere All-in-One Lösung:
Die Platine von Jan verbindet ESP32 D1 Mini, 3x DRV8825 Stepper-Treiber, Step-Up-Wandler, Rührmotor und Photometrie-Sensor ohne Kabelsalat.
Du kannst die fertige Platine direkt bei Jan bestellen oder dir die offizielle Dokumentation als PDF herunterladen.
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:
Zwei Wege zur perfekten Messung: Photometrie & pH-Sonde
Die Evolution vom reagenzlosen Ansatz über die pH-Sonde zum High-End Photometer.
Entwicklungs-Story & Methoden anzeigen ›
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 im Dauereinsatz einfach nicht zufrieden.
Der nächste Schritt war die klassische Titration mittels pH-Sonde (das ursprüngliche MultiMate / KHFix4U). Zunächst gab es hier leichte Signalschwankungen, doch durch die Integration eines ADS1115 Analog-Digital-Wandlers (ca. 5€) und einer extrem guten Software-Glättung lassen sich nun auch mit der pH-Sonde hochpräzise und absolut stabile Messungen erreichen!
Da Glaselektroden 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.
- 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 (Photometrie & pH-Sonde). Du kannst die Software bereits jetzt als "MultiMate" über das Lizenzierungstool erwerben und freischalten lassen. In der Software selbst findest du bereits viele weitere Infos.
Weitere detaillierte Aufbauanleitungen und Gehäuse-Dateien folgen hier in Kürze!
Was kostet der Aufbau? (Kostenübersicht)
Geringe Einstiegskosten: High-End Messtechnik für jeden Aquarianer bezahlbar.
Kostenaufstellung öffnen ›
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 Ultimate Lizenz (Einmalig pro ESP32).
Die 50€ Lizenz deckt aktuell alle vier Firmwares ab! Du kannst die Software auf deinem lizenzierten ESP32 beliebig oft wechseln (z.B. zwischen MultiMate, ReefManager Main Unit, LED oder FlowManager). Es kann jedoch immer nur eine Firmware gleichzeitig auf dem Gerät laufen.
Einkaufsliste: Photometrie-Methode
Alle Komponenten für die optische Messung (Empfohlen).
Hardware-Liste öffnen ›
1. Photometrie & Sensorik
Das neue Herzstück der Messung. Erkennt Farbumschläge präziser als das menschliche Auge und misst auf Wunsch auch PAR/PUR im Becken.
1-2 Stück benötigt (je nachdem, ob du einen zweiten Sensor mit langem Kabel für PAR/PUR/Spektrum-Messungen im Becken nutzen willst).
2. Platine, Pumpen & Steuerung
So geht's: Multimeter auf Gleichspannung (DC) stellen. Den Minuspol an GND und den Pluspol direkt an die kleine Poti-Schraube auf dem Treiber halten. Schraube vorsichtig drehen, bis der Wert passt.
- Formel (DRV8825): VREF = Max. Strom / 2
- 8mm Micro Stepper (150mA): ca. 0.07V - 0.1V (70-100mV)
- Nema 17 (~1A): ca. 0.4V - 0.6V
- Standard DRV8825: Erwartet meist die Folge A2, A1, B1, B2.
- 8mm Micro Stepper: Hat oft die Folge A1, B1, A2, B2. (Hier musst du Kabel tauschen!).
- NEMA Motoren: Prüfe unbedingt das Etikett am Motor, die Belegung variiert je nach Hersteller extrem.
3. Mini-Rührwerk (Photometrie)
Für die kompakte Messkammer der Photometrie-Einheit nutzen wir einen winzigen Motor, der direkt im Probenwasser rührt.
4. Chemie & Reagenzien
Für die optische Titration mischen wir uns die Reagenz selbst an. Das ist extrem günstig und hochpräzise.
5. Status & Signale
6. Allgemeines & Kabel
7. Werkzeug & Löten
8. 3D-Druck & Filament
Für ein perfektes Finish und maximale Stabilität deiner Gehäuse.
* Bei den Links handelt es sich um Affiliate-Links. Durch einen Kauf über diese Links unterstützt du das Projekt ohne Mehrkosten.
Einkaufsliste: pH-Sonden-Methode
Alle Komponenten für die klassische Titration per pH-Sonde.
Hardware-Liste öffnen ›
Hinweis: Basis-Komponenten wie ESP32, Magnetrührer, Step-Up Converter und Werkzeug werden hierfür natürlich ebenfalls benötigt (siehe Photometrie-Liste oben).
1. pH-Messung & Sensorik
2. Pumpen für Titration
3. Magnetrührer (für pH-Messung)
Bei der pH-Titration kommt der klassische Magnetrührer mit 12V Lüfter und Rührfisch zum Einsatz.
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Konfiguration & Meine-Presets
Meine persönlichen Einstellungen & Rezeptur für maximale Präzision (Photometrie).
Werte & Rezept anzeigen ›
Mische folgende Komponenten für eine extrem präzise Titration:
- 0.5 ml Bauhaus Salzsäure (<25%)
- 95 ml Osmosewasser
- 5 ml Bromkresolgrün (Indikator)
Tipp: Die Stepper sollten auf 1/16 Microstepping eingestellt sein bei einer Förderrate von 0.5ml / Minute.
Säure-Kalibrierung
| Säure Konzentration (M) | 0,027 |
| Ziel pH (Endpunkt) | 4,300 |
| Probenvolumen | 7,0 ml |
Dynamik-Parameter
| Dosis Max | 0,050 ml |
| Dosis Min | 0,001 ml |
| Wartezeit | 3,0 s |
| Kurvenform (Exp) | 1,000 |
Toleranzen & Genauigkeit
| Grob-Toleranz (pH) | 0,300 |
| Fein-Toleranz (pH) | 0,005 |
| Endpunkt-Prüfung | 10 s |
| Endpunkt-Genauigkeit | 0,005 |
Reinigung & Leerung
| Säure Reinigungspuls | 0,01 ml |
| Frischwasser (Neutral) | 0,5 ml |
| Extra-Leervolumen | 0,5 ml |
Sensor-Werte (Ratio)
Basierend auf seitlicher Montage am Reagenzglas.
| Start-Ratio (Blau/Grün) | 0,7278 |
| End-Ratio (Farbumschlag) | 0,3593 |
Vollständiger Software- & Parameter-Guide
Detaillierte Erklärung aller Messverfahren, 2-Phasen-Algorithmen, Schritt-Drifts, Sondenpflege, Reagenzwechsel & Alarme.
Kompletten Guide öffnen ›
1. Sensorik & Messzellen-Kalibrierung
Das System passt alle Webmenüs, Formeln und Schrittfolgen dynamisch an die gewählte Sensorart an.
| Parameter | Bereich / Einheit | Standard | Ausführliche Erklärung & Praxishinweis |
|---|---|---|---|
| Mess-Sensor Modus use_optical |
Auswahl | pH-Elektrode / Photometer | Schaltet die Titrations-Engine um. Im Photometrie-Modus werden Ruhephasen und Sonden-Schutzspülungen automatisch ausgeblendet und hardwareseitig übersprungen. |
| pH 7.00 & 4.00 Referenz ph7_ref / ph4_ref |
3.00 – 10.00 pH | 7.00 / 4.00 pH | Exakte Sollwerte der verwendeten Kalibrierlösungen. Ermöglicht die digitale Steigungs- (Slope) und Nullpunktberechnung. |
| pH 2-Punkt Kalibrier-Wizard ph-calibrate |
Geführter Ablauf | 2:30 Min Timer | Schritt-für-Schritt-Assistent mit optischem SVG-Timer-Ring zur perfekten Beruhigung der Elektrode in den Referenzpuffern. |
| Analog-Hardware Poti-Abgleich Hardware PH-4502C |
Spannung (V) | 2.00 V – 2.50 V bei pH 4 | Vorab-Einstellung des Nullpunkt-Potentiometers am BNC-Board. Stellt sicher, dass die Ausgangsspannung im sauren Bereich niemals 3.3V überschreitet (Schutz vor ADC-Clipping). |
| Manueller pH-Offset ph_off |
± 2.00 pH | 0.00 pH | Parallele Verschiebung der pH-Kennlinie. Kann manuell eingetragen oder über den integrierten Auto-Korrektur-Rechner per Referenzwert abgeglichen werden. |
| Photometrie Indikator-Presets opt_preset |
Preset 0 – 2 | Preset 0 (KH BCG) | Wählt die spektralen Kanäle: KH (480nm / 620nm Bromkresolgrün), Ca (540nm / 415nm Murexid), Mg (540nm / 620nm EBT). |
| Typische Start- / End-Ratio ratio_high / ratio_low |
Verhältnis (Ratio) | 0.5000 / 0.4600 | Gibt die erwartete Farbumschlags-Differenz (Delta) vor. Während der Messung ermittelt das System den echten Live-Peak und zieht dieses Delta dynamisch ab. |
| Echtzeit-Farbsimulation opt-live-color |
RGB-Vorschau | Live berechnet | Berechnet die physikalische Farbe der Probe anhand der Spektralkanäle inklusive sensorischem Weißabgleich für das menschliche Auge. |
2. Der 8-Schritte Messablauf im Detail
Jede Messung durchläuft eine hochpräzise Abfolge zur Beseitigung von Altflüssigkeiten, Kohlensäure-Drifts und Sondenverschmutzung:
Pumpe: Wasser (Reverse)
Drückt den Schlauchinhalt und das saubere Sonden-Schutzwasser aus der vorherigen Messung verlustfrei zurück ins Becken.
Pumpe: Wasser (Vorwärts)
Füllt den Schlauch frisch mit 100% unverfälschtem Beckenwasser bis zum Becher vor.
Pumpe: Titrations-Stepper
Dosiert einen Mini-Säurepuls (z.B. 2.0 ml), um Kalk- und Biofilmanhaftungen an der Glaselektrode blitzschnell abzulösen.
Pumpen: Wasser & Waste
Spült die Reinigungssäure mit Frischwasser (z.B. 10 ml) neutral und saugt den Becher vollständig nach Waste leer.
Pumpe: Wasser (Vorwärts)
Füllt exakt das konfigurierte Testvolumen (z.B. 25.0 ml oder 5.0 ml) frisch aus dem Aquarium ein.
Rührer: AUS • Dauer: mind. 180 s
Ermittelt den echten Becken-pH aus dem 20s-Endplateau im stehenden Wasser für Dashboard und Logbuch.
Rührer: AN • Dauer: mind. 180 s (5s Optik)
Treibt gelöstes CO₂ aus, gleicht den Partialdruck an und fixiert den Titrations-Start-pH.
Pumpe: Stepper & Rührer
Dosiert Säure entlang der Exponentialkurve mit Schritt-Drifterkennung bis zum Ziel-pH (4.50) und verifiziert 35s lang die Stabilität.
Berechnet den KH-Wert, speichert das Ergebnis, pumpt 100% der sauren Probe nach Waste und füllt anschließend 25 ml frisches Beckenwasser ein. Die pH-Sonde steht zwischen den Messungen permanent in sauberem Wasser!
3. Dynamische Titration & Smarte Schritt-Drifterkennung
Die Dosierung passt sich in jedem Schritt dynamisch an den Abstand zum Ziel-pH an. Formel: KH = (Säurevolumen × Molarität × 2800) / Probenvolumen
| Parameter | Einheit | Standard | Detaillierte Funktionsweise & Formel |
|---|---|---|---|
| Probenvolumen vol |
ml | 25.0 ml (Sonde) / 5.0 ml (Optik) | Menge des Testwassers. 25 ml bieten bei Glaselektroden das optimale Verhältnis aus Reagenzverbrauch und Eintauchtiefe. |
| Säurekonzentration acid_c |
Mol/L (M) | 0.0180 M (Sonde) / 0.0120 M (Optik) | Molarität der verdünnten Salzsäure. Kann über die Smart-Kalibrierung per Referenzwert automatisch korrigiert werden. |
| Ziel-pH (Endpunkt) target_ph |
pH | 4.50 pH (Sonde) / 4.30 pH (Optik) | Stöchiometrischer Äquivalenzpunkt, an dem die gesamte Pufferkapazität des Meerwassers aufgebraucht ist. |
| Dosis Max / Min d_max / d_min |
ml | 0.080 ml / 0.025 ml | Start-Schrittweite bei großem Abstand zum Ziel-pH; Minimal-Schrittweite unmittelbar vor Erreichen des Endpunkts. |
| Wartezeit Min / Max stab_min / stab_max |
Sekunden | 3.0 s / 5.0 s | Basis-Mischpause nach jeder Säuredosierung. Wird entlang der Exponentialkurve progressiv verlängert. |
| Kurvenform (Exponent) int_exp |
Faktor | 2.500 (Sonde) / 1.000 (Optik) | Bestimmt die Krümmung der Dosisreduktion nach f(x) = xe. Höhere Werte führen zu extrem vorsichtiger Annäherung. |
| Adaptive Schritt-Drifterkennung d_step_en / d_step_fac / d_step_th |
Toggle / Faktor / pH | Aktiv / 2.5× / 0.003 pH | Liest das Signal im 500ms-Takt (2s-Gleitfenster). Streckt die 5s-Mischzeit am Äquivalenzpunkt automatisch auf bis zu 12.5 s, falls die chemische Reaktion noch nicht abgeklungen ist. Verhindert das Absacken auf pH 3.95 nach der Messung! |
| Smart KH-Kalibrierung kh_off / acid_c |
Auto-Logik | Schwellwert 1.5 dKH | Intelligente Referenzanpassung: Abweichungen ≤ 1.5 dKH korrigieren präzise den KH-Offset; Abweichungen > 1.5 dKH passen die Säure-Molarität an. |
| Sprung-Begrenzer (Strike-System) Firmware intern |
Fehlerprüfung | Max. 1.5 pH / Schritt | Erkennt unplausible Messwertsprünge (z.B. durch Rührerausfall oder Blasen). Wiederholt die Messung 2x und bricht bei 3 Strikes sicher ab. |
| Automatische Luftblasen-Kompensation Optik-Engine |
Segment-Scan | Aktiv (≥ 0.03 ml) | Erkennt flache Plateaus in der optischen Titrationskurve (Luftblasen im Schlauch) und zieht das Leervolumen automatisch vom Gesamtergebnis ab. |
4. Messablauf-Parameter, Beruhigung & Sondenpflege
Diese Parameter steuern die Vorreinigung, die elektrochemische Sondenberuhigung, die Endpunkt-Verifizierung und den automatischen Frischwasser-Schutz der Elektrode.
Im Meerwasser ist freies Kohlendioxid (CO2) gelöst. Wenn die Sonde im stehenden Wasser beruhigt wird (Schritt 3a), misst sie den echten Becken-pH (z.B. 7.976 pH). Sobald der Magnetrührer anläuft (Schritt 3b), wird das gelöste CO2 ausgetrieben – der pH-Wert steigt leicht an und stabilisiert sich auf dem Start-Plateau (z.B. 8.014 pH). Erst von diesem gasfreien Plateau aus darf die Säuretropfung beginnen, damit kein CO2-Fehler in die KH-Formel einfließt!
| Parameter & Variable | Einheit | Dein Setup (KHFix4U) | Optik (MultiMate) | Ausführliche Erklärung & Funktion |
|---|---|---|---|---|
| 3a. Ruhe-Beruhigung Mindestzeit stab_static_s |
Sekunden (s) | 180 s | 0 s (Übersprungen) | Rührer: AUS. Die Zeit, die die Glaselektrode im absolut stehenden Probenwasser ruht. Verhindert Strömungs-Potenziale am Diaphragma. Am Ende der 180s wird der echte Becken-pH aus dem 20s-Endfenster gemittelt und im Logbuch gespeichert. |
| 3a. Ruhe-Driftschwelle stab_static_th / stab_static_dyn |
ΔpH / 20s | 0.002 – 0.005 pH (Aktiv) | Deaktiviert | Smarter Stabilitätsfilter: Gibt die Messung nach Ablauf der 180s erst dann an Schritt 3b weiter, wenn die Schwankung der letzten 20 Messwerte unter diesen Wert fällt (Signal steht absolut still). |
| 3b. CO₂-Austrieb Mindestzeit stab_mix_s |
Sekunden (s) | 180 s (mind. 60 s) | 5 s | Rührer: AN. Treibt gelöstes CO2 durch intensives Rühren aus und gleicht den Partialdruck an die Umgebungsluft an. Der erreichte Endwert ist der Plateau-Startwert für die Titrationskurve. |
| 3b. CO₂-Driftschwelle stab_mix_th / stab_mix_dyn |
ΔpH / 20s | 0.002 – 0.005 pH (Aktiv) | Deaktiviert | Wartet so lange, bis der durch das Rühren ausgelöste pH-Anstieg vollständig abgeflacht ist, bevor der erste Tropfen Säure dosiert wird. |
| 5. Endpunkt-Prüfzeit stab_verify |
Sekunden (s) | 35 s | 5 s | Sicherheitsfenster nach Erreichen des Ziel-pH (4.50). Der Rührer läuft weiter: Das System prüft 35 Sekunden lang, ob der pH-Wert stabil unter dem Zielwert bleibt oder durch verzögertes Lösen wieder ansteigt. |
| Endpunkt-Genauigkeit (Toleranz) verify_tol |
ΔpH | 0.008 pH | 0.010 |
Erlaubte positive Abweichung während der 35s-Prüfzeit. Steigt der pH über Ziel-pH + Toleranz (z.B. > 4.508), schaltet das System automatisch zurück in die Titration und dosiert minimal nach.
|
| Säurepuls zur Sondenreinigung cl_acid |
Milliliter (ml) | 2.00 ml | 0.00 ml | Schritt 1c: Dosiert vor jeder Messung eine definierte Säuremenge in die leere Kammer. Löst Kalkablagerungen, Biofilme und Beläge von der Glaskugel ab (automatische Sondenregeneration). |
| Frischwasser-Neutralisation cl_water |
Milliliter (ml) | 10.0 ml | 0.3 ml | Schritt 1d: Spült die Reinigungssäure mit frischem Beckenwasser neutral, bevor Schritt 1e alles restlos in den Abfallbehälter (Waste) pumpt. |
| Leerungs-Puffer (Extra-Absaugen) cl_extra |
Milliliter (ml) | 25.0 ml | 0.5 ml | Zusätzliches Pumpvolumen der Abfallpumpe über das Flüssigkeitsvolumen hinaus. Stellt sicher, dass Becher, Schläuche und Ränder zu 100% trocken und leergesaugt werden. |
| Verbleibende Menge im Becher cl_keep |
Milliliter (ml) | 0.0 ml (bei aktiver Schutzbefüllung) | 0.0 ml | Frühere Methode (Sonde feucht halten). Wichtig: Wenn die neue Schutzbefüllung aktiv ist, wird dieser Wert auf 0.0 ml gesetzt, damit alle Altsäure zu 100% nach Waste entsorgt wird! |
| Max. Säurevolumen (Not-Aus) acid_max |
Milliliter (ml) | 20.0 ml | 5.0 ml | Hard-Limit für Sicherheit: Wird diese Säuremenge erreicht (z.B. Reagenzflasche leer, Rührer blockiert oder Schlauch abgeknickt), stoppt die Titration sofort, entleert die Kammer und schlägt Alarm. |
| Sonden-Schutz: Frischwasser nach Titration p_rinse_en / p_rinse_vol |
Toggle • ml | Aktiv • 25.0 ml | Deaktiviert | Schritt 8: Saugt die ausgesäuerte Probe nach der Messung vollständig nach Waste ab und dosiert 25 ml sauberes Beckenwasser nach. Die pH-Sonde steht zwischen den Messungen stundenlang in sauberem Wasser (nie in Säure!). |
| Automatisches Rücksaugen & Zusatz-Waste p_rinse_w_en |
Schritt 1a • Toggle | Reverse aktiv • Zusatz-Waste: Optional | Deaktiviert | Schritt 1a saugt das 25ml Schutzwasser beim nächsten Messstart über Reverse verlustfrei zurück ins Becken. Ist "Zusatz-Waste" aktiv, wird eventuelles Restwasser vor der Messung nach Waste entsorgt (ideal, wenn der Zulaufschlauch über dem Wasserspiegel hängt). |
| Debug- / Schnell-Messmodus fast_dbg |
Toggle | Deaktiviert (Normalbetrieb) | Deaktiviert | Überspringt alle Vor- und Nachspülschritte (1a bis 2 sowie Endreinigung). Startet die Titration sofort mit dem aktuellen Becherinhalt (für schnelle Entwicklertests). |
5. Sonden-Schutz, Reinigung & Sicherheits-Limits
Garantierte Säurefreiheit zwischen den Messungen und umfassender Überlaufschutz.
| Funktion / Parameter | Standardwert | Wirkungsweise & Schutzfunktion |
|---|---|---|
| Sonden-Schutzbefüllung p_rinse_en / p_rinse_vol |
Aktiv (25.0 ml) | Saugt die saure Probe nach der Messung zu 100% nach Waste ab und füllt 25 ml sauberes Beckenwasser nach. Die pH-Sonde steht nie in Säureresten. |
| Automatisches Rücksaugen CLEAN_EMPTY_1 |
Schritt 1a (Start) | Zieht das saubere Schutzwasser zu Beginn der nächsten Messung über die Reverse-Pumpe verlustfrei zurück ins Aquarium. |
| Zusatz-Waste vor Messung p_rinse_w_en |
Optional (Checkbox) | Führt nach dem Rückspülen einen zusätzlichen Waste-Abzug durch. Ideal, wenn der Beckenzulauf über dem Wasserspiegel im Technikbecken endet. |
| Reinigung: Säurepuls & Spülwasser cl_acid / cl_water |
2.00 ml / 10.0 ml | Säuremenge zur Sondenregeneration vor jeder Messung sowie Wasservolumen zum Neutralisieren der Reinigung. |
| Leerungs-Puffer (Extra-Absaugen) cl_extra |
25.0 ml | Zusätzliches Fördervolumen der Abfallpumpe, um sicherzustellen, dass Becher und Schläuche vollständig leergesaugt werden. |
| Sicherheits-Notaus (Max. Säure) acid_max |
20.0 ml | Hard-Limit: Bricht die Analyse sofort ab und entleert die Kammer, falls durch Reagenzmangel oder Rührerausfall das Limit erreicht wird. |
| Debug- / Schnell-Messmodus fast_dbg |
Deaktiviert (Testmodus) | Überspringt alle Vor- und Nachspülschritte. Startet die Titration sofort mit dem aktuellen Becherinhalt für schnelle Softwaretests. |
6. Schlauch-Einmessung & Autonomer Reagenzwechsel
Präzise Milliliter-Verwaltung aller Schläuche und tropffreier Flaschentausch auf Knopfdruck.
Ermittelt das exakte Spülvolumen in Millilitern (z.B. 13.474 ml): Pumpe starten, wenn eine Luftblase im Becken loswandert, und stoppen, sobald sie die Küvette erreicht. Die Software berechnet das Volumen anhand der Pumpenkalibrierung automatisch.
Parameter:hose_len, hose_dia, cfg-hose-vol
Schritt 1: Pumpt das Schlauchvolumen (z.B. 0.250 ml) verlustfrei rückwärts in die alte Flasche.
Schritt 2: Pausiert für den Flaschentausch (Countdown 5–45 s oder Klick-Bestätigung).
Schritt 3: Zieht das Neureagenz inklusive Zusatzvolumen (z.B. +0.050 ml) blasenfrei bis zur Dosierspitze vor.
reag_h_vol, reag_e_vol
7. Behälter-Tracking, Alarme & Cloud-Reporter
Überwacht Füllstände, steuert Piezo-Buzzer-Melodien und versendet Benachrichtigungen.
| System | Parameter & Schwellen | Funktion & Benachrichtigung |
|---|---|---|
| Titrations-Reagenz Behälter | Max: 500 ml • Alarm bei ≤ 50 ml reag_max / reag_curr / reag_al_th |
Zieht das dosierte Säurevolumen nach jeder Messung exakt ab. Löst bei Unterschreitung Piezo-Song 10 und Cloud-Alerts aus. |
| Abfall-Tank (Toxic Waste) | Max: 5000 ml • Alarm bei ≥ 4500 ml waste_max / waste_curr / waste_al_th |
Addiert Proben- und Spülvolumen auf. Löst bei Vollstand Piezo-Song 11 und Push-Benachrichtigungen aus. |
| Kumulierter Beckenwasser-Zähler | Zählerstand in ml tank_tot |
Erfasst die gesamte dem Aquarium entnommene Wassermenge (z.B. für Wasserwechsel-Statistiken). |
| Remote Alert Client (Cloud-Reporter) | Core 0 / Strato E-Mail Gateway | Überträgt kritische Hardware-Fehler, Überdosierungen, Sondenstörungen und Füllstandswarnungen verzögerungsfrei an dein Smartphone. |
| CallMeBot WhatsApp-Integration | API-Key & Telefonnummer wa_en / wa_err / wa_meas / wa_24h |
Sendet formatierte WhatsApp-Nachrichten bei Fehlern, nach jeder Messung oder als 24h-Tageszusammenfassung mit 7-Tage-Trend und Stabilitätsindex. |
| Akustischer Alarm & Mute | Buzzer Toggle mute_al |
Wiederholt akustische Warnsignale stündlich bei anstehendem Fehler. Kann im Webinterface stummgeschaltet werden. |
8. Werkseigene Geräte-Presets im Vergleich
Über die 1-Klick-Schaltflächen in den Einstellungen lässt sich die gesamte Firmware sofort auf die beiden optimierten Haupt-Setups umschalten:
| Eigenschaft / Parameter | MultiMate Preset (Photometer) | KHFix4U Preset (pH-Elektrode) |
|---|---|---|
| Sensortechnologie | AS7343 Spektrometer | Glaselektrode + ADS1115 |
| Probenvolumen | 5.0 ml | 25.0 ml |
| Säurekonzentration & Offset | 0.0120 M • Offset +0.15 dKH | 0.0180 M • Offset -2.77 dKH |
| Ziel-pH (Endpunkt) | 4.30 pH | 4.50 pH |
| Dosisbereich (Max / Min) | 0.100 ml / 0.010 ml | 0.080 ml / 0.025 ml |
| Wartezeiten (Min / Max) | 3.0 s / 3.0 s | 3.0 s / 5.0 s |
| Kurvenform (Exponent) | 1.000 (Linear) | 2.500 (Progressiv) |
| Phase 3a (Ruhe-Stabilisierung) | Übersprungen (0 s) | 180 s (≤ 0.005 pH Drift) |
| Phase 3b (CO₂-Austrieb) | 5 s | 180 s (≤ 0.005 pH Drift) |
| Adaptive Schritt-Drifterkennung | Deaktiviert | Aktiv (2.5× Streckung / 0.003 pH) |
| Sonden-Schutzbefüllung (Schritt 8) | Deaktiviert | Aktiv (25.0 ml Frischwasser) |
| Schlauchspülvolumen | 0.942 ml (120 cm Schlauch) | 13.474 ml (171.5 cm Schlauch) |
| Messintervall | 300 min (5 Stunden) | 240 min (4 Stunden) |
Das 3D-Druck-Gehäuse für den KHFix4U ist ab sofort erhältlich. Entwickelt für die automatische KH-Messung mittels pH-Titration (pH-Sonde) und nicht über einen Photosensor, bietet es ein modernes Design, eine magnetische Frontabdeckung sowie eine große Sichtscheibe auf die verbaute Technik.
Die bereitgestellten Einstellungen, Komponenten und 3D-Drucke wurden in meinem Aufbau über viele Wochen hinweg getestet und optimiert, bis eine zuverlässige und reproduzierbare KH-Messung erreicht wurde. Wenn dir die Ergebnisse Zeit, Material und eigene Versuche ersparen, freue ich mich über eine kleine freiwillige Anerkennung. 😉
🪸 Perfekt für alle, die ihre Karbonathärte automatisiert und präzise per pH-Titration überwachen möchten.
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?