Ардуино контролер за домашно приготвяне на кафе: 13 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

В тази инструкция ще разгледаме как да модифицираме машина за пуканки с горещ въздух, за да я превърнем в напълно автоматична и контролирана от температурата домашна печка за кафе. Печенето на кафе у дома е изненадващо просто и дори нещо толкова елементарно като тиган може да свърши работа с достатъчно търпение и практика. Най -общо казано, процесът на печене включва нагряване на кафе на зърна постепенно до около или малко над 200 градуса по Целзий. С нагряването си бобът преминава през различни химични реакции и цветът му преминава от зелен през жълт (иш) до кафяв. Фасулът се разширява, като в крайна сметка се чува шумно.

Ключът към правилния вкус на печеното кафе (и това се прави многократно) е двоен. Първо, ние искаме да контролираме температурата по време на процеса на печене много точно, за да можем да контролираме колко време бобът прекарва в различни температурни зони. Това контролира какви химични реакции се случват до каква степен и в крайна сметка ароматите в печения боб. Второ, искаме да се уверим, че бобът непрекъснато се разбърква и обръща, така че температурата да е равномерна през цялото време.

Машините за пуканки с горещ въздух са идеалното решение за издаването на номер две: Те издухват партида пуканки с горещ въздух отдолу, достатъчно силно, за да се въртят постоянно пудрата с пуканки около малък контейнер. Тъй като се случва така, че кафените зърна са с приблизително същия размер и тегло като зърната от пуканки, това важи и за печене на кафе. Дори немодифицирана машина за пуканки с горещ въздух може да се използва за печене на кафе доста добре, но за перфектното печене също трябва да се обърне внимание на проблем номер едно-фино регулиране на температурата. Ето за какво се отнася този Instructable: Ще модифицираме готовата машина за пуканки, така че да добавим температурна сонда в „камерата за печене“, да получим прецизен контрол върху нагревателния елемент и двигателя на вентилатора и да го свържем с хост компютър чрез и микроконтролер Arduino. След като приключим, ще можем да наблюдаваме и контролираме процеса на печене чрез стандартен за индустрията софтуер с отворен код, наречен Artisan.

Вече има няколко ръководства за това, но открих, че всички те са много специфични за един конкретен модел машина за пуканки. Следователно трябваше да събера информация от няколко източника, когато за пръв път построих свой собствен печене. И така, исках да създам ръководство, което се надявам да абстрахира и да работи за широк спектър от специфични настройки. Понякога това ще навлезе в много подробности - не се колебайте да прескочите напред навсякъде, където нещо не ви се струва подходящо.

Останалата част от ръководството е структурирана, както следва:

В стъпки 1 и 2 ще разгледаме как работи машината за пуканки. Първо ще разгледаме основните механични части, след това ще обсъдим как вентилаторът и нагревателят са свързани електрически. Ще обърнем специално внимание на разликите между различните модели и на това, което може да срещнете в собствената си машина.

В стъпка 3 ще дадем преглед на високо ниво на промените, които ще направим. Отново ще опишем подробно разликите в това, което ще трябва да направите за различните видове машини за пуканки.

Стъпки 4-10 ще ви преведат през модификации на машината за пуканки, а след това чрез свързване на управляващата електроника. В тях използваме конкретен модел машина за пуканки за снимки в реалния свят, но все пак ще включим обща дискусия, където е приложимо.

Стъпки 11-13 ще опишат подробно конфигурацията на софтуера и ще ви дадат указания за успешно пържене.

Важно предупреждение за безопасност:

В това ръководство ще се занимаваме с електричество от мрежата и със значителна отоплителна мощност. Ако не сте сигурни как да следвате безопасно това ръководство, спрете или попитайте квалифициран електротехник за помощ. Никога не работете върху печенето си, докато е включен, и никога не го оставяйте без надзор, докато е включен.

Консумативи

По -долу е даден списък на частите, които използвах. Може да искате да прочетете предварително, преди да поръчате, тъй като някои зависят от вашата точна настройка.

• Машина за пуканки с горещ въздух, напр. Severin PC3751 се предлага на Amazon в Европа. Подобни модели са налични в eBay или Amazon другаде
• TC4+ Arduino щит, достъпен на Tindie https://www.tindie.com/products/artisanaltech/tc4-coffee-roaster-shield-tc4-plus/ или уебсайт
• Arduino UNO, достъпно на уебсайта на Arduino, Amazon, eBay.
• По избор IIC LCD дисплей, 20x4, широко достъпен в eBay, Amazon.
• Твърдотелно реле, DC-AC, напр. Fotek SSR-40DA.
• За DC вентилатор: DC PSU съвпадащ вентилатор, напр. 18V LED захранване или тухла за лаптоп, налична в eBay, Amazon и др.
• За променлив вентилатор: AC PWM димер модул, напр.
• K-тип термодвойка с гъвкав връх, екраниран проводник, напр. https://www.ebay.co.uk/itm/K-Type-Temperature-Sensor-Probe-1-5M-Cable-1-3mm-x-100-300mm-Probe-Thermocouple-/382878838907, но много други налични в eBay или подобен.
• Втора термодвойка от тип K, плосък връх, напр.
• Високотемпературна лепкава лента, напр. Каптън лента.
• Стъклен комин, съответстващ на диаметъра на камерата за печене на пуканки, напр. https://www.ebay.co.uk/itm/DUPLEX-Round-Bulge-OIL-LAMP-CHIMNEY-Single-Glass-10-X-2-5-NEW/352484391524 (Уверете се, че диаметърът пасва!)
• Алуминиев изпускателен канал със същия диаметър
• Електронен корпус
• Различни електрически проводници и кабели
• Съединители за пръстени и лопати
• Плетена втулка от тел

Инструменти:

• Поялник.
• Резачки и стрипери за тел.
• Инструмент за кримпване за съединители за пръстен/лопата.
• Пробивна машина.

Стъпка 1: Анатомия на машина за пуканки с горещ въздух: Механична

Втора награда в конкурса Arduino 2019