Uređaj za pečenje kave DIY pod kontrolom Arduina: 13 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:06

U ovom Instructableu ćemo pogledati modifikaciju aparata za kokice s toplim zrakom kako bi se pretvorio u potpuno automatizirano domaće pržilicu kave s temperaturom. Prženje kave kod kuće iznenađujuće je jednostavno, pa čak i nešto osnovno poput tave može uspjeti s dovoljno strpljenja i vježbe. U najosnovnijem smislu, proces prženja uključuje postepeno zagrijavanje zrna kave na oko 200 stepeni Celzijusa ili nešto više od njih. Grah se zagrijava podvrgava raznim kemijskim reakcijama i njegova boja prelazi iz zelene u žutu (smeđu) u smeđu. Grah se širi i na kraju zvučno pukne.

Ključ za postizanje dobrog ukusa pržene kafe (i to ponavljajući) je dvojak. Prvo, želimo vrlo precizno kontrolirati temperaturu tokom procesa pečenja, tako da možemo kontrolirati koliko vremena grah provodi u različitim temperaturnim zonama. Time se kontrolira koje se vrste kemijskih reakcija događaju u kojoj mjeri, a na kraju i okusi pečenog zrna. Drugo, želimo se pobrinuti da se grah stalno miješa i okreće, tako da temperatura bude ujednačena cijelo vrijeme.

Mašine za kokice s toplim zrakom savršeno su rješenje za pitanje broj dva: Razbijaju šaržu kokica vrućim zrakom odozdo, dovoljno jako da stalno okreću zrna kokica oko male posude. Budući da se zrno kave zrna približno iste veličine i težine kao zrna kokica, ovo vrijedi i za prženje kave. Čak se i nemodificirana mašina za kokice s vrućim zrakom može dobro koristiti za prženje kave, ali za savršeno pečenje moramo se pozabaviti i pitanjem broj jedan-sitnozrnom kontrolom temperature. Ovo je ono o čemu se radi u ovom Instructable-u: Promijenit ćemo gotovu mašinu za kokice kako bismo dodali temperaturnu sondu unutar "komore za pečenje", stekli preciznu kontrolu nad grijaćim elementom i motorom ventilatora, te to povezali sa host računara preko i Arduino mikrokontrolera. Kad završimo, moći ćemo pratiti i kontrolirati proces pečenja putem industrijski standardnog softvera otvorenog koda pod nazivom Artisan.

Za to su već dostupni brojni vodiči, ali otkrio sam da su svi vrlo specifični za jedan određeni model aparata za kokice. Stoga sam morao prikupiti podatke iz nekoliko izvora kada sam prvi put izgradio vlastitu pečenjaru. Stoga sam htio stvoriti vodič za koji se nadam da može apstrahirati i raditi na širokom spektru specifičnih postavki. S vremena na vrijeme ovo će ući u mnoge detalje - slobodno preskočite naprijed gdje god vam se nešto ne čini relevantnim.

Ostatak vodiča strukturiran je na sljedeći način:

U koracima 1 i 2 ćemo pogledati kako radi mašina za kokice. Prvo ćemo pogledati glavne mehaničke dijelove, zatim ćemo razgovarati o tome kako su ventilator i grijač električno povezani. Posebno ćemo obratiti pažnju na razlike između različitih modela i na ono što biste mogli naići na vlastitoj mašini.

U koraku 3 dat ćemo pregled na visokom nivou izmjena koje ćemo napraviti. Opet ćemo detaljno opisati razlike u tome šta ćete morati učiniti za različite vrste aparata za kokice.

Koraci 4-10 će vas provesti kroz modifikacije aparata za kokice, a zatim kroz ožičenje upravljačke elektronike. U njima koristimo određeni model mašine za kokice za fotografije u stvarnom svijetu, ali ćemo ipak uključiti opću raspravu gdje je to primjenjivo.

Koraci 11-13 detaljno će opisati konfiguraciju softvera i dati vam smjernice za uspješno prvo pečenje.

Važna sigurnosna napomena:

U ovom vodiču ćemo se baviti električnom energijom iz mreže i značajnom snagom grijanja. Ako niste sigurni kako sigurno slijediti ovaj vodič, zaustavite se ili zatražite pomoć od kvalificiranog električara. Nikada ne radite na svom pekaču dok je uključen i nikada ga ne ostavljajte bez nadzora dok je uključen.

Supplies

Slijedi popis dijelova koje sam koristio. Možda ćete htjeti čitati unaprijed prije naručivanja, jer neki ovise o vašem točnom postavljanju.

• Mašina za kokice sa toplim vazduhom, npr. Severin PC3751 dostupan na Amazonu u Evropi. Slični modeli dostupni su na eBayu ili Amazonu drugdje. K
• TC4+ Arduino štit, dostupan na Tindie https://www.tindie.com/products/artisanaltech/tc4-coffee-roaster-shield-tc4-plus/ ili web stranici
• Arduino UNO, dostupno na Arduino web stranici, Amazon, eBay.
• Opciono IIC LCD ekran, 20x4, široko dostupan na eBay -u, Amazon.
• Solid State Relej, DC-AC, npr. Fotek SSR-40DA.
• Za DC ventilator: DC PSU odgovarajući ventilator, npr. 18V LED napajanje ili cigla za napajanje laptopa, dostupna na eBay -u, Amazonu itd.
• Za ventilator naizmjenične struje: AC PWM prigušivački modul, npr.
• Termoelement sa fleksibilnim vrhom K-tipa, oklopljena žica, npr. https://www.ebay.co.uk/itm/K-Type-Temperature-Sensor-Probe-1-5M-Cable-1-3mm-x-100-300mm-Probe-Thermocouple-/382878838907, ali mnogi drugi dostupni na eBayu ili slično.
• Drugi termoelement tipa K, običnog vrha, npr.
• Ljepljiva traka za visoke temperature, npr. Kapton traka.
• Stakleni dimnjak odgovarajućeg promjera komore za pečenje kokica, npr. https://www.ebay.co.uk/itm/DUPLEX-Round-Bulge-OIL-LAMP-CHIMNEY-Single-Glass-10-X-2-5-NEW/352484391524 (Provjerite odgovara li promjer!)
• Aluminijski ispušni kanal istog promjera
• Elektroničko kućište
• Razne električne žice i kabeli
• Priključci prstena i lopate
• Rukava od pletene žice

Alati:

• Lemilica.
• Rezači i skidači žice.
• Alat za stezanje za spojnice prstena/lopatice.
• Drill.

Korak 1: Anatomija aparata za kokice na vrući zrak: mehanički

Druga nagrada na Arduino takmičenju 2019