Masherator 1000 - Controlador de temperatura de mistura de infusão: 8 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Esta é a quinta versão de um controlador de temperatura para o meu processo de fabricação de cerveja. Eu normalmente tenho usado os controladores PID de prateleira, baratos, alguns eficazes e confiáveis. Assim que adquiri uma impressora 3-D, decidi projetar uma do zero.

Parâmetros de projeto:

1. Sonda de temperatura PT100 RTD

2. Compacto

3. Robusto

4. PID com Autotune

5. Controle de bomba integrado

6. Parece legal (isso é muito importante)

Eu chamo minha pequena cervejaria de "ScrapHeap". Eu tenho uma configuração de 10 galões de cerveja em um saco. Faço um purê de recirculação e o aquecimento inicial é fornecido pelo Gás Natural. Uma vez que a temperatura do mash é obtida, eu desligo o gás e mantenho a temperatura do mash com um elemento embutido de 1500W. Daí a necessidade desse controlador. Também posso monitorar a fervura e o resfriamento com essa configuração.

Suprimentos

Peças impressas 3-D. Os arquivos Stl estão na seção de downloads e são explicados em detalhes no Thingiverse. Estes imprimem a 55%, sem suporte necessário.

(1) Base

(1) Tampa

(1) Suporte máx. 31865

(5) Botões de controle

(2) Espaçadores

Veja Lista de Materiais no PDF. Além disso, você precisará de:

1. Broca sem fio

2. Brocas

3. Ferro de soldar

4. Caneta de fluxo

5. Solda

6. Chaves de fenda, chaves hexagonais, alicates, descascadores de fios, Crimpers

7. Multímetro

8. Variedade de fios e conectores, a escolha será sua, eu tenho uma ferramenta e pontas de conector Dupont, Molex, JST e Pin, muito bom de ter, mas você pode comprar pontas pré-crimpadas e resfriá-las juntas

9. Tubo termorretrátil e uma pistola de ar quente ou fonte de calor.

10. Uma variedade de parafusos M3, M4, M5 e # 6 em vários comprimentos com porcas Nyloc. Eu projetei as peças impressas para aceitar os nylocs como um fixador cativo na maioria dos casos, mas você verá o que precisa quando chegar a hora e a maioria de nós terá um estoque de várias ferramentas em nossa loja. Caso contrário, existe uma lista básica na lista de materiais.

Etapa 1: imprima suas peças (ou mande imprimir)

Você deve decidir agora como deseja montar esta unidade. Eu tenho um Davit Crane em minha cervejaria fabricado a partir de 1 1/2 Schedule 40 Pipe. Ele é usado para extrair o saco # 80 de grãos do purê. Ele também fornece um bom local, centralizado, para montar o controlador, porta-colher e montagem de refratômetro (futuros Instructables, visto no modelo de montagem da primeira página).

No Thingiverse:

55% de enchimento

.4 Dica

Sem suporte

Pouco menos de 1 kg para imprimir todas as peças, incluindo os suportes de montagem.

Etapa 2: faça seu escudo

Os Arduinos são versáteis, fáceis de programar e poderosos. E barato.

Mas, precisamos encontrar uma maneira de conectar o Uno a todas as porcarias de que precisamos conectá-lo para que ele possa controlá-lo.

Felizmente, você pode comprar uma grande variedade de escudos. Para este projeto, precisamos de um proto-escudo. Os que uso custam $ 5,99, vêm montados e são fantásticos. O link está no BOM

Eu tenho isso definido no PDF chamado sHIELD

Inclui os locais dos pinos do Arduino também.

Etapa 3: montar o escudo Adaftuit RGB / LCD

Eu comprei a coisa real. São 30 minutos de solda e bem divertidos.

www.adafruit.com/product/399

O tutorial lá é incrível, como sempre.

As fotos mostram isso em andamento. Eu sempre tiro uma foto do que eu soldou, amplio e me certifico de que não faltou nada ou soldou nada.

Este Instructable e os arquivos impressos são todos baseados no uso desta placa. Se você desviar, a tampa não funcionará.

Etapa 4: montar as peças na base

Veja a foto, bastante autoexplicativa. É um ajuste apertado, mas funcionará. Pré-rosqueie os ressaltos para o transformador, dissipador de calor SSR e conversor Buck. Usei parafusos de chapa metálica nº 4.

Por que um conversor de buck? O Arduino funciona perfeitamente com 9V. Os fãs de 9V são impossíveis de encontrar. Então, usei ventoinhas de 12v e baixei a tensão para 9v com um conversor de $ 1,68.

Você precisará de um multímetro para configurar esta etapa. Por favor, configure-os fora da caixa para evitar eletrocussão.

Nota: Se você não é competente, confortável e não tem conhecimento de eletricidade básica, pare agora e não faça isso com instruções. Você tem a chance de colocar algo em algum lugar e fica chocado

Ligue o transformador e ajuste a saída DC para 12V. Em seguida, alimente o Buck com 12V e ajuste-o para 9V. Por favor, note que se você nunca usou esses Bucks antes, você tem que realmente desacelerá-los antes de ver a queda de tensão. Portanto, não desista. No sentido anti-horário para reduzir a tensão. Veja o vídeo de soldagem em um conversor Buck em outro projeto meu.

Junte os ventiladores e conecte-os à fonte de alimentação. Monte tudo na base conforme mostrado.

Eu iria adiar a instalação do 14ga power até a fiação de energia final, é pesado e incômodo.

Vá em frente e coloque os fios de sinal no SSR. Usei um conector JST aqui, mas você pode conectá-lo posteriormente. A saída do Buck (9v) não precisa de conector, você tem que soldar este no Arduino depois, não há espaço nesta caixa para o conector de barril padrão.

Etapa 5: montar a tampa

Autoexplicativo com a foto.

A pilha funciona da seguinte forma:

1. Tampa

2. Espaçadores e 5 botões

3. Escudo RGB / LCD

4. Seu escudo

5. Uno

6. Suporte Máximo

7. Máx. 31865

Etapa 6: conectando tudo

Não há como escrever exatamente o que acontece aqui, bem, há, mas presumo que você tenha alguma experiência com terminais bifurcados, fiação etc. e os diagramas simples mostram onde tudo deve ir.

Uma nota: a luz do elemento só funcionará quando o SSR estiver sendo acionado, portanto, preste atenção à fiação desse. A bomba é apenas um simples interruptor de ligar e desligar. Talvez um dia eu automatize tudo, mas até lá, isso vai servir.

Use arame 14GA para alimentar a partir do principal para o SSR e 18ga para a bomba e luzes piloto

Usei 24ga para o conector do sensor Temp para a placa Max 31865. Calibre 12v, 18 e 24.

Etapa 7: O CÓDIGO…

Copiei a maior parte do código do site da Adafruit:

learn.adafruit.com/sous-vide-powered-by-ar…

Adicionei e modifiquei algumas coisas para atender às minhas necessidades e ao uso do Max31865.

Encontre o código aqui:

github.com/Tinkerer1234/Masherator-1000/tr…

Etapa 8: juntando tudo

Depois que tudo estiver conectado, o programa carregado para o Uno, você deve rastrear toda a sua fiação, testar todas as funções, certificar-se de que tudo está apertado e guardado.

Existem pelo menos 100.000 artigos sobre ajuste de PID, então você pode brincar com os números e não vou perder seu tempo.

Funções do teclado como este:

Quando você o liga, a tela inicial é exibida. Após 3 segundos, ele entra em loop. Ele muda o pino do relé para baixo até que você pressione o botão "Direito".

Menus de alternância à esquerda e à direita. O ponto de ajuste é a temperatura desejada. Pressões únicas para cima e para baixo movem para cima em.1 ° F, segure para cima e para baixo e pressione selecionar e vai para cima ou para baixo em 1 ° F.

Os outros menus são os fatores K para P, I e D. Os botões para cima e para baixo operam como o menu de ponto de ajuste.

Um recurso interessante, com o qual eu não tive nada a ver, foi quanto mais perto você chega do ponto definido, a cor da tela muda. Vermelho para amarelo para branco.

Não se esqueça de ajustar o contraste em seu escudo RGB / LCD. Estará em branco e você esquecerá que escrevi isso e que Adafruit escreveu aquilo e ficará convencido de que seu escudo é DOA ou que você estragou o trabalho de solda.

Nas fotos, você verá uma leitura negativa falsa, não tenho uma sonda de temperatura acoplada. Continuarei com mais Instructables e mostrarei como fazer um lote de Dirty Gertie, Oatmel Stout.

Até então, Salute !!