Termostato Arduino Kombucha: 3 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Sempre adorei o Kombuchá, mas na loja é tão caro. Por cerca de US $ 4 por 12 onças. não tinha como beber tanto quanto queria. Eu procurei fazer meu próprio kombuchá e percebi que não era tão difícil e não exigia muitos recursos. Comprei este kit para começar, mas você já deve ter muitos desses itens, então não compre algo que já tenha! Sou estudante em tempo integral e quase nunca estou em casa, então decidi tentar construir um circuito usando um Arduino para automatizar a regulação do calor.

Itens necessários para fazer o circuito:

• Arduino Uno (se você ainda não tem um Arduino, recomendo um kit para começar. Comecei com isso, e ele veio com o LCD, placa de ensaio, campainha, LED e um sensor de temperatura TMP36 que pode ser usado FORA do kombuchá)
• Placa de ensaio e fios
• Sensor de temperatura DS18B20 (você também precisará de um resistor de 4,7k)
• Módulo de Relé
• Aquecedor

Itens opcionais para fazer o circuito:

• Tela LCD da placa de ensaio
• Placa de ensaio LED
• Campainha Piezo Buzzer

Itens necessários para fazer o Kombuchá:

Peguei esse kit, que tem tudo a seguir e muito mais.

• Kombucha Scoby
• Frasco de vidro de 1 galão
• Chá Preto, Verde ou Oolong
• Açúcar refinado
• Garrafas de vidro com tampas (para colocar o kombuchá para o segundo fermento)

Etapa 1: Iniciando a Primeira Fermentação

Para esta etapa, não precisaremos de nenhum aparelho eletrônico, apenas uma pequena panela, açúcar, o scoby e um pouco de chá.

1. Leve 4 xícaras de água para ferver. Assim que houver uma boa fervura, desligue o fogo.
2. Pegue 6 saquinhos de chá ou despeje 3 colheres de sopa de folhas soltas de chá preto, verde ou oolong em um saquinho de chá de algodão e adicione ao bule.
3. Íngreme por 5-7 minutos.
4. Remova o (s) saquinho (s) de chá e descarte o chá.
5. Adicione 1 xícara de açúcar na panela e mexa. Não se preocupe em beber tanto açúcar, o scoby come a maior parte do açúcar durante a fermentação.
6. Assim que o açúcar estiver dissolvido, despeje o chá doce no frasco de cerveja de 1 galão.
7. Despeje 8 xícaras de água FRIA FILTRADA. Eu uso água engarrafada fria.
8. A mistura agora deve estar em temperatura ambiente, ou um pouco acima. Apenas certifique-se de que a água não esteja acima de 86 graus em unidades Freedom antes de passar para a próxima etapa.
9. Adicione o starter scoby e líquido que vem à mistura. Mexa SÓ UMA VEZ.
10. Cubra o frasco com um pano de algodão e feche com um elástico.

Agora temos nosso (em breve) kombuchá, vamos dar a ele um cérebro microcontrolador …

Etapa 2: Construindo o Circuito

Para iniciar a segunda etapa, primeiro configure o Arduino próximo a uma placa de ensaio e monte todas as peças necessárias para ajudá-lo a longo prazo. Para tornar mais fácil para os seus olhos, divido o circuito em 3 diagramas, o LCD, os notificadores e o sensor de temperatura. Obrigatório Fiz todos esses diagramas com Fritzing. A última foto é do meu circuito. Não se preocupe se o seu circuito não parecer tão bom quanto o meu. (;

*** Observe que o lado analógico do Arduino NÃO é usado. Não conecte nenhum fio nesses slots. ***

Vou começar com o sensor de temperatura. Meu DS18B20 tinha um fio vermelho, azul e amarelo, o seu deveria ter cores semelhantes. O vermelho conecta-se a 5V, o azul conecta-se ao GND. O amarelo é interessante, porque é o fio de dados, mas precisa de alguma energia suplementar por meio de um resistor de 4,7 k Ohm, então o amarelo se conecta ao pino 13 no Arduino, e o resistor de 4,7 k Ohm vai do amarelo para 5V. Consulte a imagem para entender melhor.

* O LCD ocupa mais espaço e faz com que tudo pareça insano, mas é bastante simples. Vou da ESQUERDA para a DIREITA, começando em 1 e terminando em 16.

• O primeiro pino vai para GND.
• O segundo pino vai para 5V
• O terceiro pino vai para GND.
• O 4º pino vai para 12 no Arduino.
• O 5º pino vai para GND.
• O 6º pino vai para 11 no Arduino.
• Os pinos 7 a 10 não são usados.
• O 11º pino vai para 5 no Arduino.
• O 12º pino vai para 4 no Arduino.
• O 13º pino vai para 3 no Arduino.
• O 14º pino vai para 2 no Arduino.
• O 15º pino conecta-se a 5 V através de um resistor de 330 Ohm.
• O 16º pino conecta-se ao GND.

O relé é a parte mais importante da parte do termostato, pois controla quando o aquecedor liga ou desliga. Para realmente construir o módulo, usei este tutorial do SparkFun. Usei este site, que ajuda a distinguir para onde vão os fios. Como alternativa, você pode comprar um IOT Relay da SparkFun ou Adafruit que faz a mesma coisa. Coloquei o pino de dados no relé para o pino digital 6 no Arduino. Eu configurei meu relé para NC ou Normalmente Fechado, então se você optar por tê-lo como NÃO ou Normalmente Aberto, você precisaria alterar o código.

Por último, o que chamo de notificadores. Esta é uma alternativa e não parte necessária. Basicamente, se você não quiser que o relé controle quando o aquecedor liga e desliga, pode fazê-lo manualmente sempre que ouvir um bipe. Há um LED e uma campainha Piezo. O lado mais longo do LED se conecta a um resistor de 220 Ohm, que se conecta ao pino 8 no Arduino. O lado mais curto se conecta ao GND. A campainha tem um lado positivo e um lado negativo, geralmente marcados por um + e - respectivamente. O lado + vai para o pino 9 no Arduino, o lado - vai para GND.

* Lembre-se, fiz este projeto de código aberto para que você pudesse modificá-lo para o que você tem! Se você não tem um LCD, pode modificar o código para funcionar da mesma forma sem um!

Etapa 3: A melhor parte … Escrevendo o código

Não há melhor senso de orgulho e realização do que escrever um código que funcione na primeira tentativa! Infelizmente esse não foi o meu caso, mas ainda é divertido quando funciona. Você precisará do IDE do Arduino para atualizar o código para o Uno. Existem outras maneiras, mas esta é a mais simples. Se você não tem o IDE configurado ou instalado, por favor, mergulhe nesta toca de coelho.

O primeiro passo é a inicialização. Existem três bibliotecas necessárias para este código, todas as quais podem ser baixadas através do IDE Arduino, indo para Sketch -> Incluir Bibliotecas -> Gerenciar Bibliotecas … então procure e instale as bibliotecas OneWire, LiquidCrystal e Dallas Temperature. Anexei o código e carreguei no meu Github! O arquivo é denominado KombuchaThermostat.ino.

O código pode ser carregado diretamente se você quiser apenas o relé (por exemplo, sem LED ou campainha) e configurá-lo como um relé normalmente fechado. Caso contrário, escrevi o código alternativo e as estratégias de depuração, apenas comentadas. Meu código está licenciado sob o domínio público, então sinta-se à vontade para modificá-lo de acordo com o seu estilo e gosto.

Informações de depuração …

A depuração não é nada assustador, especialmente com o Arduino.

• Se o seu código não estiver compilando, é provável que você não tenha as bibliotecas instaladas.
• Se não estiver carregando, é provável que você tenha selecionado a porta, placa ou programador errado. O link acima para configurar o IDE é um ótimo recurso para garantir que todas as suas coisas estejam configuradas corretamente.
• Se as temperaturas parecerem estranhas, descomente todas as linhas com "Serial" nele e abra o monitor Serial para ver como estão suas temperaturas.

Este código foi testado no Ubuntu 16.04.

Se funcionar no seu sistema com um sistema operacional diferente, me avise e eu o adicionarei à lista!