Prăjitor de cafea DIY controlat Arduino: 13 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

În acest Instructable vom arunca o privire asupra modificării unei mașini de popcorn cu aer cald pentru a o transforma într-un prăjitor de cafea de acasă complet automat și cu temperatură controlată. Prăjirea cafelei acasă este surprinzător de simplă și chiar și ceva la fel de simplu ca o tigaie poate face trucul cu suficientă răbdare și practică. În termeni de bază, procesul de prăjire implică încălzirea boabelor de cafea treptat până la aproximativ 200 de grade Celsius. Pe măsură ce se încălzesc, fasolea suferă diverse reacții chimice, iar culoarea lor se transformă de la verde la galben (ish) la maro. Fasolea se extinde, în cele din urmă crăpându-se audibil.

Cheia pentru obținerea corectă a gustului cafelei prăjite (și pentru a face acest lucru în mod repetat) este de două ori. În primul rând, vrem să controlăm temperatura în timpul procesului de prăjire foarte precis, astfel încât să putem controla cât timp petrec fasolea în diferite zone de temperatură. Acest lucru controlează ce fel de reacții chimice se întâmplă în ce măsură și, în cele din urmă, aromele din fasolea prăjită. În al doilea rând, vrem să ne asigurăm că fasolea se amestecă și se întoarce în mod constant, astfel încât temperatura să fie uniformă peste tot.

Mașinile de popcorn cu aer cald sunt o soluție perfectă pentru numărul doi: aruncă un lot de popcorn cu aer cald de jos, suficient de greu pentru a învârti în mod constant boabele de popcorn în jurul unui container mic. Deoarece se întâmplă ca boabele de cafea să aibă aproximativ aceeași dimensiune și greutate ca boabele de popcorn, acest lucru funcționează și pentru prăjirea cafelei. Chiar și o mașină de popcorn cu aer cald nemodificată poate fi utilizată pentru a prăji cafeaua în mod rezonabil, dar pentru o prăjire perfectă trebuie să abordăm problema numărul unu - controlul temperaturii cu granulație fină. Iată ce este acest instructabil: Vom modifica o mașină de popcorn disponibilă pentru a adăuga o sondă de temperatură în interiorul „camerei de prăjire”, pentru a obține un control precis al elementului de încălzire și al motorului ventilatorului și îl vom interfața cu un computer gazdă prin microcontroler Arduino. După ce am terminat, vom putea monitoriza și controla procesul de prăjire printr-un software open source standard din industrie numit Artisan.

Există deja o serie de ghiduri disponibile pentru acest lucru, dar am constatat că toate acestea sunt foarte specifice unui anumit model de mașină de popcorn. Prin urmare, a trebuit să strâng informații din mai multe surse atunci când mi-am construit pentru prima dată propriul meu prăjitor. Așadar, am vrut să creez un ghid pe care sper să îl pot abstra și să funcționeze pentru o gamă largă de setări specifice. Uneori, acest lucru va intra în multe detalii - nu ezitați să treceți înainte oriunde ceva nu vi se pare relevant.

Restul ghidului este structurat după cum urmează:

În pașii 1 și 2, vom arunca o privire asupra modului în care funcționează o mașină de popcorn. Mai întâi vom analiza principalele părți mecanice, apoi vom discuta despre modul în care ventilatorul și încălzitorul sunt conectate electric. Vom acorda o atenție deosebită diferențelor dintre diferite modele și ceea ce ați putea întâlni în propria mașină.

În pasul 3, vom oferi o imagine de ansamblu la nivel înalt a modificărilor pe care le vom face. Din nou, vom detalia diferențele în ceea ce va trebui să faceți pentru diferite tipuri de mașini de popcorn.

Pașii 4-10 vă vor conduce prin modificări ale mașinii de popcorn și apoi prin cablarea electronice de control. În acestea, folosim un anumit model de mașină de popcorn pentru fotografii din lumea reală, dar vom include în continuare o discuție generală acolo unde este cazul.

Pașii 11-13 vor detalia configurația software-ului și vă vor oferi indicații pentru o primă prăjire cu succes.

Notificare importantă de siguranță:

În acest ghid ne vom ocupa de electricitatea de rețea și cu o putere de încălzire semnificativă. Dacă nu sunteți sigur despre cum să urmați acest ghid în siguranță, opriți-vă sau cereți ajutor unui electrician calificat. Nu lucrați niciodată pe prăjitorul dvs. în timp ce este conectat și nu lăsați-l niciodată nesupravegheat când este pornit.

Provizii

Următoarea este o listă de piese pe care le-am folosit. Poate doriți să citiți înainte înainte de a comanda, deoarece unele depind de configurarea exactă.

• Mașină de popcorn cu aer cald, de ex. Severin PC3751 disponibil pe Amazon în Europa. Modele similare disponibile pe eBay sau Amazon în altă parte
• Scutul TC4 + Arduino, disponibil pe Tindie https://www.tindie.com/products/artisanaltech/tc4-coffee-roaster-shield-tc4-plus/ sau site-ul web
• Arduino UNO, disponibil pe site-ul web Arduino, Amazon, eBay.
• Opțional, ecran LCD IIC, 20x4, disponibil pe scară largă pe eBay, Amazon.
• Releu de stare solidă, DC-AC, de ex. Fotek SSR-40DA.
• Pentru ventilator DC: ventilator DC PSU, de ex. Sursă de alimentare cu LED de 18 V sau cărămidă pentru laptop, disponibilă pe eBay, Amazon etc.
• Pentru ventilator de curent alternativ: modul de variație AC PWM, de ex.
• Termocuplu flexibil tip K, fir ecranat, de ex. https://www.ebay.co.uk/itm/K-Type-Temperature-Sensor-Probe-1-5M-Cable-1-3mm-x-100-300mm-Probe-Thermocouple-/382878838907 dar multe altele disponibile pe eBay sau similar.
• Un al doilea termocuplu de tip K, vârf simplu, de ex.
• Bandă lipicioasă la temperatură ridicată, de ex. Bandă Kapton.
• Coș de fum din sticlă cu diametrul corespunzător al camerei de prăjire a mașinii de popcorn, de ex. https://www.ebay.co.uk/itm/DUPLEX-Round-Bulge-OIL-LAMP-CHIMNEY-Single-Glass-10-X-2-5-NEW/352484391524 (Asigurați-vă că diametrul se potrivește!)
• Conductă de evacuare din aluminiu cu același diametru
• Carcasă electronică
• Diverse fire și cabluri electrice
• Conectori inel și pică
• Manșon de sârmă împletit

Instrumente:

• Ciocan de lipit.
• Tăietoare și decupante de sârmă.
• Instrument de sertizare pentru conectori inel / pică.
• Burghiu.

Pasul 1: Anatomia unei mașini de popcorn cu aer cald: mecanică

Premiul II la Concursul Arduino 2019