צלחת קפה DIY מבוקרת Arduino: 13 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

במדריך זה נבחן את שינוי מכונת הפופקורן באוויר החם כדי להפוך אותו לקלייה קפה ביתית אוטומטית ומבוקרת לחלוטין. צליית הקפה בבית פשוטה להפליא, ואפילו משהו בסיסי כמו מחבת יכול לעשות את העבודה עם מספיק סבלנות ותרגול. ברוב המונחים הבסיסיים, תהליך הקלייה כרוך בחימום פולי קפה בהדרגה בסביבות או קצת יותר מ 200 מעלות צלזיוס. כשהן מתחממות, השעועית עוברת תגובות כימיות שונות וצבען הופך מירוק דרך צהוב (אש) לחום. השעועית מתרחבת, ובסופו של דבר נסדקת בקול.

המפתח לקבלת הטעם של הקפה הקלוי בדיוק (ולעשות זאת שוב ושוב) הוא כפול. ראשית, אנו רוצים לשלוט בטמפרטורה במהלך תהליך הצליה בצורה מדויקת ביותר, כך שנוכל לשלוט בכמה זמן השעועית מבלה באזורי טמפרטורה שונים. זה קובע אילו תגובות כימיות מתרחשות עד כמה, ובסופו של דבר הטעמים בשעועית הקלוי. שנית, אנחנו רוצים לוודא שהשעועית מתערבבים כל הזמן והופכים אותם, כך שהטמפרטורה תהיה אחידה לאורך כל הדרך.

מכונות פופקורן באוויר החם הן פתרון מושלם לבעיה מספר שתיים: הן מפוצצות חבילת פופקורן עם אוויר חם מלמטה, קשות מספיק כדי להסתובב ללא הרף את גרעיני הפופקורן סביב מיכל קטן. מכיוון שדווקא פולי קפה הם בערך באותו גודל ומשקל של גרעיני פופקורן, זה עובד גם לצליית קפה. אפילו מכונת פופקורן ללא חום יכולה לשמש לצליית קפה בצורה סבירה, אך לצלייה המושלמת עלינו לטפל גם בנושא מספר אחד-בקרת טמפרטורה דקה. על זה כל המדריך הזה: אנו נשנה מכונת פופקורן מהמדף על מנת להוסיף בדיקת טמפרטורה בתוך "תא הצלי", להשיג שליטה מדויקת על גוף החימום ומנוע המאוורר, ולממשק זאת עם מחשב מארח דרך ומיקרו -בקר Arduino. לאחר שנסיים, נוכל לפקח ולשלוט על תהליך הצלייה באמצעות תוכנת קוד פתוח סטנדרטי בתעשייה בשם Artisan.

יש כבר מספר מדריכים זמינים לכך, אך גיליתי שכולם מאוד ספציפיים לדגם מסוים של מכונת פופקורן. לכן נאלצתי לחבר מידע מכמה מקורות כאשר בניתי לראשונה קלייה משלי. אז רציתי ליצור מדריך שאני מקווה שיוכל להפשט ולפעול עבור מגוון רחב של הגדרות ספציפיות. לפעמים זה יכנס להרבה פרטים - אל תהסס לדלג קדימה בכל מקום שמשהו לא נראה לך רלוונטי.

שאר המדריך בנוי כך:

בשלבים 1 ו -2 נבחן כיצד פועלת מכונת פופקורן. ראשית נבחן את החלקים המכניים העיקריים, ולאחר מכן נדון כיצד מחוברים מאוורר ומחמם חשמל. אנו נשים לב במיוחד להבדלים בין דגמים שונים, ומה שאתה עלול להיתקל במכונה שלך.

בשלב 3, ניתן סקירה ברמה גבוהה של השינויים שנערוך. שוב, נפרט את ההבדלים במה שתצטרך לעשות עבור סוגים שונים של מכונות פופקורן.

שלבים 4-10 ילווה אותך בשינויים במכונת הפופקורן, ולאחר מכן באמצעות חיווט חשמל האלקטרוניקה. בתמונות אלה אנו משתמשים במודל מכונת פופקורן מסוים לצילומים מהעולם האמיתי, אך עדיין נכלול דיון כללי במידת האפשר.

שלבים 11-13 יפרט את תצורת התוכנה, וייתן לך עצות לצלייה ראשונה מוצלחת.

הודעת בטיחות חשובה:

במדריך זה נעסוק בחשמל מרשת, ובעוצמת חימום משמעותית. אם אינך בטוח כיצד לעקוב אחר מדריך זה בבטחה, עצור או בקש עזרה מחשמלאי מוסמך. לעולם אל תעבוד על הטוסטר שלך כשהוא מחובר לחשמל, ולעולם אל תשאיר אותו ללא השגחה כשהוא מופעל.

אספקה

להלן רשימת החלקים בהם השתמשתי. ייתכן שתרצה לקרוא מראש לפני שתזמין, מכיוון שחלקם תלויים בהתקנה המדויקת שלך.

• מכונת פופקורן באוויר חם, למשל. Severin PC3751 זמין באמזון באירופה. דגמים דומים זמינים ב- eBay או אמזון במקומות אחרים
• מגן TC4+ Arduino, זמין ב- Tindie https://www.tindie.com/products/artisanaltech/tc4-coffee-roaster-shield-tc4-plus/ או באתר
• Arduino UNO, זמין באתר Arduino, אמזון, eBay.
• אופציונלי IIC תצוגת LCD, 20x4, זמין באופן נרחב ב- eBay, אמזון.
• ממסר מצב מוצק, DC-AC, למשל Fotek SSR-40DA.
• עבור מאוורר DC: מאוורר תואם PSU, למשל ספק כוח LED 18V, או לבני כוח למחשב נייד, זמינים ב- eBay, אמזון וכו '.
• עבור מאוורר AC: מודול דימר AC PWM, למשל
• זוג תרמו קצה גמיש מסוג K, חוט מוגן, למשל https://www.ebay.co.uk/itm/K-Type-Temperature-Sensor-Probe-1-5M-Cable-1-3mm-x-100-300mm-Probe-Thermocouple-/382878838907 אך רבים אחרים זמינים באיביי או דומה.
• זוג תרמו שני מסוג K, קצה רגיל, למשל
• סרט דביק בטמפרטורה גבוהה, למשל. קלטת קפטון.
• קוטר תואם ארובה מזכוכית של תא צלי מכונת פופקורן, למשל https://www.ebay.co.uk/itm/DUPLEX-Round-Bulge-OIL-LAMP-CHIMNEY-Single-Glass-10-X-2-5-NEW/352484391524 (ודא שהקוטר מתאים!)
• צינור פליטה מאלומיניום בקוטר זהה
• מארז אלקטרוניקה
• חוטי חשמל וחבלים שונים
• מחברי טבעת וכף
• שרוול תיל קלוע

כלים:

• מלחם.
• חותכי חוט ופשיטות.
• כלי לחיצה למחברי טבעת/ספאד.
• תרגיל.

שלב 1: אנטומיה של מכונת פופקורן באוויר החם: מכני

פרס שני בתחרות ארדואינו 2019