Croquis pour le brassage Arduino uno. Nous réalisons l'automatisation d'une brasserie sur une seule carte. Nous étudions atmega644. Nous fabriquons une planche en utilisant du photorésist. Schéma de connexion pour capteur, relais, tweeter

15.03.2019

Pourquoi avais-je besoin d’automatisation ?

L'automatisation est nécessaire pour faciliter le processus, car... ce contrôleur lui-même surveillera la température, la maintiendra et l'augmentera jusqu'à la pause de température requise. Signalez également signal sonore sur l'intervention nécessaire, par exemple, vous devez ajouter du malt ou faire un test d'iode.

J'ai décidé de créer ma propre automatisation à partir de projet terminé. Il fonctionne sur Arduino, un capteur de température, deux relais, un afficheur et des boutons y sont connectés. Le premier relais contrôle l'élément chauffant, le deuxième relais contrôle la pompe. La pompe à brassage est très pratique car... il n'est pas nécessaire de remuer la purée pendant tout le processus de brassage (je recommande de lire mes précédents pour plus de détails sur la façon de brasser la bière)

J'ai assemblé le premier automatisme à l'aide de modules :

-Arduinomini
- Bloc de deux relais 15A
- Affichage 2004
- Capteur de température
- 4 boutons
- Alimentation 5 volts
La commodité de l'assemblage modulaire est qu'il n'est pas difficile d'obtenir toutes les pièces et qu'il n'est pratiquement pas nécessaire de souder quoi que ce soit. Mais le plus gros inconvénient est quantité énorme des fils et un relais chinois bon marché ont créé des interférences sur l'écran, le relais mécanique a donc dû être remplacé par un relais à semi-conducteurs.

Au fil du temps, je suis arrivé à la conclusion qu'il me fallait construire mon automatisation sur une puce avec 64 Ko de mémoire (pour arduino mini seulement 32 ko) sur une seule carte. Solution prête Je ne l'ai pas trouvé, alors j'ai commencé à créer moi-même un circuit et par la suite une carte pour mon métier.

Schème:

J'ai développé et dessiné le schéma, pour ainsi dire, à genoux et pour moi-même, donc certaines lacunes sont possibles, mais le schéma fonctionne parfaitement :

Payer:

J'ai dessiné le circuit, puis il reste à dessiner le tableau, je l'ai d'abord dessiné en utilisant le programme Sprint-Layout 6, très pratique, mais il n'a pas assez de fonctionnalités, j'ai donc décidé de m'en éloigner vers le programme DipTrace et voici ce que j'ai obtenu :

Vous pouvez télécharger les sources.
Comme vous pouvez le constater, j'ai nommé ma brasserie QRBeer et celle-ci est déjà en version 0.5...

La planche est prête, il ne reste plus qu'à la fabriquer d'une manière ou d'une autre. Pour cela, j'ai décidé d'utiliser . Pourquoi eux et pas LUT ? Je viens de décider d'essayer celui-ci par moi-même nouvelle technologie, j'ai déjà essayé LUT, je l'ai senti, pour ainsi dire, je ne dirai pas que j'ai aimé...

Photorésist :

Pour faire cartes de circuits imprimés en utilisant une résine photosensible, vous aurez besoin de :
-Film d'imprimante
-
- Lampe UV
- Bicarbonate de soude

lampe UV

Tout d'abord, je vais partager des informations sur la façon dont j'ai fabriqué le mien lampe UV. Au début, je voulais utiliser une lampe toute faite, puis j'ai décidé de l'assembler à l'aide de six LED de 3W :
et également acheté sur Tao :

J'ai collé les LED sur le radiateur, même si elles auraient pu être assemblées sur un PCB, je doute qu'elles aient surchauffé.
Voici ce que j'ai obtenu :

Fabrication de panneaux

1. J'ai donc préparé le gabarit, il ne reste plus qu'à l'imprimer sur film. Comme je l'ai écrit plus haut, j'ai besoin d'un film pour l'imprimante, j'ai essayé le film pour les deux imprimante laser, et pour le jet d'encre, meilleure option obtenu uniquement sur film pour impression jet d'encre. Vous devez imprimer en négatif et en miroir :

J'ai immédiatement plastifié le modèle afin que les empreintes digitales et les débris puissent être facilement éliminés.
2. Ensuite, nous devons poncer notre futur panneau (stratifié en fibre de verre). Une éponge ordinaire ou une éponge mélamine légèrement humidifiée convient pour cela :

3. Après cette procédure, le cuivre doit encore être dégraissé à l'acétone :

Comme vous pouvez le voir sur ma photo, j'ai dégraissé serviette ordinaire, et j'ai versé l'acétone dans une bouteille de peroxyde, c'est plus facile à prendre...
4. L'étape suivante consiste à couper légèrement la résine photosensible pour l'adapter à votre future planche et à retirer délicatement le dessus. film protecteur pour ne pas l'abîmer. Si la résine photosensible est domestique, il faut décoller le côté mat, si elle est chinoise, alors il n'y a pas de différence...
5. Ensuite, nous collons la résine photosensible sur le PCB afin qu'aucune bulle d'air n'apparaisse sous la résine photosensible, sinon les traces n'apparaîtront pas à de tels endroits, coupez l'excédent...
Le processus de collage d’une résine photosensible est similaire au collage d’un film protecteur sur un téléphone.

6. Lorsque la résine photosensible est collée, le textolite qui l'accompagne doit être passé dans une plastifieuse 2 à 3 fois ou utiliser un fer chaud et repassé à travers une feuille de papier pliée en deux :

L'essentiel est de ne pas surchauffer la résine photosensible, sinon cela ressemblera à ceci :

Si vous obtenez un « montant » lors du collage de la résine photosensible, alors il vaut mieux l'enlever (le laver ou le gratter) et le recoller, sinon après avoir gravé la planche, ce sera triste... Je ne l'enlèverai pas cette résine photosensible, je vais vous montrer le résultat final.
7. Placez un gabarit sur le PCB avec de la résine photosensible et appuyez dessus avec du verre (je l'ai pris de vieux cadre photo), et placez un poids sur le verre :

8. Nous éclairons la résine photosensible à l'aide d'une lampe UV. Ma lampe dure environ 2 minutes :

Comme vous pouvez le voir, la résine photosensible qui a été exposée a changé de couleur du bleu clair au bleu foncé et la résine photosensible exposée est très fragile.
9. Retirez le verre et le gabarit. L'excès de résine photosensible peut (éventuellement) être coupé et soigneusement séparé avec une pince à épiler :

10. L'étape suivante consiste à laver la résine photosensible non développée avec un alcali ; pour ce faire, prenez 2 verres d'eau et une cuillère à soupe de carbonate de sodium, remuez bien. Décollez le film protecteur supérieur de la résine photosensible et plongez notre textolite dans une solution alcaline.

11. Prenez un pinceau et frottez trois morceaux de résine photosensible dans l'alcali, progressivement la résine photosensible non développée est lavée :

Vous ne pouvez pas verser l'alcali, mais le laisser sur la planche suivante ou laver la résine photosensible après la gravure, mais nous en reparlerons plus tard...
12. Gravure sur planche :
Il existe deux méthodes les plus accessibles : la gravure au chlorure ferrique ou au peroxyde + acide citrique et sel. Je n’écrirai pas sur le chlorure ferrique, mais je le décrirai probablement en utilisant le peroxyde :
- 100 ml. peroxyde d'hydrogène 3% - il est vendu en pharmacie pour 7 à 12 roubles
- 30 gr. acide citrique(disponible dans n'importe quelle épicerie)
- 1 cuillère à soupe. une cuillère de sel (le sel fin et le sel gemme feront l'affaire)

Tout cela est mélangé dans un récipient et la planche avec la résine photo finie y est immergée, au bout d'un moment des bulles apparaissent sur la planche :

Et après un certain temps, le « cuivre nu » sera complètement gravé :

Au fait, si vous empoisonnez davantage haute température, par exemple, avec une lampe à incandescence ou au bain-marie, alors trois gravures seront réduites, l'essentiel est de ne pas en faire trop, sinon l'excédent sera gravé...
13. Le moyen le plus pratique d'enlever la résine photosensible est d'utiliser le même alcali dans lequel la résine photosensible non gravée a été lavée ; après 20 minutes, elle tombera toute seule et il n'est pas nécessaire de frotter quoi que ce soit...

Et voici mes « jambages » :

Bien que ce ne soit pas significatif, mais quand même, la négligence est à blâmer pour tout, je n'ai pas remarqué de bulles d'air sous la résine photosensible ou une surchauffe...

J'ai obtenu le tableau suivant "propre":

14. Ensuite, percez des trous et étamez la planche :

15. Soudez toutes les pièces et rincez l'excès de flux :

Composants CMS soudés à partir de l'infrarouge chinois poste à souder, très pratique :

C'est tout, le plus dur est passé, il ne reste plus qu'à faire sonner les pistes pour court-circuit et commencez à programmer la puce.

Programmation atmega644

1. Pour démarrer la programmation, vous devez y charger le chargeur de démarrage. Ce n'est pas difficile à faire avec en utilisant Arduino UNO, mais vous devez d'abord télécharger et installer le programme.
2. La prochaine étape programme installé ajoutez ou retirez tout de suite un assemblage prêt à l'emploi :
3. Téléchargez le croquis ArduinoISP sur l'UNO :

4. Et connectez notre carte à UNO :

D'après les instructions du croquis :
// nom de la broche // réinitialisation de l'esclave : 10 : // MOSI : 11 : // MISO : 12 : // SCK : 13 :
Cela se passe selon mon schéma comme ceci :

5. Ensuite, installez notre carte dans les paramètres et chargez le bootloader :

Si tout s'est bien passé, nous verrons le message : « Enregistrement du chargeur de démarrage terminé »
À ce stade, le chargement du bootloader"a est terminé, vous pouvez connecter l'écran, les boutons, le capteur de température et remplir 3

L'appareil est utilisé pour automatiser le processus de brassage du malt. Non destiné à faire bouillir du moût.

Il a été initialement assemblé comme une minuterie d'information avec un indicateur de temps et de température. Par la suite, un relais a été ajouté et l’ensemble du processus de brassage a été automatisé.

Pour automatiser le brassage du malt, vous aurez besoin des pièces suivantes.

Pour télécharger le croquis, vous devez installer .

Connectez l'arduino à l'ordinateur et lancez-le EDI Arduino. Dans le menu "Outils" - Carte - sélectionnez "Arduino/Genuino Uno". "Outils" - Port - sélectionnez celui où l'arduino est connecté. Il y aura très probablement un port COM. Vous pouvez également consulter le numéro de port dans le Gestionnaire de périphériques.

Ouvrez le croquis et cliquez sur le bouton "Télécharger".

L'ensemble de l'appareil est prêt à l'emploi.

La définition des pauses se fait directement dans le sketch lui-même (lignes 12 à 29) :

Exemple:
int c1 = 52 ; //température de la première pause 52 degrés
non signé long p1 = 20 * 60 000 ; //première pause 20 minutes
int c2 = 63 ; //seconde température de pause 63 degrés
non signé long p2 = 30 * 60000 ; //deuxième temps de pause 30 minutes

À la ligne 177 du croquis, les lectures du capteur de température sont ajustées.
Celsius = Celsius + 1 ; // +1 degré

1. Indication du relais : Vk-on/fermé, Ot-off/ouvert.
2. Mettez les températures en pause.
3. Lecture actuelle du capteur de température.
4. Durée totale travail.
5. Temps de pause de température.
6. Minuterie (compte à rebours) de la pause en cours.

!!!IMPORTANT Lorsqu'il est allumé, le relais est allumé/fermé.
À la fin de la pause Mash out, le relais est éteint/ouvert.

Si un plus petit nombre de pauses est nécessaire, par exemple pour un brassage en une seule pause, les paramètres correspondants sont les suivants :
1 pause, 67 degrés 60 min.
2, 3, 4 degrés de pause et réglez l'heure sur ZÉRO.
76 écraser 5 min.

En pratique, il est utilisé comme suit.

Le capteur de température est installé dans la paroi du réservoir.
Elément chauffant 2KW sous faux-fond.
La pompe est de 12V, elle prélève le moût par un robinet sous le faux fond, mais au dessus de l'élément chauffant, et le renvoie dans la cuve par le haut.
!!!La pompe et l'élément chauffant "accrochent" sur le même relais (10A 220V, à la limite, il vaut mieux en utiliser un plus fort)
De l'eau est versée et du malt est ajouté.
L'appareil s'allume.
La température commence immédiatement à augmenter jusqu'à la première pause, lorsque l'élément chauffant et la pompe sont éteints.
Le chronomètre démarre. La température est maintenue, à la fin du temps, la température monte jusqu'à une pause, etc.

Questions, réponses, discussions au sein du groupe VK

Mes amis, j'ai besoin d'aide en tant que brasseur amateur. A partir du moment où tu veux faire thermomètre intelligent, beaucoup de temps s'est écoulé et un nouveau désir est apparu : construire une brasserie domestique automatisée. Pour l'automatiser, une unité de contrôle est nécessaire. Il a été décidé d'abandonner l'utilisation de contrôleurs PID achetés pour contrôler l'élément chauffant, car Il y a un Arduino, un relais SSR, un affichage 4 lignes sur 20 et une carte série pour transmettre des informations sur un fil, sans compter la masse et l'alimentation.
Mon contrôleur Arduino, j'utilise le projet de l'australien Rob, le projet est conçu pour Arduino Duemilanove ATmega328 - www.arduino.cc/cgi-bin/yabb2/YaBB.pl
et directement le projet lui-même -
Ma brasserie fonctionnera selon un principe légèrement différent, pas comme celui de Rob, je m'appuie sur Spidel Braumeister, son fonctionnement ressort clairement de ces vidéos : http://www.youtube.com/watch?v=x-OBE4tJ-j8&feature= page_profil_joueur
Mais malheureusement, je ne suis jamais programmeur, je sais souder et le faire selon les instructions. Maintenant, si vous refaites le programme de Rob, ce serait parfait dispositif de contrôle. J'ai assemblé le contrôleur et l'ai testé, mais pour une raison quelconque, les capteurs thermiques DS ne sont pas reconnus. Il y a beaucoup de choses inutiles dans ce projet pour moi, parce que... Je ne veux pas construire un système HERMS comme celui de l'auteur, afin que vous puissiez supprimer tous les systèmes inutiles du programme. Tout le monde actionneurs contrôlé par des relais statiques. J'ai 2 pièces, pour l'élément chauffant et la pompe. J'utilise un élément chauffant acheté sur Amazon, basse densité 4,5 kW. Rien n’y colle et vous pouvez même l’allumer en l’air et il ne brûlera pas. Ce qui est intéressant c'est que l'écran est connecté via une Serial Board, je l'ai assemblé à partir d'un kit acheté sur eBay. Seuls 3 fils sont utilisés, déchargeant ainsi les ports Arduino. Ce qu'il faut : Contrôle PID Pour plus de précision et de commodité, il existe une bibliothèque prête à l'emploi pour Arduino, largement utilisée dans le projet www.brewtroller.com/wiki/doku.php, vous pouvez également y emprunter de nombreuses idées, mais le projet est surchargé de fonctions et est également adapté aux modèles américains HERMS et RIMS. Le programme doit avoir 3 modes de fonctionnement : lavage CIP (chauffage de l'eau jusqu'à 70 g (modifiable dans les réglages) et fonctionnement simultané de la pompe), mode AUTO (lorsque toutes les étapes prévues dans le mode de programmation sont traitées, vous pouvez faire une pause et passer de force à l'étape suivante), mode MANUEL (B mode manuel nous contrôlons simplement l'allumage/extinction de l'élément chauffant, de la pompe et Sortie AUX, la température est indiquée.), programmation AUTO (mode auto - chauffage de l'eau 70g, pause (pour le remplissage, réglable), réglage des pauses de température (il doit y avoir 4 pauses, pour qu'avec une réserve, acide, protéine, saccharification), avec travail simultané pompe, pause d'écrasement - configuré avec le fonctionnement simultané de la pompe, juste le fonctionnement de la pompe, le mode dit tourbillon, lorsque le moût tourbillonne dans un ruisseau et que toute la turbidité s'installe au centre, et le pompage avec le fonctionnement simultané du AUX et le deuxième capteur de température, un compresseur d'aquarium à circulation y sera connecté aérateur, le moût s'écoule à travers un refroidisseur-refroidisseur à circulation.
En fait, la tâche n’est pas grande, mais je suis un humaniste et la programmation n’est tout simplement pas facile.

Sur à l'heure actuelle, le contrôleur ressemble à ceci :

En retour, je promets de devenir un mentor personnel et un professeur de brassage pour toute personne intéressée ! :)

UDP ! Sujet sur Habré !

L'appareil est utilisé pour automatiser le processus de brassage du malt. Non destiné à faire bouillir du moût.

Pour automatiser le brassage du malt, vous aurez besoin des pièces suivantes.

Arduino UNO R3
Module d'affichage LCD TFT SPI série 1.8 "128 × 160 + adaptateur PCB, connecteur IC SD d'alimentation
Module relais 5 V 1 canal niveau bas pour GDS Appareils électroménagers Contrôle pour (10A 220V, à la limite, il vaut mieux en utiliser un plus puissant, par exemple Relais statique SSR-40DA + dissipateur thermique)
Pulls Dupont (homme, femme)
Capteur de température étanche DS1820, boîtier en acier inoxydable, capteur 18B20 pour Arduino
Tweeter (haut-parleur piézo)
Résistance de 4,7 kOhms
Câble USB AB+ Chargement USB pour alimenter Arduino

Schéma de connexion pour capteur, relais, tweeter

Schème Connexions TFTécran pour arduino uno

1,8 TFT SPI 128 × 160	Arduino UNO
SCK	Broche 13
S.D.A.	Broche 11
C.S.	Broche 10
A0	Broche 9
RÉINITIALISER	Broche 8
VCC	+5V
GND	GND
LED+	+5V

Circuit de puissance.

Plateforme Arduino

Raccordement de l'élément chauffant, de la pompe

Nous sélectionnons la section des fils et du relais de puissance en fonction de la puissance totale de l'élément chauffant et de la pompe.

Croquis pour arduino uno (fichier ino 30/03/2018).zip (2,32 Ko)

Pour télécharger le croquis, vous devez installer l'IDE Arduino.

Nous connectons l'arduino à l'ordinateur, lançons l'IDE Arduino. Dans le menu « Outils » - Carte - sélectionnez « Arduino/Genuino Uno ». "Outils" - Port - sélectionnez celui où l'arduino est connecté. Il y aura très probablement un port COM. Vous pouvez également consulter le numéro de port dans le Gestionnaire de périphériques.

Ouvrez le croquis et cliquez sur le bouton « Télécharger ».

L'ensemble de l'appareil est prêt à l'emploi.

La définition des pauses se fait directement dans le sketch lui-même (lignes 12 à 29) :

À la ligne 177 du croquis, les lectures du capteur de température sont ajustées.
Celsius = Celsius + 1 ; // +1 degré

1. Indication du relais : Vk-on/fermé, Ot-off/ouvert.
2. Mettez les températures en pause.
3. Lecture actuelle du capteur de température.
4. Durée totale de fonctionnement.
5. Temps de pause de température.
6. Minuterie (compte à rebours) de la pause en cours.

!!!IMPORTANT Lorsqu'il est allumé, le relais est allumé/fermé.
À la fin de la pause Mash out, le relais est éteint/ouvert.

En pratique, il est utilisé comme suit.

Questions, réponses, discussions dans le groupe VK vk.com/brewmate

En 2014, je suis tombé sur une vidéo d'un homme fabriquant de la bière à partir de concentré de moût de bière. J'ai été enthousiasmé par l'idée du brassage et puis ça a commencé...
Brasser de la bière à partir de conserves est devenu inintéressant pour moi après la deuxième fois et j'ai décidé de passer au tout grain. Une fois, j'ai brassé de la bière au gaz et j'ai réalisé que ce n'était pas ma méthode. J'ai décidé de le rendre automatique. Les soirées sont devenues plus intéressantes. Je me suis tellement impliqué dans la programmation que j'ai codé jusqu'à 2-3 heures du matin. Des tests étaient nécessaires conditions réelles. Dans les poubelles j'ai déterré une chaudière et un verre taillé.

Et c'est avec ça que j'ai fini avec

Maintenant, je vais vous expliquer comment réaliser une telle automatisation.
Pour commencer, nous aurons besoin des détails suivants. Je les ai achetés en Chine.
ssd1289 ou ili9341.
Relais statique pour contrôler l'élément chauffant (ou schéma de circuit)
Relais statique pour le contrôle de la pompe (pour pompe en marche) courant alternatif) ou (DC)
Capteur thermique ou ou
Alimentation 7,5-9V 1A. Par exemple
Connecteurs pour connecter un capteur de température et une pompe et
(plus )
(ronfleur)
Résistance de 4,7 kOhms

Circuit basse tension

Circuit de puissance. Sois prudent. Si vous n'êtes pas sûr, faites confiance aux professionnels.

Nous prenons la section du fil en fonction de la puissance totale de la pompe et de l'élément chauffant. Un élément chauffant solide nécessite un radiateur car... Il ne chauffe pas trop. On met le tout dans une boîte. Nous téléchargeons le firmware, le configurons et brassons de la bière.

(instructions à l'intérieur)

Mais fonctions de base Je n'en avais pas assez. Et j'ai décidé d'activer le wifi. J'ai acheté un module ESP8266 sur Aliexpress. En même temps j'ai commandé le module car... Les gars du forum ont vraiment demandé à l'implémenter dans le projet (vous pouvez le faire sans). Et connecté selon le schéma suivant

Pour la nourriture module Wi-Fi nous avons besoin d'une alimentation 5V. Arduino ne peut pas être utilisé. Vous pouvez utiliser une alimentation séparée ou convertir 9V en 5V. Pour ce faire, vous pouvez assembler un circuit simple avec un stabilisateur de tension ou en acheter un prêt à l'emploi auprès des Chinois. Par exemple (il existe de nombreuses autres options).

L'étape suivante consiste à flasher notre module avec le firmware NodeMCU. Télécharger. Lançons-nous. Cliquez sur Démarrer et attendez que le téléchargement du micrologiciel soit terminé. Avez-vous demandé ? C'est super. Maintenant, nous chargeons le script. Pour cela, nous avons besoin. Il existe bien sûr d'autres programmes comme . Mais je n'ai pas réussi à les faire fonctionner avec mon module. Dans ESPlorer, nous créons nouveau fichier init.lua avec le contenu suivant :

Changer le nom réseaux wifi et mot de passe pour le vôtre. Réglez la vitesse sur 9600. Appuyez sur le bouton « Ouvrir » (s'il ne se connecte pas, appuyez sur boutons de réinitialisation sur le module). Et cliquez sur « Enregistrer dans ESP ». Après avoir téléchargé le script, le module devrait se connecter à votre routeur. Vous pouvez vérifier cela en vous connectant au routeur et en consultant les clients DHCP. Si votre module n'y est pas visible, c'est que quelque chose s'est mal passé.

L'interface Web contient les fonctions suivantes.
1. Surveillance des processus. Vous pouvez surveiller la température, l’état de la pompe, les performances de brassage et d’infusion. L'interface web est équipée d'une alarme sonore.
2. Chargez les recettes dans la mémoire du contrôleur et sur une clé USB.
3. Construction d'un graphique global de l'ensemble du processus de cuisson.

Connectez-vous à l'interface Web