Автоматика для пивоварни BeerDuino на базе arduino mega
В 2014 году я наткнулся на видео где мужик делает пиво из концентрата пивного сусла. Я загорелся идеей пивоварения и тут понеслось…
Варка пива из консервов мне стала не интересной после 2-го раза и я решил перейти на all-grain. Раз сварил пиво на газу и понял, что это не мой метод. Решил сделать автоматику. Вечера стали интересней. Я так втянулся в программирование, что кодил аж до 2-3 часов ночи. Нужны были испытания в реальных условиях. В закромах откопал кипятильник и граненый стакан.
И вот, что в итоге у меня получилось
А теперь расскажу как сделать такую автоматику.
Для начала нам понадобятся следующие детали. Я их купил в Китае.
Ардуино Мега + Шилд + Экран 3,2 дюйма ssd1289 или ili9341.
Твердотельное реле для управления ТЭНом SSR-40DA (или схема на симисторах)
Твердотельное реле для управления насосом SSR-10DA, D3808HK(для насоса на переменном токе) или SSR-10DD(на постоянном токе)
Термодатчик ds18b20 или такой или такой
Блок питания 7.5-9В 1А . Например такой
Разьемы для подключения термодатчика и насоса GX12-3 и GX12-2
Пластиковый бокс (еще ссылка)
Пъезо динамик (buzzer)
Резистор на 4.7кОм
Схема низкого напряжения
Силовая схема. Будьте осторожны. Не уверены — доверьте профессионалам.
Сечение проводов берем в зависимости от суммарной мощности насоса и ТЭНа. Для твердотелки ТЭНа нужен радиатор т.к. греется он не слабо. Запихиваем все это в коробок. Заливаем прошивку,настраиваем и варим пиво.
Прошивка (инструкция внутри)
Мануал
Но базовых функций мне было мало. И я решил прикрутить wifi. Прикупил на aliexpress модуль ESP8266 devkit (NodeMCU). Заодно заказал модуль RTC DS3231 т.к. ребята с форума beersfan.ru ну очень просили внедрить его в проект (можно и без него) . И подключил по следующей схеме
Для питания wifi модуля нам нужен источник питания 5В. Использовать arduino нельзя. Можно использовать отдельный источник питания либо преобразовать 9В в 5В. Для этого можно собрать простенькую схему со стабилизатором напряжения или купить готовый у китайцев. Например такой (есть еще куча других вариантов).
Следующим шагом будет прошивка нашего модуля прошивкой NodeMCU. Скачиваем NodeMCU flasher. Запускаем. Нажимаем Start и ждем окончания заливки прошивки. Прошили? Вот и отлично. Теперь загружаем скрипт. Для этого нам понадобится ESPlorer. Есть конечно другие программы типа lualoader. Но у меня не получилось их заставить работать с моим модулем. В ESPlorer-е создаем новый файл init.lua с следующим содержанием: ссылка
Меняем имя wifi сети и пароль на свои. Ставим скорость 9600. Жмем кнопку «Open»(если не конектится может помочь нажатие кнопки reset на модуле). И жмем «Save to ESP». После загрузки скрипта, модуль должен подключится к вашему роутеру. Это можно проверить зайдя в роутер и посмотреть клиентов DHCP. Если вашего модуля там не видно, то что-то пошло не так.
В web-интерфейсе присутствуют следующие функции.
1. Мониторинг процессов. Можно следить за температурой, состоянием насоса, показателями затирания и варки. Веб интерфейс снабжен звуковым сигнализатором.
2. Загружать рецепты в память контроллера и на флешку.
3. Построение глобального графика всей варки.
Купи детали со скидкой (кэшбэк)
Вход в web-интерфейс http://beer.demin.org
Источник
Автоматика для пивоварни до 4 кВт / автоматика своими руками / подробная сборка
Вот готовая автоматика которую я сделал на заказ, кому будет интересно как ее сделать самому, читайте статью до конца, я постараюсь наглядно Вам все показать и рассказать, если кто-то захочет заказать готовую, пишите в комментариях.
Подробно как выставлять параметры рецепта, а также как производить варку на данной автоматике, я расскажу и покажу в конце этой статьи.
Необходимые компоненты для сборки
Сейчас поговорим о том какие компоненты для сборки автоматики нам понадобятся:
- Корпус, я использовал пластиковый «КОРПУС Z3» светло-серый с размером: длина 110 мм, ширина 150 мм, высота 70 мм, заказывал с отверстиями для вентиляции. Ссылки могут видеть только зарегистрированные пользователи. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь для просмотра ссылок!
Подготовка корпуса
Начнем с корпуса, необходимо напечатать на принтере лицевую и заднюю этикетку нашего блока автоматики, готовый чертеж можно Ссылки могут видеть только зарегистрированные пользователи. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь для просмотра ссылок!.
Распечатать можно сразу на простой бумаге, для отметки центров окружности бедующих отверстий нашей панели. После того как все отверстия перенесены на панель, придется немного постараться и все аккуратно вырезать, я с этим справился очень быстро используя мини дрель Dremel с насадками.
После того как Мы просверлим и обработаем все отверстия, приступим к печати лицевой и задней панели на фото бумаге. Далее вырезаем нашу панельку, оклеиваем двухсторонним скотчем, на задней части, и оклеиваем лицевую сторону простым скотчем, по желания можно использовать ламинатор, после приклеиваем к панельке корпуса.
Монтируем все разъемы на панель, выключатель, диоды, GX разъемы и вентилятор. Пол дела сделано.
Программирование контроллера
Следующим делом будем программировать наши плату ардуино. Вот здесь можете скачать все что вам понадобится, а именно программа 1.0.6, более ранние версии могут не принять скетч. В том же файле найдете все необходимые библиотеки. Как это делается, кто не знает я сейчас расскажу.
Устанавливаем программу 1.0.6, находим папку Libreris, и меняем ее на ту что скачали с программой.
Далее подключаем ардуину, устанавливаем драйвер для загрузчика, скачать можно ТУТ.
В программе 1.0.6 устанавливаем контроллер мега, и ком порт к которому она подключена, запускаем скачанную прошивку, и заливаем в контроллер.
После загрузки на экране появится кнопка ПУСК, жмем и наслаждаемся, наш контроллер готов к работе, осталось подключить оставшиеся модули, и в перед готовить пиво.
Подключение модулей
Первое с чего я начинал, это сборку передней панели, вставляем плату контроллера в сборе в переднюю панель, возле выключателя приклеиваю блок питания, один провод ‘’-» подпаиваю к ‘’-» ардуино, второй ‘’+» через выключатель к ‘’+» ардуино, сетевые провода блока питания подключаем к сетевому разъему или кабелю. На задней плате ардуино на термоклей приклеиваю часы реального времени, зуммер.
На двухсторонний скотч клею управляющее реле насоса, для изоляции силовой части. Впаиваем подтягивающий резистор на 4,7 кОм от +5в до 12 пина. Припаиваем провода вентилятора к блоку питания, через выключатель. Крепить твердотельное реле к корпусу, так чтобы обеспечить хороший обдув ребер радиатора реле.
Далее все провода подключаю согласно схемы, скачать ТУТ.
И так наша автоматика готова к работе.
Настройка рецепта
(Важно перед включением проверьте, чтобы ТЭН, НАСОС, датчик температуры были подключены – на силовых разъемах имеется высокое напряжение)
Подключаем питание, включаем тумблер.
На экране отобразится надпись «ГОТОВИМ ПИВО» и «ПУСК», прозвучит звуковой сигнал.
Режим затирание
Жмем кнопку «ПУСК», переходим в меню «ЗАТИРАНИЕ», в первой графе выбираем необходимую пауз, выставляем согласно рецепта, температуру и время. Самая нижняя строка, «МЕШАУТ», по умолчанию стоит 78 градусов и время «0», при необходимости меняем значения, если оставить время «0» функция «МЕШАУТ» не задействуется.
Режим кипячение
Жмем «ДАЛЕЕ». Переходим в режим «КИПЯЧЕНИЕ» в первой строке кипячение, задаем нужный параметр согласно рецепта.
В второй строке «ВИРПУЛ» устанавливаем только температуру при охлаждении сусла (25-30 градусов)
Ниже строки внесения хмеля, задаем по рецепту. ГЛАВНОЕ при варке в установленное время внесения хмеля будет звучать сигнал, не пропустите.
Рецепт.
Жмем «ДАЛЕЕ». Откроется таблица Вашего заданного рецепта пива, смотрим если все верно, все паузы согласно рецепта. Жмем «ДАЛЕЕ».
Начало варки.
На экране видим действительную температуру воды, и кнопку «СТАРТ», жмем «СТАРТ», насос начнет прокачку с паузами, для удаления пузырьков воздуха из системы прокачки, после чего включится в работу, если температура воды для внесения солода мала, включится тэн.
После набора температуры, до заданной, для внесения солода, прозвучит звуковой сигнал, отключится насос и тэн. После чего производим засып солода, и жмем «СТАРТ».
Далее автоматика произведет все температурные паузы, согласно установленного рецепта. По завершению режима затирания прозвучит звуковой сигнал, насос и тэн отключится. Удаляем дробину и переходим в режим кипячения.
Кипячение
На автоматике жмем «СТАРТ», пойдет набор температуры (по умолчанию установлено 96 градусов, при этой температуре сусло активно кипит), в случае если Вам нужно снизить активность кипения, делаем это с помощью стрелок PID регулятора вверх или в низ (уменьшаем или увеличиваем мощность тэна). Сигнал о внесении хмеля прозвучит согласно установленного рецепта.
Вирпул
После окончания варки, автоматика перейдет в режим «ВИРПУЛ», охлаждаем сусло, на экране видим реальную температуру сусла.
Источник
Контроллер для домашней пивоварни Mega Brewery. Part I
Я домашний пивовар.
Начинаю «разработку» контроллера для своего минипивзавода.
Т.к. я нифига не программист, обратился к русскому Arduino сообществу.
С момента желания сделать умный термометр для пивоварения, прошло много времени и возникло новое желание — построить автоматизированную домашнюю пивоварню. Для ее автоматизации необходим блок управления. Решено было отказаться от использования покупных PID контроллеров, для управления ТЭНом, т.к. имеется Arduino, к ней SSR реле — 2шт., дисплей 4 на 20 строк и к нему Serial Board для передачи инфы по одному проводу, не считая землю и питание.
Мой контроллер на Ардуино. За основу взял проект австралийца Роба, проект расчитан на Arduino Duemilanove ATmega328 — и непосредственно сам проект на сайте автора.
Пивоварня моя будет работать по другому принципу, не как у Роба, я использую всего одну емкость и в нее корзину для солодовой засыпи. Ориентируюсь на Speidel Braumeister, как он работает, понятно по этим видео:
Но я к сожалению не разу не программист, умею паять, паять еще, немного еще и делать по инструкциям. Вот если бы переделать программу Роба, получится идеальное управляющее устройство. Я контроллер собрал и опробовал но, почему то не опознаются термодатчики DS18B20.
В этом проекте, для меня много лишнего, т.к. систему HERMS, как у автора я строить не хочу, то и из программы можно убрать все лишние. Всеми исполнительными устройствами управляют твердотельные реле (Solid State Relay). У меня 2 штуки, для тэна и насоса. Нужно купить еще один, для опционального подключения AUX (например для аэратора):
ТЭН я использую купленный на Amazon, низкой плотности 4,5кВт.
К нему ничего не пригорает и даже можно включить на воздухе и не сгорит. Что интересено, дисплей подключается через Serial Board, его я собрал из комплекта, купленного на ибее. Используется всего 3 провода, тем самым разгружаем порты Ардуино. Что необходимо: PID управление Тэном для точности и удобства, для Ардуино есть готовая бибилиотека, широко используемая в проекте Brewtroller, оттуда тоже можно позаимствовать много идей, но проект перегружен функциями и тоже заточен под американский HERMS и RIMS. В программе должно быть 3 режима работы: CIP мойка (подогрев воды до 70гр (можно изменять в настройках) и одновременная работа насоса), АВТО режим (когда отрабатываются все шаги, заложенные в режиме программирование, можно ставить на паузу и переходить принудительно к следующему шагу), РУЧНОЙ режим (В ручном режиме просто управляем включением-выключением тэна, насоса и выходом AUX, происходит индикация температуры.), программирование АВТО (Режим авто — подогрев воды 70гр, пауза (для засыпи, настраивается), установка температурных пауз (должно быть 4 паузы, чтоб с запасом, кислотная, белковая, осахаривание), с одновременной работой насоса, пауза мэш аут — настраивается с одновременной работой насоса, просто работа насоса, так называемый режим вирпул, когда сусло потоком закручивается и вся муть оседает в центре, и перекачка с одновременной работой AUX и второго термодатчика, в нем будет подключен аквариумный компрессор с проточным аэратором, и наконец, готовое сусло вытекает через проточный чиллер-охладитель.
Собственно задача не большая, но я гуманитарий, и программирование ну никак не дается.
На данный момент, контроллер выглядит вот так:
И с подключенными SSR реле, iPad в кадр попал случайно, следующий шаг — программа управления по Bluetooth для iPhone/iPad:
Сейчас я варю пиво так:
Надеюсь на помощь уважаемого сообщества.
В замен, обещаю стать личным наставником и учителем в пивоварении, кому, интересно!
UPD1! Учитываю интерес в комментах, написал инструкцию: Как сварить пиво самому.
UPD2! По многочисленных просьбам хабравчан, публикую ссылку на самый большой кладезь информации по пивоварению во всем Рунете — Русская википедия домашнего пивоварения, лишь бы сервер выдержал.
Рецепты пива.
UPD3! Благодаря ЖЖ френду a-young, удалось подключить датчики температуры и теперь осталось допилить программу под свои нужды. Проблема была в неправильных адресах в программе.
Источник