Arduino-ohjattu DIY-kahvipaahtimo: 13 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Tässä Instructable-ohjelmassa tarkastellaan kuumailma-popcorn-koneen muuttamista, jotta siitä tulee täysin automaattinen ja lämpötilasäädetty kotikahvipaahtimo. Kahvin paahtaminen kotona on yllättävän yksinkertaista, ja jopa niin yksinkertainen asia kuin paistinpannu voi tehdä tempun riittävän kärsivällisesti ja harjoitellen. Yleisimmin paahtamisprosessissa kahvipavut kuumennetaan asteittain noin tai hieman yli 200 celsiusasteeseen. Kuumennettaessa pavut käyvät läpi erilaisia kemiallisia reaktioita ja niiden väri muuttuu vihreästä keltaiseksi (tuhkaksi) ruskeaksi. Pavut laajenevat ja lopulta halkeilevat.

Avain paahdetun kahvin maun saamiseen oikein (ja toistuvasti) on kaksinkertainen. Ensinnäkin haluamme hallita lämpötilaa paahtoprosessin aikana erittäin tarkasti, jotta voimme hallita kuinka kauan pavut viettävät eri lämpötila -alueilla. Tämä ohjaa millaisia kemiallisia reaktioita missä määrin tapahtuu ja lopulta paahdettujen papujen makuja. Toiseksi haluamme varmistaa, että pavut sekoittuvat ja kääntyvät jatkuvasti, jotta lämpötila on tasainen koko ajan.

Kuumailma-popcorn-koneet ovat täydellinen ratkaisu numero 2: Ne räjäyttävät erän popcornia kuumalla ilmalla alhaalta, tarpeeksi kovaa pyörittämään jatkuvasti popcornisydämiä pienen säiliön ympärillä. Koska vain sattuu, että kahvipavut ovat suunnilleen samankokoisia ja -painoisia kuin popcorn -ytimet, tämä toimii myös kahvin paahtamisessa. Jopa muokkaamatonta kuumailma-popcorn-laitetta voidaan käyttää kahvin paahtamiseen kohtuullisen hyvin, mutta täydellisen paahtamisen vuoksi meidän on myös käsiteltävä ongelmaa numero yksi-hienorakeista lämpötilan säätöä. Tästä käyttöohjeesta on kyse: Muokkaamme hyllyllä olevaa popcorn-laitetta niin, että lisätään lämpötila-anturi "paahtosäiliöön", hallitaan tarkasti lämmityselementtiä ja puhallinmoottoria ja liitetään tämä isäntätietokone ja Arduino -mikrokontrolleri. Kun olemme valmiit, voimme valvoa ja hallita paahtoprosessia alan standardin mukaisen avoimen lähdekoodin ohjelmiston Artisan avulla.

Tähän on jo olemassa useita oppaita, mutta huomasin, että nämä kaikki ovat hyvin spesifisiä tietylle popcorn -koneen mallille. Minun piti siksi koota tietoja useista lähteistä, kun rakensin ensimmäisen kerran paahtimeni. Halusin siis luoda oppaan, jonka toivon pystyvän abstraktiksi ja toimimaan monenlaisissa erityisasetuksissa. Joskus tämä menee paljon yksityiskohtia - voit hypätä eteenpäin missä tahansa, mikä ei näytä sinulle oleelliselta.

Loput oppaasta on rakennettu seuraavasti:

Vaiheissa 1 ja 2 katsomme, miten popcorn -kone toimii. Ensin tarkastelemme tärkeimpiä mekaanisia osia ja sitten keskustelemme siitä, miten tuuletin ja lämmitin on kytketty sähköisesti. Kiinnitämme erityistä huomiota eri mallien eroihin ja siihen, mitä saatat kohdata omassa koneessasi.

Vaiheessa 3 annamme korkean tason yleiskuvan tekemistämme muutoksista. Jälleen kerromme yksityiskohtaisesti, mitä eroja sinun on tehtävä erityyppisille popcorn -koneille.

Vaiheissa 4-10 käydään läpi popcorn-koneen muutokset ja sitten ohjauselektroniikan kytkentä. Näissä käytämme tiettyä popcorn-konemallia todellisten valokuvien ottamiseen, mutta sisällytämme kuitenkin yleisen keskustelun tarvittaessa.

Vaiheissa 11-13 kuvataan yksityiskohtaisesti ohjelmiston kokoonpano ja annetaan vinkkejä onnistuneesta ensimmäisestä paahdosta.

Tärkeä turvallisuushuomautus:

Tässä oppaassa käsittelemme verkkovirtaa ja merkittävää lämmitystehoa. Jos et ole varma, kuinka noudattaa tätä opasta turvallisesti, lopeta tai kysy apua pätevältä sähköasentajalta. Älä koskaan työskentele paahtimessasi, kun se on kytketty pistorasiaan, äläkä jätä sitä ilman valvontaa, kun se on päällä.

Tarvikkeet

Seuraavassa on luettelo käyttämistäni osista. Haluat ehkä lukea eteenpäin ennen tilaamista, koska jotkut riippuvat tarkasta asetuksestasi.

• Kuumailma-popcorn-kone, esim. Severin PC3751 saatavilla Amazonista Euroopassa. Samanlaisia malleja saatavilla muualta eBayssa tai Amazonissa
• TC4+ Arduino -kilpi, saatavana Tindiessä https://www.tindie.com/products/artisanaltech/tc4-coffee-roaster-shield-tc4-plus/ tai verkkosivustolla
• Arduino UNO, saatavilla Arduinon verkkosivustolla, Amazonissa, eBayssa.
• Valinnaisesti IIC LCD -näyttö, 20x4, saatavana laajalti eBayssa, Amazonissa.
• Puolijohderele, DC-AC, esim. Fotek SSR-40DA.
• DC -tuuletin: DC -virtalähteen vastaava tuuletin, esim. 18 V: n LED -virtalähde tai kannettavan tietokoneen virtalähde, saatavana eBayssa, Amazonissa jne.
• AC -tuuletin: AC PWM -himmenninmoduuli, esim.
• K-tyypin joustava kärjen termoelementti, suojattu lanka, esim. https://www.ebay.co.uk/itm/K-Type-Temperature-Sensor-Probe-1-5M-Cable-1-3mm-x-100-300mm-Probe-Termocouple-/382878838907, mutta monia muita saatavilla eBayssa tai vastaavassa.
• Toinen K-tyypin termopari, tavallinen kärki, esim.
• Korkean lämpötilan teippi, esim. Kapton -nauha.
• Lasi -savupiippu, joka vastaa popcorn -koneen paahtosäiliön halkaisijaa, esim. https://www.ebay.co.uk/itm/DUPLEX-Round-Bulge-OIL-LAMP-CHIMNEY-Single-Glass-10-X-2-5-NEW/352484391524 (Varmista, että halkaisija sopii!)
• Alumiininen poistokanava, jonka halkaisija on sama
• Elektroniikkakotelo
• Erilaisia sähköjohtoja ja -johtoja
• Renkaan ja lapion liittimet
• Punottu lankaholkki

Työkalut:

• Juotin.
• Langanleikkurit ja -kuorijat.
• Puristustyökalu rengas/lapio -liittimille.
• Porata.

Vaihe 1: Kuumailma-popcorn-koneen anatomia: mekaaninen

Toinen palkinto Arduino -kilpailussa 2019