Улучшение сыроварни - проект контроллера

Различные емкости и специальные ванны, термометры, рН-метры, нагреватели/охладители, ножи для нарезания сгустка, сырные ткани, формы для прессования, прессы, контрольные и регулирующие устройства и пр.

Сообщения: 102
Зарегистрирован: 17 мар 2019 09:51

Сообщение EvgenJekson » 29 ноя 2020 21:12

Улучшение сыроварни - проект контроллера

Добрый день!
Профессионально занимаюсь программированием. В качестве хобби интересуюсь и помаленьку собираю всякие "умные" штуки на базе Arduino, Raspberry pi, ZigBee и всяком таком.
Некоторое время ходил "вокруг да около" сенсорных дисплеев Nextion, которые позволяют относительно не сложно разработать какую-нибудь штуку, где можно или выводить информацию, собираемую с датчиков, или понадобавлять кнопок/ползунков и чем то управлять. Например "умным домом", "умной теплицей" и прочим "умным" :) :)

У меня сыроварня умеет держать температуру РУБАШКИ на нужном значении. Это очень удобно и здорово. Но хоть это и является значимой автоматизацией, но лично мне не хватает еще знать о том, когда температура МОЛОКА достигнет нужного значения. Дело в том, что если у нас, допустим, температура молока 24°С, и мы хотим его пастеризовать при 64°С, то именно на моей модели сыроварни нельзя поставить 64°С и уйти спокойно заниматься своими делами. Ведь автоматика нагреет воду в рубашке до 64°С и все, дальше нагрев идти не будет. С 24°С до где то 55°С нагрев молока пройдет быстро. А вот последние 10°С будут оооочень медленно нагреваться, ведь разница температур там будет уже весьма маленькой. По этому чтобы как можно быстрее нагреть температуру до 64°С я вынужден ставить в автоматике температуру рубашки сильно выше. Например, 85°С или 99°С. Тогда разница между температурой рубашки и температурой молока будет существенной, и нагрев будет идти быстрее.

Но тут есть и обратная сторона: если прозевал 64°С у молока, и не выключил вовремя нагрев, то молоко продолжит и дальше нагреваться. И если очень сильно забыл про молоко, то можно его вообще вскипятить :D :D , что, конечно, нам не допустимо.

Сначало я покупал китайские термометры с сигнализацией разной степени дороговизны. Работали они хорошо, и вовремя пищали, когда достигается нужная температура. Но очень уж у них термощупы слабые. Выходят из строя за пару месяцев. А стоят они и по полторы, и под две тысячи рублей. В общем помучался какое то время, и решил сделать свой "термометр". На алиэкспресс термодатчики оптом были куплены по 136 рублей за штуку. Что вполне их переводит в разряд расходных материалов. Так же был куплен микроконтоллер - аналог Arduino Pro Mini за какие то копейки. Ну и самое главное и дорогое - это, непосредственно, сам экран Nextion с разрешением 320 на 480 пикселей. примерно за 3тыс рублей. Это средняя модель. Есть подороже и побольше размером или помощнее, есть подешевле и поменьше. Плюс купил пищалку, чтобы подавала сигналы когда надо. Ну и всякие проводочки и разъемчики у меня и так были.

Поизучав и "потыкав" электронную начинку своей сыроварни тестером нашел, где там у нее 220 вольт. Удалось впихнуть в корпус сыроварни переходник с 220 вольт на 5 вольт + туда же убрать контроллер. На внешней стенке контроллера сыроварни приклеил сам дисплей. ну и пришлось сделать небольшое отверствие, чтобы пищалка пищала наружу, а не внутри корпуса контроллера, а также снизу вывел разъем, к которому подключаю термодатчики.
1606628371454-640x.jpg
Из-за того, что я использовал энергопотребление сыроварни, у меня получилось бонусом то, что что когда сыроварню включаю основным рубильником, то включается и мой "термометр". Ну и при выключении у меня все тоже вырубается. Не пришлось колхозить отдельный шнур питания и выключатели.

По режимам использования контроллер получился для помощи в 4-х направлениях: датчик кислотности, таймер, нагрев молока и охлаждение молока.

Вот скрины с экрана с разными режимами работы:
  • Главный экран - Показывает текущую температуру среды, в которую опущен щуп. Есть возможность включить таймер, а также поставить программу нагрева или охлаждения до определенной температуры
  • Датчик кислотности - Опционально. Если используется, то позволяет на главном экране видеть текущее значение кислотности молока (или сырного зерна), а так же позволяет установить значение кислотности, при достижении которого микроконтролллер начинает пищщать.
  • Таймер - Позволяет в пару касаний включить таймер на 30 секунд, 1, 2, 5, 10, 15, 20, 30 минут или 1 час Когда таймер подойдет к нулю, то экран начинает мигать, а зуммер начинает пищщать. В целом его неплохо слышно из другой комнаты. Но если есть сильные посторонние звуки (музыка громко играет, телевизор и так далее), то можно и не услышать.
  • Нагрев - Данный режим позволяет подать сигнал, когда термодатчик почувствует температуру, достигшую заданной или превышающую ее. В пару касаний можно установить предустановленную температуру или указать температуру самостоятельно. Выбор температуры вручную начинается от текущей температуры датчика до 99°С
  • Охлаждение - Режим схож с режимом Нагрев, только контроллер ожидает понижение температуры измеряемой среды. Можно указать или предустановленное значение, и тогда при достижении этой температуры будут подаваться звуковые сигналы и дисплей начнет мигать. Можно задать любое значение для температуры, начиная от текущей температуры, диагностируемой датчиком, до 4°С


Используемые материалы и устройства на русскоязычных сайтах с доставкой в пределах недели
  • Цветной сенсорный дисплей Nextion Enhanced 3,5” / 480×320 - 3 190р
  • Зуммер (Troyka-модуль) - 200р
  • Breadboard Mini - 190р
  • Контроллер: подойдет любой, где есть пины RX и TX, например вот эта: Iskra Nano Pro - 390р
  • Датчик кислотности жидкости DFRobot - 3 040р
  • Герметичный датчик температуры DS18B20 - 240р
  • Провода и всякие разъемчики
Цены на ноябрь 2020 года, курс доллара: 75.85р

Альтернативы на Aliexpress позволят значимо сэкономить!

Получилось плюс минус нечто подобное:
1606628371479-640x.jpg
Все исходники проекта можно скачать с github.com, и затем повторить уже у себя.

В целом можно купить распаечную коробку в любом магазине с электрикой, запихать всю эту начинку туда и подключить к любой USB-зарядке. Это чтобы сделать отдельное усройство при "кастрюлинге" без сыроварни.
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.
Последний раз редактировалось EvgenJekson 06 дек 2020 15:41, всего редактировалось 8 раз.

Сообщения: 20
Зарегистрирован: 16 май 2016 23:54

Сообщение Юрий2016 » 05 дек 2020 00:46

Re: Улучшение сыроварни - проект контроллера

Хорошо когда руки из того места растут, да ещё и голова в помощь! ;) А вот, что делать нам, людям не технического склада ума? :cry:

Сообщения: 102
Зарегистрирован: 17 мар 2019 09:51

Сообщение EvgenJekson » 05 дек 2020 12:01

Re: Улучшение сыроварни - проект контроллера

Юрий2016 писал(а):
05 дек 2020 00:46
А вот, что делать нам, людям не технического склада ума? :cry:
Ну вопрос конечно риторический :)
Но отсутствие знаний и оборудования для аргонной сварки не мешает мне пользоваться сыроварней, лирой и прессом )))
На самом деле на сайтах по электронике полно народу, которые будут только рады чуть чуть денег заработать. Так что можно и без технического склада ума сделать. Вопрос только нужно ли, удобно ли, и экономически нормально ли...

Сообщения: 102
Зарегистрирован: 17 мар 2019 09:51

Сообщение EvgenJekson » 06 дек 2020 15:27

Re: Улучшение сыроварни - проект контроллера

Прикупил для контроллера датчик кислотности жидкости. Вот такой:
2020-12-06_12-54-56.png
Их производит китайская компания DFRobot. Но это "заводской" китай. Они достаточно давно делают разные прикольные расширения для микроконтроллеров, и не плохого качества.
Именно этот стоит в РФ около 3000 рублей. Но мне он видимо в счет черной пятницы достался почему то за 2000 рублей. На али достаточно много аналогов по 700 рублей.

Смысл использования датчика вижу в том, что в некоторых сырах необходило дождаться падения кислотности до определенного уровня. Например, в Стилтоне. Согласно рецепту мы ждем 6.45pH для внесения фермента, 6.1-6.2pH для завершения вымешивания и 6.0pH для слива сыворотки. Ну и финальная кислотность в 4.6-4.8pH тоже ожидаемая во времени величина. Так же зачастую вижу рекомендации после внесения закваски или сухих стартерных культур дождаться падения кислотности молока на 0.1pH, что, видимо, должно сигнализировать о том, что привнесенные бактерии начали свою работу. Возможно, когда долго делаешь один и тотже сыр по одинаковому рецепту, то подобные ухищрения с "ловлей" pH уже и не нужны. Но при изготовлении каких то новых сыров мне функция сигнализации о достижении нужной кислотности показалась полезной. Но, конечно, время покажет на сколько это удобно.

На главной странице контроллера появились показания кислотности pH, а также добавил кнопку для сигнализации о достижении нужной кислотности. Все это доступно, только если с датчика кислотности приходят данные. Так что если датчик не подключать, то и кнопки и показаний на экране не будет. Ну а далее видим текущую кислотность, вносим нажатием цифр желаемую кислотность (в pH) и нажимаем "ОК", после чего контроллер уходит в режим анализа текущего показания и сигнализации, когда среда достаточным образом скислится:
screen-pH.png
Датчик, судя по всему, или для молока, или для сырного зерна. Не для твердого сыра. Сам измерительный кончик не для протыкания, а для погружения. Его можно калибровать. Те две калибровочные жидкости на 7.01pH и 4.01pH, что у меня были, пригодились.

Ну и точность прибора под вопросом. По сравнению с моим Milwaukee и его погрешностью в 0.01pH погрешность этого датчика заявлена 0.1pH. Ну и компенсации показаний от термометра нет. Возможно придется в дальнейшем самому что то придумывать с компенсацией. Хотя я для себя вижу уже сейчас помощь не в определении точной кислотности, для этого у меня есть хороший pH-метр, а в определении когда показания изменятся на нужную величину.
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.

Вернуться в «Оборудование для изготовления сыра»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 9 гостей

Создано на основе phpBB® Forum Software © phpBB Limited
Designed by ST Software.
Русская поддержка phpBB
 

 

Яндекс.Метрика