În 2014, am dat peste un videoclip cu un bărbat care făcea bere din concentrat de must de bere. Am fost entuziasmat de ideea de a produce bere și apoi a început...
Prepararea berii din conserve a devenit neinteresantă pentru mine după a 2-a oară și am decis să trec la toate cerealele. Odată am preparat bere pe gaz și mi-am dat seama că aceasta nu era metoda mea. Am decis să o fac automat. Serile au devenit mai interesante. M-am implicat atât de mult în programare încât am codificat până la 2-3 dimineața. Erau necesare teste conditii reale. În pubele am dezgropat un cazan și un pahar tăiat.
Și cu asta am ajuns
Acum vă voi spune cum să faceți o astfel de automatizare.
Pentru a începe, vom avea nevoie de următoarele detalii. Le-am cumparat din China.
ssd1289 sau ili9341.
Releu cu stare solidă pentru controlul elementului de încălzire (sau schema circuitului)
Releu cu stare solidă pentru controlul pompei (pentru pompa pornită curent alternativ) sau (DC)
Senzor termic sau sau
Alimentare 7,5-9V 1A. De exemplu
Conectori pentru conectarea unui senzor de temperatură și a unei pompe și
(Mai mult )
(buzzer)
Rezistor de 4,7 kOhm
Circuit de joasă tensiune
Circuitul de alimentare. Atenție. Dacă nu ești sigur, ai încredere în profesioniști.
Luăm secțiunea transversală a firului în funcție de puterea totală a pompei și a elementului de încălzire. Un element de încălzire solid necesită un radiator deoarece... Nu se încălzește prea mult. Le punem totul într-o cutie. Încărcăm firmware-ul, îl configuram și preparăm bere.
(instrucțiuni în interior)
Dar funcții de bază nu am avut destule. Și am decis să pornesc wifi. Am cumpărat un modul ESP8266 de pe Aliexpress. În același timp am comandat modulul pentru că... Băieții de pe forum chiar au cerut să o implementeze în proiect (puteți face asta fără el). Și conectat conform următoarei diagrame
Pentru mancare modul wifi avem nevoie de o sursă de alimentare de 5V. Nu poți folosi arduino. Puteți utiliza o sursă de alimentare separată sau puteți converti 9V în 5V. Pentru a face acest lucru, puteți asambla un circuit simplu cu un stabilizator de tensiune sau puteți cumpăra unul gata făcut de la chinezi. De exemplu (există o mulțime de alte opțiuni).
Urmatorul pas Modulul nostru va fi flash cu firmware-ul NodeMCU. Descarca. Hai să lansăm. Faceți clic pe Start și așteptați ca firmware-ul să termine încărcarea. Ai întrebat? Asta e grozav. Acum încărcăm scriptul. Pentru asta avem nevoie. Desigur, există și alte programe precum . Dar nu i-am putut face să lucreze cu modulul meu. În ESPlorer creăm fișier nou init.lua cu următorul conținut:
Noi schimbăm nume wifi rețele și parola pentru a ta. Setați viteza la 9600. Apăsați butonul „Deschidere” (dacă nu se conectează, apăsarea butonului de resetare de pe modul poate ajuta). Și faceți clic pe „Salvați în ESP”. După descărcarea scriptului, modulul ar trebui să se conecteze la router. Puteți verifica acest lucru conectându-vă la router și uitându-vă la clienții DHCP. Dacă modulul tău nu este vizibil acolo, atunci ceva a mers prost.
Interfața web conține următoarele funcții.
1. Monitorizarea procesului. Puteți monitoriza temperatura, starea pompei, performanța de piure și preparare. Interfața web este echipată cu o alarmă sonoră.
2. Încărcați rețetele în memoria controlerului și pe o unitate flash.
3. Construirea unui grafic global al întregului proces de gătit. 
Conectați-vă la interfața web
De ce aveam nevoie de automatizare?
Este necesară automatizarea pentru a facilita procesul, deoarece... acest controler în sine va monitoriza temperatura, o va menține și o va ridica la pauza de temperatură necesară. De asemenea, semnal semnal sonor despre intervenția necesară, de exemplu, trebuie să adăugați malț sau să faceți un test de iod.
Am decis să-mi fac propria automatizare dintr-un proiect gata făcut. Funcționează pe arduino, la el sunt conectate un senzor de temperatură, două relee, un afișaj și butoane. Primul releu controlează elementul de încălzire, al doilea releu controlează pompa. Pompa de piure este foarte convenabilă deoarece... nu este nevoie să amestecați piureul în timpul întregului proces de piure (recomand să le citiți pe cele anterioare pentru mai multe detalii despre cum să preparați berea)
Am asamblat prima automatizare folosind module:
- Arduino mini- Bloc de două relee de 15A
- Display 2004
- Senzor de temperatura
- 4 butoane
- sursa de alimentare de 5 volti
Comoditatea ansamblării modulare este că nu este dificil să obțineți toate piesele și practic nu este nevoie să lipiți nimic. Dar cel mai mare dezavantaj este o cantitate mare fire și un releu chinezesc ieftin a creat interferențe pe afișaj, așa că releul mecanic a trebuit să fie înlocuit cu unul solid.
De-a lungul timpului, am ajuns la concluzia că trebuie să-mi construiesc automatizarea pe un cip cu 64 kb de memorie (pentru arduino mini doar 32 kb) pe o singură placă. Soluție gata Nu l-am găsit, așa că am început să creez eu un circuit și, ulterior, o placă pentru ambarcațiunea mea.
Sistem:
Am dezvoltat și desenat diagrama, ca să spun așa, în genunchi și pentru mine, așa că sunt posibile unele neajunsuri, dar diagrama funcționează complet:
A plati:
Am desenat circuitul, apoi rămâne să desenăm placa, mai întâi am desenat-o folosind programul Sprint-Layout 6, foarte convenabil, dar nu are suficientă funcționalitate, așa că am decis să mă îndepărtez de el către program DipTrace si asta am primit:
Puteți descărca sursele.
După cum puteți vedea, am numit berăria mea QRBeer și aceasta este deja versiunea 0.5...
Placa este gata, rămâne doar să o fabricăm cumva. Pentru asta am decis sa folosesc. De ce ei și nu LUT? Tocmai am decis să încerc asta pentru mine tehnologie nouă, am încercat deja LUT, am simțit-o, ca să spun așa, nu voi spune că mi-a plăcut...
Fotorezist:
Pentru fabricarea de plăci de circuite imprimate folosind fotorezist veți avea nevoie de:- Film pentru imprimantă
-
- Lampă cu ultraviolete
- Soda
lampă cu ultraviolete
În primul rând, voi împărtăși informații despre cum l-am făcut pe al meu lampă UV. La început am vrut să folosesc o lampă gata făcută, apoi am decis să o asamblam folosind șase LED-uri de 3W:și achiziționat, de asemenea, pe Tao:
Am lipit LED-urile de calorifer, deși ar fi putut fi asamblate pe un PCB, mă îndoiesc că s-ar fi supraîncălzit.
Iată ce am primit:
Fabricarea plăcilor
1. Așadar, am pregătit șablonul, nu mai rămâne decât să-l tipărim pe film. După cum am scris mai sus, am nevoie de o peliculă pentru imprimantă, am încercat filmul pentru ambele imprimanta laserși pentru jet de cerneală, cea mai bună opțiune obtinut numai pe film pt imprimare cu jet de cerneală. Trebuie să imprimați în negativ și imagine în oglindă:
Am laminat imediat șablonul, astfel încât amprentele și resturile să poată fi spălate cu ușurință.
2. În continuare trebuie să șlefuim viitoarea noastră placă (laminat din fibră de sticlă). Un burete obișnuit ușor umezit sau un burete melaminat este potrivit pentru aceasta:
3. După această procedură, cuprul mai trebuie degresat cu acetonă:
După cum puteți vedea în fotografia mea, l-am degresat cu un șervețel obișnuit și am turnat acetona într-o sticlă de peroxid, așa că este mai convenabil să luați...
4. Următorul pas este să tăiați ușor fotorezistul pentru a se potrivi viitoarea dvs. placă și îndepărtați cu atenție partea de sus folie protectoare pentru a nu-l deteriora. Dacă fotorezistul este domestic, trebuie să dezlipiți partea mată, dacă este chinezească, atunci nu există nicio diferență...
5. Apoi, lipim fotorezistul pe PCB, astfel încât să nu apară bule de aer sub fotorezist, altfel urmele nu vor apărea în astfel de locuri, tăiați excesul...
Procesul de lipire a fotorezistentei este similar cu lipirea unei folii de protecție pe un telefon.
6. Când fotorezistul este lipit, textolitul cu acesta trebuie trecut printr-un laminator de 2-3 ori sau folosiți un fier de călcat cald și călcat printr-o foaie de hârtie pliată în jumătate:
Principalul lucru este să nu supraîncălziți fotorezistul, altfel se va dovedi astfel:
Dacă obțineți un „jamb” atunci când lipiți fotorezistul, atunci este mai bine să îl îndepărtați (spălați-l sau să-l răzuiți) și să îl relipiți, altfel după ce ați gravat placa va fi trist... nu voi îndepărta acest fotorezistent, vă voi arăta rezultatul final.
7. Puneți un șablon pe PCB cu fotorezist și apăsați-l cu sticlă (am luat-o dintr-o ramă foto veche) și puneți o greutate pe sticlă:
8. Iluminăm fotorezistul folosind o lampă UV. Lampa mea durează aproximativ 2 minute:
După cum puteți vedea, fotorezistul care a fost expus și-a schimbat culoarea de la albastru deschis la albastru închis, iar fotorezistul expus este foarte fragil.
9. Scoateți sticla și șablonul. Excesul de fotorezist poate fi (opțional) tăiat și separat cu grijă cu pensete:
10. Următorul pas este să spălați fotorezistul nedezvoltat cu alcali, pentru a face acest lucru, luați 2 pahare de apă și o lingură de sodă, amestecați bine. Îndepărtați folia de protecție superioară a fotorezist și scufundați textolitul nostru într-o soluție alcalină.
11. Luați o perie și frecați trei bucăți de fotorezist în alcalii, treptat, fotorezistul nedezvoltat este spălat:
Alcaliul nu poate fi turnat, ci lăsat următoarea taxă sau pentru spălarea fotorezistului după gravare, dar mai multe despre asta mai târziu...
12. Gravare pe placă:
Există două metode cele mai accesibile: gravarea cu clorură ferică sau peroxid + acid citric și sare. Nu voi scrie despre clorura ferică, dar probabil o voi descrie folosind peroxid:
- 100 ml. peroxid de hidrogen 3% - se vinde într-o farmacie pentru 7-12 ruble
- 30 gr. acid citric(disponibil la orice magazin alimentar)
- 1 lingura. lingură de sare (atât sarea fină, cât și sarea gemă sunt potrivite)
Toate acestea se amestecă într-un recipient și placa cu fotorezistul finit este scufundată acolo, după un timp apar bule pe placă:
Și după ceva timp, „cuprul gol” va fi complet gravat:
Apropo, dacă otrăviți mai mult temperatura ridicata, de exemplu, cu o lampă incandescentă sau într-o baie de apă, atunci trei gravuri vor fi reduse, principalul lucru este să nu exagerați, altfel excesul va fi gravat...
13. Cel mai convenabil mod de a îndepărta fotorezistul este în același alcalin în care a fost spălat fotorezistul negravat, după 20 de minute se va desprinde singur și nu este nevoie să freci nimic...
Și iată „jamburile” mele: 
Deși nu este semnificativ, dar totuși, nepăsarea este de vină pentru tot, nu a observat bule de aer sub fotorezist sau supraîncălzite...
Am primit următoarea placă „curată”: 
14. Apoi, găuriți și cosiți placa: 
15. Lipiți toate piesele și spălați excesul de flux: 
Componente SMD lipite din infraroșu chinezesc statie de lipit, foarte confortabil: 
Asta e tot, partea cea mai grea s-a terminat, tot ce rămâne este să sune pistele pentru scurt circuitși începeți programarea cipului.
Programare atmega644
1. Pentru a începe programarea, trebuie să încărcați bootloader-ul în el. Acest lucru nu este greu de făcut folosind Arduino UNO, dar mai întâi trebuie să descărcați și să instalați programul.2. Următorul pas în programul instalat adăugați sau luați imediat un ansamblu gata făcut:
3. Încărcați schița ArduinoISP în UNO:
4. Și conectați placa noastră la UNO:
Conform instrucțiunilor de schiță:
// nume pin // resetare slave: 10: // MOSI: 11: // MISO: 12: // SCK: 13:
Conform schemei mele, se dovedește așa:
5. Apoi, instalați placa noastră în setări și încărcați bootloader-ul:
Dacă totul a mers bine, vom vedea mesajul: „Înregistrare bootloader finalizată”
În acest moment, încărcarea bootloader-ului „a este finalizată, puteți conecta afișajul, butoanele, senzorul de temperatură și umplerea
Automatizare în societate modernă – masura necesara, pentru că în era digitala este extrem de important să excludem factorul umanîn diverse industrii pentru standardizarea și îmbunătățirea calității produselor. Există, de asemenea, zone în care oamenii pur și simplu nu pot face ceea ce sunt capabili roboții, de exemplu, producția de nanomateriale și microcircuite.
Cu toate acestea, automatizarea nu ajută doar la producție, dar poate fi utilă și pentru omul obișnuit. De exemplu, automatizarea unei fabrici de bere care utilizează Arduino poate simplifica semnificativ procesul de producere a unui produs. Să ne dăm seama cum poate ajuta automatizarea pentru rectificare pe Arduino și alte lucruri și să ne uităm la exemple.
Principalele avantaje ale sistemelor automatizate bazate pe microcontrolerul Arduino
Nimeni nu vă interzice să vă lipiți propria placă și să o programați singur folosind limbaje de nivel scăzut. Cu toate acestea, automatizarea folosind Arduino și microcontrolere gata făcute va facilita foarte mult întregul proces și va economisi timp. La urma urmei, este mult mai ușor să cumperi un produs gata făcut cu un set de biblioteci și să-l adaptezi nevoilor tale. Iar automatizarea la prețuri accesibile pe Arduino mega 2560 poate fi utilă în multe domenii ale vieții, de la comutatoare vocale la casă inteligentăși până la zăvoare electrice cu detector de mișcare. Principalele avantaje pentru care automatizarea Arduino este renumită sunt:
- Barieră scăzută la intrare. Nu este nevoie să obțineți o educație de inginer; este suficient să vizionați câteva videoclipuri de instruire și să aveți o bază în programare.
- Un număr mare de biblioteci deja pregătite. Arduino este folosit în întreaga CSI de mulți pasionați de robotică, până în punctul în care producția de diverse electronice devine hobby-ul lor. În consecință, comunitatea de utilizatori online este extrem de activă, postează un număr mare de spații libere și este gata să vă ajute să rezolvați orice problemă. Calitatea bibliotecilor suferă din cauza pragului scăzut de intrare, dar nimeni nu vă interzice să vă creați propria, este suficient să studiați semantica limbajului C++ sau să folosiți traducători gata făcute.
- Un număr mare de periferice. Nu contează dacă aveți nevoie de automatizare pentru seră bazată pe Arduino sau de un senzor de lumină, veți găsi orice module, inclusiv senzori de sunet și recunoaștere de voce. Da, unele plăci costă mulți bani, dar puteți găsi întotdeauna analogi ieftini, de exemplu, modul wi-fi din producători terți esp8269, care costă de 10 ori mai puțin decât cel oficial.
- O mulțime de informații. Orice problemă cu care te confrunți a fost deja confruntă de altcineva și probabil vei găsi o soluție pe Google. Există și literatură completă pe care o puteți consulta.
Cu toate acestea, să nu credeți că Arduino nu are defecte. Placa este renumită pentru performanța sa scăzută. În special sarcini complexe iar la cantitati mari Timpul de răspuns al codului poate ajunge la 1 secundă, ceea ce este inacceptabil pentru microcontrolere. Memoria flash a majorității modulelor nu depășește 1 MB, ceea ce nu este suficient pentru a crea rețele neuronale sau a utiliza fișiere media. Desigur, vă puteți conecta hartă auxiliară memorie, dar acest lucru mărește și timpul de răspuns, ia resurse aditionale pentru alimentația ei și se face într-un mod semi-artisanal.
Cu toate acestea, simplu sisteme automatizate, de exemplu, pentru fabricarea berii sau sere, nu necesită nici măcar o fracțiune din resursele pe care consiliul le poate oferi. În consecință, majoritatea utilizatorilor vor găsi aceste deficiențe lipsite de sens. Dacă decideți să vă asamblați propria imprimantă 3-D sau un design mai complex, ar trebui să aruncați o privire mai atentă asupra analogilor. Dar bariera de intrare pentru concurenții lui Arduino va fi mult mai mare.
Un exemplu de automatizare a proceselor bazat pe microcontrolerul Arduino
Cel mai simplu exemplu de automatizare a proceselor poate fi o seră folosind Arduino. Pentru a crea orice sistem, merită să definiți clar sarcinile pe care trebuie să le îndeplinească. Folosind o seră ca exemplu, aceasta ar fi:
- Crearea unui climat deosebit.
- Pornirea și oprirea în timp util a luminii.
- Udarea în timp util a plantelor și menținerea umidității aerului la același nivel.
Pe baza acestor sarcini, puteți observa imediat ce va trebui să cumpărați pentru placa principală:
- Senzor de temperatura. Se va asigura ca aerul sa nu se incalzeasca sau sa se raceasca, fiind in limitele prescrise de program. Dacă temperatura se schimbă, placa va porni aparatul de aer condiționat sau bateriile electronice.
- Senzor de lumina. Desigur, te poți limita soluție softwareși cumpărați lămpi scumpe cu imitație lumina zilei. Dar dacă doriți să creați o seră cu drepturi depline, atunci va fi mult mai convenabil să instalați un tavan automat, care va fi controlat de Arduino.
- Senzor de umiditate. Aici totul este la fel ca și cu temperatura, conform scenariului prescris, placa va porni pulverizatoarele și umidificatoarele, dacă este necesar.
Când achiziționați toate modulele necesare, nu rămâne decât să le programați. La urma urmei, fără cod, acestea sunt doar bucăți de hardware care nu sunt capabile de nimic.
Programarea microcontrolerelor Arduino pentru automatizarea proceselor. Exemplu
Ca și în punctul anterior, pentru programare este important să împărțiți sarcina în subpuncte separate și să le executați secvenţial. Programarea Arduino are loc datorită comenzilor din interfața AT și AT+, folosind biblioteci pregătite. În consecință, toate scenariile sunt înscrise mediu deosebitîn C++ și înainte de a face ceva, petreceți timp învățându-i semantica. Pe lângă performanţă funcții simple, sistemul este, de asemenea, capabil să stocheze scripturi în memoria flash, care este ceea ce avem nevoie în acest exemplu.
Nu uitați că informațiile de la fiecare senzor vin în timp real și ca variabile, dar puteți limita timpul de răspuns, deoarece nu este nevoie să cheltuiți resurse și să măsurați fiecare parametru în mod constant. În consecință, setați timpul de pornire și oprire pentru fiecare senzor sau setați timpul de răspuns pentru o anumită perioadă.
Salutare tuturor!
A trecut mult timp de când am decis să-mi construiesc propria mea fabrică de bere automatizată. Iată prima postare.
Astăzi controlerul este complet gata, tot ce rămâne este să realizezi propriul dispozitiv de gătit și filtrare. Totul a fost făcut de mine cu propriile mele mâini. Vă rog să nu judecați strict, nu am studii inginerești, sunt un simplu umanist! Vă spun în ordine cum și din ce a fost făcută. Atentie, trafic, multe fotografii! Pe scurt despre dezvoltare. Realizat pe Arduino. Sunet, indicație luminoasă, indicarea curentului și tensiunii (deoarece dispozitivul este depanat, trebuie să monitorizez acești indicatori). Închidere de urgență. Întregul sistem se bazează pe relee semiconductoare. Secțiunea de putere decuplat de digital. Control a 4 sarcini 25-40A (scalabile), memorie reteta pentru 8 bucati. 8 pauze de temperatură. Interfață intuitivă. Complet manual sau complet mod auto. Spălare automată CIP. 2 senzori de temperatura cu o precizie de 0,1 g. Senzor de lichid în cazan. Senzor de lichid în timpul pompării. Capacitate - de la 20l la 1000l. Controlul aerării, jacuzzi, pompă, ieșire de rezervă. PID personalizabil, pentru diferite capacități (beta), USB pentru actualizări de software, în viitorul apropiat - telecomandă de pe iPhone/iPad. Acum îl puteți controla de pe un computer, de pe un ecran de monitor, chiar și prin Internet.
Sa incepem. În primul rând, am ales o husă în magazin. Preturile sunt foarte diferite. Am ales unul care era acceptabil ca mărime și preț, uitându-mă în viitor, voi spune că umplutura se potrivește la limită; nu s-ar potrivi într-o carcasă mai mică: 
Lucrări complexe la marcarea elementelor de control. Toate componentele, cu excepția carcasei, firelor și contactorului, au fost achiziționate în străinătate. Nu puteți cumpăra nimic la un preț rezonabil în această țară. 
Configurația a fost decisă, rândul de jos de butoane este lăsat pentru viitor, pentru extinderea capabilităților: 
Am aplicat bandă de mascare și am desenat semne cu un creion. 
Este o chestiune mică. Tăiați găurile. Cele dreptunghiulare au fost făcute cu un puzzle și o pilă cu cei mai mici dinți. Rotund - cu un burghiu în trepte. Mici rotunde - cu burghiu. 
Toate găurile au fost prelucrate cu o pilă. 
Și l-a pictat. Permiteți-mi să remarc că am făcut asta degeaba, vopseaua se rupte fără milă la orice contact. L-am vopsit in 3-4 straturi. Nu am folosit pământ. 
Am așteptat o zi să se usuce vopseaua și am așezat elementele. 
Radiatorul l-am cumpărat dintr-o reclamă, era de la un centru local de televiziune, era la un emițător TV pe un turn local de televiziune, a trebuit să-l deschid, l-am dat fabricii, pentru că... Nu pot lua puzzle-ul, este greu și dintr-un aliaj necunoscut. 
Pe partea din spate. 
Interior. 
Asamblate. 
Verificarea electronicii. 
L-am schițat foarte mult circuit complex, fără diagramă - nicăieri! 
Am conectat totul și l-am lipit. Nu l-am filmat pas cu pas, nu am avut timp pentru asta. 
O altă vedere. Lipim fiecare terminal de compresie. 
Prize pentru actuatoare. 
releu SSR. Folosit două denumiri și diferiți producători, asta e mai interesant. 
Asta s-a intamplat. Am pus diferite butoane de selecție, mai comode și mai verzi, așa că, cred că arată mai frumos, altfel e prea mult roșu :) 
Am curățat puțin masa și m-am pregătit pentru test! În loc de element de încălzire, încărcarea și elementul de încălzire sunt vintage lampa de birou. 
Am lipit semne pe Moment Crystal. Plăci speciale comandate de la firmă. Există două tipuri de Graverton și Gedacolor, care diferă ca preț, calitate și durabilitate. Nici nu-mi amintesc pe care le am. Și totul este gata! 
Între timp, un nou creier cu noi posibilități pentru cea mai recentă dezvoltare! :)
Următoarea etapă este selecția componentelor pentru bere și construcția finală. Dar mai multe despre asta în partea următoare 
Ce aș fi făcut altfel, nu l-aș fi vopsit; numeroase așchii sunt vizibile în fotografii. Dar blocul este destinat instalării staționare pe perete, astfel încât vopseaua nu se va desprinde la fel de mult. Pe acest moment totul funcționează conform așteptărilor, tot ce rămâne este să terminați aragazul cu toată țeava. O chestiune de timp și bani.
Dorința mea către producătorii începători este să nu încercați să construiți o mașină imediată, nu va funcționa. Mai întâi trebuie să aprofundezi în toate detaliile, să arunci bani și timp.
Prin acord cu autorul codului, codul nu este postat în acces deschis din mai multe motive: programul este adaptat pentru dezvoltarea mea specifică, pentru un anumit ciclu și poate că în viitor se va transforma în produs comercial. Am aratat doar un exemplu.
Îmi cer scuze pentru calitatea fotografiilor, totul a fost făcut pe telefon. Mulțumesc tuturor celor care au citit până la sfârșit!
Pentru cei interesați de prepararea berii acasă,
