Coffee Roaster DIY yang dikendalikan Arduino: 13 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Dalam Instruksi ini kita akan melihat modifikasi mesin popcorn udara panas untuk mengubahnya menjadi pemanggang kopi rumahan yang sepenuhnya otomatis dan dikontrol suhu. Memanggang kopi di rumah ternyata sangat sederhana, dan bahkan sesuatu yang mendasar seperti penggorengan dapat melakukan trik dengan kesabaran dan latihan yang cukup. Dalam istilah paling dasar, proses pemanggangan melibatkan pemanasan biji kopi secara bertahap hingga sekitar atau lebih dari 200 derajat Celcius. Saat dipanaskan, biji kopi mengalami berbagai reaksi kimia dan warnanya berubah dari hijau menjadi kuning (ish) menjadi coklat. Kacang mengembang, akhirnya terdengar retak.

Kunci untuk mendapatkan rasa kopi panggang yang tepat (dan melakukannya berulang kali) adalah dua kali lipat. Pertama, kami ingin mengontrol suhu selama proses sangrai dengan sangat tepat, sehingga kami dapat mengontrol berapa banyak waktu yang dihabiskan biji kopi di zona suhu yang berbeda. Ini mengontrol jenis reaksi kimia yang terjadi sampai sejauh mana, dan pada akhirnya rasa dalam biji panggang. Kedua, kami ingin memastikan biji kopi terus-menerus diaduk dan dibalik, sehingga suhunya merata.

Mesin popcorn udara panas adalah solusi sempurna untuk masalah nomor dua: Mereka meledakkan sekumpulan popcorn dengan udara panas dari bawah, cukup keras untuk terus-menerus memutar biji popcorn di sekitar wadah kecil. Karena kebetulan biji kopi memiliki ukuran dan berat yang sama dengan biji popcorn, ini juga berfungsi untuk memanggang kopi. Bahkan mesin popcorn udara panas yang tidak dimodifikasi dapat digunakan untuk memanggang kopi dengan cukup baik, tetapi untuk sangrai yang sempurna kita juga perlu mengatasi masalah nomor satu - kontrol suhu yang halus. Inilah yang dimaksud dengan Instruksi ini: Kami akan memodifikasi mesin popcorn siap pakai untuk menambahkan pemeriksaan suhu di dalam "ruang panggang", mendapatkan kontrol yang tepat dari elemen pemanas dan motor kipas, dan menghubungkannya dengan komputer host melalui dan mikrokontroler Arduino. Setelah selesai, kami akan dapat memantau dan mengontrol proses roasting melalui perangkat lunak open source standar industri yang disebut Artisan.

Sudah ada sejumlah panduan yang tersedia untuk ini, tetapi saya menemukan bahwa ini semua sangat spesifik untuk satu model mesin popcorn tertentu. Oleh karena itu saya harus mengumpulkan informasi dari beberapa sumber ketika saya pertama kali membuat roaster sendiri. Jadi, saya ingin membuat panduan yang saya harap dapat abstrak dan berfungsi untuk berbagai pengaturan tertentu. Kadang-kadang ini akan masuk ke banyak detail - jangan ragu untuk melompat ke depan di mana pun ada sesuatu yang tampaknya tidak relevan bagi Anda.

Sisa panduan ini disusun sebagai berikut:

Pada langkah 1 dan 2, kita akan melihat cara kerja mesin popcorn. Pertama kita akan melihat bagian mekanik utama, kemudian kita akan membahas bagaimana kipas dan pemanas dihubungkan secara elektrik. Kami akan memberikan perhatian khusus pada perbedaan antara model yang berbeda, dan apa yang mungkin Anda temui di mesin Anda sendiri.

Pada langkah 3, kami akan memberikan gambaran tingkat tinggi tentang modifikasi yang akan kami buat. Sekali lagi, kami akan merinci perbedaan apa yang harus Anda lakukan untuk berbagai jenis mesin popcorn.

Langkah 4-10 akan memandu Anda melalui modifikasi mesin popcorn, dan kemudian melalui pemasangan kabel elektronik kontrol. Dalam hal ini, kami menggunakan model mesin popcorn tertentu untuk foto dunia nyata, tetapi kami masih akan menyertakan diskusi umum jika berlaku.

Langkah 11-13 akan merinci konfigurasi perangkat lunak, dan memberi Anda petunjuk untuk pemanggangan pertama yang berhasil.

Pemberitahuan keamanan penting:

Dalam panduan ini kita akan berurusan dengan listrik utama, dan dengan daya pemanas yang signifikan. Jika Anda tidak yakin tentang cara mengikuti panduan ini dengan aman, berhentilah, atau mintalah bantuan teknisi listrik yang berkualifikasi. Jangan pernah bekerja di pemanggang Anda saat dicolokkan, dan jangan pernah meninggalkannya tanpa pengawasan saat dinyalakan.

Perlengkapan

Berikut ini adalah daftar bagian yang saya gunakan. Anda mungkin ingin membaca terlebih dahulu sebelum memesan, karena beberapa bergantung pada pengaturan persis Anda.

• Mesin popcorn udara panas, mis. Severin PC3751 tersedia di Amazon di Eropa. Model serupa tersedia di eBay atau Amazon di tempat lain. K
• Perisai Arduino TC4+, tersedia di Tindie https://www.tindie.com/products/artisanaltech/tc4-coffee-roaster-shield-tc4-plus/ atau situs web
• Arduino UNO, tersedia di situs web Arduino, Amazon, eBay.
• Opsional layar LCD IIC, 20x4, tersedia secara luas di eBay, Amazon.
• Solid State Relay, DC-AC, mis. Fotek SSR-40DA.
• Untuk kipas DC: kipas pencocokan PSU DC, mis. Catu daya LED 18V, atau bata daya laptop, tersedia di eBay, Amazon, dll.
• Untuk kipas AC: modul dimmer AC PWM, mis.
• Termokopel ujung fleksibel tipe-K, kawat berpelindung, mis. https://www.ebay.co.uk/itm/K-Type-Temperature-Sensor-Probe-1-5M-Cable-1-3mm-x-100-300mm-Probe-Thermocouple-/382878838907 tetapi banyak lainnya tersedia di eBay atau sejenisnya.
• Termokopel tipe-K kedua, ujung polos, mis.
• Pita perekat suhu tinggi, mis. pita kapton.
• Diameter cerobong kaca yang cocok dengan ruang panggang mesin popcorn, mis. https://www.ebay.co.uk/itm/DUPLEX-Round-Bulge-OIL-LAMP-CHIMNEY-Single-Glass-10-X-2-5-NEW/352484391524 (Pastikan diameternya pas!)
• Saluran pembuangan aluminium dengan diameter yang sama
• kandang elektronik
• Berbagai kabel dan kabel listrik
• Konektor cincin dan sekop
• Lengan kawat dikepang

Peralatan:

• Besi solder.
• Pemotong kawat dan penari telanjang.
• Alat crimp untuk konektor ring/sekop.
• Mengebor.

Langkah 1: Anatomi Mesin Popcorn Udara Panas: Mekanik

Hadiah Kedua dalam Kontes Arduino 2019