Хочешь вкусного пива, Arduino в помощь

24 октября 2014 в 18:17

Хочешь вкусного пива, Arduino в помощь из песочницы

Данная публикация навеяна другой. Она называется «Контроллер для домашней пивоварни Mega Brewery. Part I» и опубликована за авторством megadenis.

С чего все началось?

Я студент технического ВУЗа. Однажды, сидя в кафе с другом, который тогда учился в медицинском университете, решили открыть бар. Было много идей, которые, в принципе, заслуживали некоторого внимания. Например, танц-пол, который изменяет угол наклона в зависимости от стиля музыки… Но, наряду со всем многообразием идей, так же была еще одна —

… а не сварить ли нам свое пиво?

Через пару недель я сварил пиво, взяв ингредиенты с пивзавода, на котором работал друг отца. Но многие технологические процессы были нарушены, поэтому вместо пива вышло что-то с не очень приятным запахом.

Через несколько лет решил повторить процесс, немного автоматизировав его с помощью Arduino UNO. И вот, что получилось.

Начну с того, что должна делать вся установка.

Проверять себя — все ли работает, все ли подключено;
Чистить себя;
Подготавливаться к процессу пивоварения;
Варить пиво в полуавтоматическом режиме;
Варить пиво в ручном режиме;
Варить пиво в автоматическом режиме (как стиральная машина стирает белье).

Первый пункт в данный момент не реализован. Пока даже мыслей нет, как реализовать.

Второй — тоже не реализован, но в ближайшее время доделаю, только дождусь, когда доставят насосы с ebay.

Третий пункт — достаточно простой.

Подготовка к процессу пивоварения

Сообщение от системы о том, что необходимо залить воду в чан -> программа ждет нажатия клавиши ОК — > программа посылает arduino команду на включение твердотельного реле -> твердотельное реле включает однокиловатный тенн в чане, доводит до температуры 37 градусов, отсылает программе команду, что все готово для варки. Поддерживает температуру 37 градусов.

Хочется, чтобы была проверка на наличие воды, но датчик еще ждет своего отправления от «китайских братьев».

Варка пива в полуавтоматическом режиме

В принципе, несложная процедура:

— Нажимаем в управляющей программе кнопку «Прогрев», остальные управляющие кнопки не активны;

— После прогрева программа выводить сообщение «Все готово, можно варить»;

— Засыпаем ингредиенты, выбираем программу для варки — кнопка «Варка пива» становится активной;

— Нажимаем кнопку «Варка пива», процесс пошел;

— Далее система периодически будет оповещать информационными сообщениями, что делать и когда.

Нужно следовать инструкциям.

Варка пива в ручном режиме

Данный процесс позволяет задавать параметры варки, изменять их в цикле варки. До него еще не дошел.

Варка в автоматическом режиме

Это мечта. В данный момент нет компонентов для реализации. Не хватает насосов, датчиков уровня воды. Не знаю, как мерить плотность сусла, сколько алкоголя в молодом пиве и еще много чего. Но я не отчаиваюсь и буду автоматизировать постепенно, пока варка пива не будет выглядеть так:

Закинул ингредиенты в соответствующие лотки, нажал кнопку и… через полтора месяца получил готовое пиво.

Это вкратце о процессе, а теперь перейдем к техническое стороне.

Техническая сторона процесса

Как сказано выше за управляющий микроконтроллер выступает arduino UNO. К нему подключены 2 реле, 2

цифровых термометра DS18B20.

Arduino общается с основной программой через com порт. Т.к. у меня нет шильда реального времени к arduino, пришлось таймеры брать из visual c#. Опыта написания программ у нет, так что, если вдруг у кого есть идеи, критика — почту за честь. Критикуйте, дербаньте, так сказать, что вдруг не нравится.

Вот текст программы на arduino

Все бы хорошо, но почему-то третий датчик показывает постоянно 85 градусов. Пока не могу сказать, почему. А нужен он для дальнейшей автоматизации — поддержание температуры в холодильнике.

Вкратце опишу, что делает программа.

Программа разделена на подпрограммы, каждая из которых активируется, если на com порту появляется определенный символ. Например, если в порт попадает буква «p», то включается режим «Прогрев». Или же, если «a» — то вызывается подпрограмма avariya() и все отключается. При вызове подпрограммы temperature() данные записываются в глобальные переменные temp1, temp2. Оттуда и попадают в нужные подпрограммы.

В будущем появятся подпрограммы для варки различных сортов и даже самогона.

Теперь, что касается основной программы управления.

Основная программа управления

Она написана на visual studio c#.

Исходный код программы:

Исходный код программы

Программа общается с arduino через com порт. Единственное, никак не могу победить, чтобы при опрашивании com порта программа не подвисала на момент выполнения подпрограммы. После окончания подпрограммы программа отвисает, но пока это не критично и даже некий плюс. Защита от дурака — чтобы не нажать ничего во время определенной процедуры.

Итого, программа умеет

— готовить оборудование к варке;

— варить;

— писать простенький лог работы (очень полезно при дальнейшем анализе варки);

— выбирать порт для подключение к управляющему контроллеру(arduino UNO);

кипятить варочник и заторный чаны.

Когда придут помпы и солинойдные клапаны, буду автоматизировать дальше. А пока каждое воскресение буду добавлять по одной программе варки. В сумме будет 5 программ. Так же ждет своей очереди реализация ручного режима.

Как говорится,

to be continued...

UPD:

Вот несколько фотографий пивоварни

Это варочный котел. Таких у меня два. С боку установлен датчик температуры DS18B20 в герметичной оправе.

Долго не мог понять, почему периодически arduino виснет, пока не осенило, что нужно все заземлить, наче пробивает на корпус, далее на корпус датчика и на arduino.

Медная трубка внутри — это для фильтрования сусла. Можно сделать красивее, но лучше использовать фальшдно. К сожалению китайские собрать не торопятся высылать его.

Пока рано говорить о результате, вот что получилось

Общий вид чана выглядит вот так.

Использовал обычные коннекторы

для подключения датчиков температуры, подключающиеся к двойной розетке. Удобнее мыть оборудование. Отключил, понес в ванную. Помыл, подключил и все работает.

Все пенилось по графику, лишнего не вытекало. А самых ближайших планах — слить на дображивание партию пива, сварить еще одну. Рецепт, в принципе можно посмотреть в коде в подпрограмме varka() у arduino.

Наконец-то пришли соленойдные клапаны. Процесс автоматизации продолжается.

visual c#

21,1k

@zubans

карма 8,0

рейтинг 0,0

Реклама

Самое читаемое

Комментарии (25)

ZlodeiBaal 24 октября 2014 в 18:32

+21

Как-то вы мощно, конечно. Статья — ни одной картинки, ни одной схемы. Сводится к утверждению «Я сварил пива с помощю Arduino» и всё. Ни рецепта, ни байки как всё убежало…

AndersonDunai 24 октября 2014 в 18:46

BREW /beer/pint HTCPCP/1.0

kriptomen 24 октября 2014 в 19:19

+28

Error 418: «I’m a teapot»

wisdomroma 24 октября 2014 в 22:08

В начале была интрига " получилось не пиво а что-то с очень неприятным запахом"

А после Arduino как?

Пиво хоть появилось:)

zubans 26 октября 2014 в 10:09

Пиво прошло первый этап брожения. Плотность хорошая. В конце ноября можно будет судить о результате. Это уже совсем не то, что было в первый раз. Похоже, это то, что нужно.

Zoberg 25 октября 2014 в 02:21

Расскажите подробнее, как варить: какое у вас оборудование, что сами смастерили и как, где берёте ингредиенты. И присоединяюсь к предыдущему оратору: пиво-то вкусное получилось?

zubans 26 октября 2014 в 10:32

Рецептов в интернет множество. В двух словах — берешь солод — 1 солод к 4 воды( я пробую сам делать из пивоваренного ячменя), засыпаешь его в воду при температуре 37 градусов, ждешь 10 минут, полнимаешь температуру до 50 градусов, ждешь 15-20 минут, поднимаешь до 62 градусов, ждешь 60-80 минут, поднимаешь до 68 градусов, ждешь 20 минут, поднимаешь до 72 градусов, ждешь 10 минут, поднимаешь до 78 градусов, переливаешь в варочный котел. Первые литров 3-5 сливаешь обратно аккуратно, чтобы не потревожить дробину, т.к. она выступает в роли фильтра. в первый чан добавляешь горячую воду — температура 70 градусов, где-то одна треть от общего объема, который хочешь получить. После полного перелива сусла в варочник, отфильтрованное сусло нужно прокипятить — 60-80 минут. До нужной плотности (провеяем ареометром). Необходимо остудить сусло. Я это делаю чиллером. Сам мастерил. Медную трубку купил в магазине по продаже автозапчастей на КАМАЗ. Дешевле не нашел. Баки из нержавейки нашел по объвлению на АВИТО. Тен из меди оказался практичнее, чем из нержавейки — температуру доводит быстрее, на нем после варки меньше налета. Сам смастерил все. Врезал тены и краны в баки — 50 литровый и 30 литровый. Термодатчик, как оказалось в варочном котле нужен только, чтобы быть в курсе, когда закипит сусло. Хотя, в дальнейшей автоматизации он пригодится — после того, как сусло закипит, в него необходимо заложить хмель. на 60 миннут, затем, добавить еще на 10 минут, после, остудить до 26 градусов, и слить в ферментер(бутылка, бочка, бак с гидрозатвором). Добавляем подготоленые заранее дрожжи, и все. Этап брожения начался. Следующий этап будет автоматизироваться только после того, как закончу с варкой. А для справки, через неделю — две, как процесс брожения закончиться, и гидрозатвор булькать перестанет, необходимо молодое пиво аккуратно перелить, оставив осевшие дрожжи на дне ферментера. Переливать можно в бутылку, предварительно добавив глюкозы. Сахар и другие сахара плохо подходят, т.к. после них появляется запах сивухи в пиве. Потом ставим в холодное место — температура 4-8 градусов. Ждем 2-3 недели. Пьем пиво. Я пока дошел до этапа постановки бутылок в подвал. Там у менф 5 градусов. В конце ноября буду пробовать.

cdmax2002 26 октября 2014 в 16:29

Перед варкой, солод необходимо дробить. Но не так как обычное зерно, а скорее «давить», что бы он стал похож на перловые хлопья. Тогда экстрактивность отличная получается. Дальше понятное дело все кипит и бродит в нержавеющих баках. На производстве используют дробилки с большими и тяжелыми вальцами, между которыми зазор в несколько миллиметров. Как вы решали вопрос с дроблением? Я в свое время использовал блендер и мясорубку, но эффект не тот.

zubans 27 октября 2014 в 00:39

все через это проходят. Первая партия была сдроблена на кофемолке. Пробовал мяслрубку, блендер — все не то, хотя кофемолкой получается что-то похожее, если не усердствовать. Решение простое — взял у знакомого мельницу для дробления солода и все пошло как по маслу.. Десять киллограмм смололись за минуту, правда вместо ручки приспособил дрель. Кстати, сегодня сделал вторую варку, использовал аокупной солод с местного пивзавода. Все хорошо, но к нему нужно добавлять жженый солод, иначе сусло очень светлое получается, хотя на этапе варки оно все-таки немного потемнело.

Grage 27 октября 2014 в 13:43

Я использую этот девайс. www.barleycrusher.com/barleycrusher.php Зазор там регулируется.

В крупных городах (Москва СПб, Екатеринбург) магазины, торгующие пивным оборудованием и ингридиентами, обычно предлагают аналогичные мельницы.

Grage 27 октября 2014 в 13:47

Повсюду пишут что в целом для современного качественного солода достаточно двух температурных пауз www.homebrewtalk.com/wiki/index.php/Infusion_mashing

Я обычно делаю 65-68C на час, потом 75C на полчаса.

zubans 27 октября 2014 в 21:15

Это конечно да, но мне хотелось воссоздать классический рецепт пиготовления, хотя он так же отличается. у Кунце читал, что раньше брали из заторного чана некторое колличество затора и кипятили, затем обратно сливали, мешали… Хочу попробовать так сделать, но нужна помпа с широким горлом и еще один котел. Финансово пока потянуть такое удовольствие не получается. КОнечно можно все это сделать руками, но статья и идея не втом, чтобы сварить пива, а чтобы максимально автоматизировать процесс, дабы в дальнейшем можно было только наблюдать за процессом.

Askon 25 октября 2014 в 03:15

«А вот люди меж собою говорят,

За такой вот хитроумный аппарат,

Просидеть мы сможем без забот,

За решеткой, круглый год.»

Так что лучше сразу п.6 преобразовать к виду «Варить пиво в стиральной машине» и убрать пп. 1-5. )

zubans 26 октября 2014 в 09:43

ни разу не соглашусь, т.к. продавать не собираюсь продукт. Только в личных целях. Самогон никто не запрещает делать. Запрещают продавать, собственно, как и другие алкогольные и слабоалкогольные напитки

MindHunteR 25 октября 2014 в 12:37

Интересный материал. Но блин, вы вроде технически подкованы, ВУЗ там, все дела. И пишете «тенн»… Вероятно имеется ввиду ТЭН — Трубчатый Элекро Нагреватель…

iva2000 25 октября 2014 в 14:55 (комментарий был изменён)

Купил несколько лет назад микропивоварню (ведро на 20л с водяным затвором + спиртомер + таблетка какой-то химии для стерилизации ведра + инструкция) и сусло. В первый раз получилось ужасно, второй раз значительно более тщательно простерилизовал чан и вместо сахара положил двойную порцию сусла — получилось ну очень вкусно. Единственный трабл — слишком много возни с бутылками на этапе разлива. Третий раз не хватило духу ввязываться в эту эпопею.

Хочу пивоварню, которая имеет автоматический подогрев, чтобы стояла на балконе в любой сезон (иначе в квартире пахнет), и с краником, чтобы избежать мороки с бутылками.

И ведро не на 20л, а литров на пять, я мало пью. Или на два отсека по три литра, чтобы запускать по очереди и не ждать пива уж очень долго.

Эй, кто это сделает и будет продавать? Я куплю.

zubans 26 октября 2014 в 09:41

это уже продают, правда ценник совсем не оптиместичный. Называется brumeister, кажется. Если самому ковырять, то ценник падает раз в 20.

iva2000 26 октября 2014 в 10:20

Нашел по запросу «Пивоварня „Braumeister 20L“» стоит от 80 т.р., и очень напоминает мультиварку большой емкости с краником.

Пролагаю, солод можно варить и в обычной мультиварке (если не использовать уже подготовленный покупной), а потом опрокидывать в бочку с краником, водяным затвором и термостатом для круглогодичного размещения на балконе, и доливать кипяченой воды.

Бочка может быть и пивным кегом, как вот тут, и вместо краника в бочке сразу пивной барный кран. Без водяного затвора придется подумать над газовыделением, естественной газацией, и влияния давления на брожение.

zubans 27 октября 2014 в 00:49

В этом вы правы. у меня была и нулевая пробная варка. Взял самую простую мультиварку и сварил что-то. Минусы — мультиварка держит не те температуры, котрые нужны. Конечно, есть способ затирания при 80-90 градусах в течении 90 минут, но с оговоркой. Нужен определенный солод. К сожалению, не мгу вспомнить какой. Есть так же еще один нюанс. После затирания(первой стадии, когда сусло не кипятят, а выдерживают при определенных температурах) сусло нужно отфильтровать. Фильтром в данном случае является сама дробина, но при этом горячую дробину не рекоммендуется оголять из-под воды. Т.е. в процессе фильтрации и переливания в варочный чан в сусло добавляется вода до нужного объема. Если сусло «оголить» оно окисляется и портится вкус пива. Кстати, на медном ТЭНе сусло не пригорает( прочитал обсуждение по ссылке «варка в пивном кеге.

NeSvist 23 сентября 2015 в 22:53

Конструкция Braumeister очень удобна для квартирного варианта пивоварения, а автоматика позволяет наслаждаться процессом вместо плясок с кастрюльками. Ценники на оригиналы теперь еще более не гуманны, но на HBPro большое подспорье для собирающих самостоятельно.

По контроллеру — делают новую автоматику на ESP8266 c WiFi и Touch LCD.

cdmax2002 25 октября 2014 в 17:20

Есть такая волшебная книжка Кунце — Технология пива и солода. Там все необходимые девайсы описаны. А автоматическую мойку в домашних условиях лучше не делать, т.к. горячий каустик и кислота, не способствуют комфортному проживанию.

zubans 26 октября 2014 в 09:41

По ней и делаю, только там описаны процессы на варку гектолитров, а уменя — простро литры…

norguhtar 27 октября 2014 в 07:34

Хочется, чтобы была проверка на наличие воды, но датчик еще ждет своего отправления от «китайских братьев».

Я думаю лучше взять тензометрический датчик для измерения веса бака. Это позволит не только обнаруживать наличие воды, но еще и сколько ее там.

Rondo 27 октября 2014 в 10:10

Предлагаю завести на GeekTimes новый хаб — Кухонные гаджеты, а то такого полезного нет, а уже куча других есть: «Автомобильные гаджеты», «Медгаджеты», «Умный дом», «Здоровье гика» (!)

Кстати, пост про хлебушек лежит в таких хабах: «Лайфхаки для гиков», «DIY или Сделай сам», «Биотехнологии»

Irvy 30 июня 2015 в 14:39

Вместо

int reley1 = 13;int reley2 = 12; ...

Я бы использовал DEFINE так как под глобальный int будет использована память ОЗУ, которой в Ардуинке немного.

Page updated

Google Sites

Report abuse