使用Particle Photon的咖啡機控制器

描述

第 1 步：數(shù)據(jù)采集

我首先測量了庫存機器的溫度控制性能。我將 Particle Photon 用作數(shù)據(jù)記錄器，每秒讀取一次熱敏電阻溫度并將數(shù)據(jù)推送到 Google 表格。我還記錄了加熱器的開/關狀態(tài)，這樣我就可以繪制溫度曲線和加熱器狀態(tài)的疊加圖。我從測量外部溫度開始，但很快意識到我需要將熱敏電阻放在鍋爐體內。數(shù)據(jù)顯示，備用恒溫器在咖啡的 105 到 126 攝氏度之間有一個大約 21 攝氏度的死區(qū)。

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第 2 步：原型

我撕掉了現(xiàn)有的接線和開關，只保留中性線（在電路圖中突出顯示）。最初我使用繼電器來切換加熱器和泵，但很快轉向固態(tài)繼電器，因為它們在聲學和電氣方面更安靜。溫度控制算法非常簡單（即不是 PID），但在將死區(qū)減少到 4 攝氏度方面做得不錯，用戶可配置設定溫度：加熱器打開直到達到設定溫度，然后它會脈沖持續(xù)一段時間持續(xù)時間與設定點的溫度下降成正比。在沖泡過程中，加熱器會提前打開以補償冷水涌入鍋爐，從而避免了典型的庫存行為溫度下降。

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第 3 步：拋光

一切正常后，我將組件安裝在 PCB 上，在頂部外殼上開出新開口，將 PCB 安裝到外殼上，并在正面噴涂黑色以隱藏磨損痕跡。

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是時候喝杯咖啡了！

這是它的樣子：

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和用戶界面：

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該機器有兩種模式：“咖啡”和“蒸汽”，每種模式都有其溫度設定點。在 OFF 模式下，用戶可以轉動編碼器在模式之間切換。在 CONFIG 模式下，編碼器用于更改溫度設定點和輸液計時器。電源按鈕打開和關閉加熱器。編碼器按鈕用于在配置頁面和沖泡步驟中前進。

咖啡有進步！但是還有很多實驗要做......