描述

我喜歡咖啡，也喜歡做東西。所以我很驚訝這個(gè)項(xiàng)目花了我這么長(zhǎng)時(shí)間，但幸運(yùn)的是我終于有時(shí)間建造自己的咖啡烘焙機(jī)。一個(gè)好的 DIY 咖啡烘焙機(jī)所需要的只是一個(gè)熱源，以及一些可以混合咖啡豆的東西。經(jīng)過(guò)一番研究，我決定從熱風(fēng)波普爾開始。這篇博文將介紹我如何將 Presto Poplite Hot Air Popper 轉(zhuǎn)換為咖啡烘焙機(jī)。

材料

Presto Poplite 熱風(fēng)波普爾

阿杜諾

120V AC 到 24V DC 變壓器

4" K型熱電偶

Max31855 K型熱電偶分線板

120V 固態(tài)繼電器

扭線連接器

雜項(xiàng)跳線

廢電源線（您可能可以在您的房子周圍找到其中一根）

它將如何工作

在深入了解細(xì)節(jié)之前，讓我強(qiáng)調(diào)一下要求非常簡(jiǎn)單。Presto Poplite 已經(jīng)有一個(gè)風(fēng)扇來(lái)攪拌豆子，還有一個(gè)加熱器來(lái)讓它們足夠熱。因此，該項(xiàng)目所需的修改是添加一個(gè)熱電偶以了解它的實(shí)際溫度，并添加一個(gè)繼電器以在太熱時(shí)關(guān)閉加熱器。就這樣！因此，在構(gòu)建時(shí)請(qǐng)牢記這些簡(jiǎn)單的步驟。

這個(gè)項(xiàng)目也有兩個(gè)單獨(dú)的流，Arduino 控件和 Poplite 修改。所以我會(huì)把它們分成各自的部分。

破解 Poplite

120V AC 很危險(xiǎn)！在處理電氣組件時(shí)，請(qǐng)務(wù)必小心不要插入電源！

要修改 Poplite，首先要拔掉它！看看插頭。是不是沒(méi)電了？好的。

現(xiàn)在已經(jīng)不礙事了，首先卸下黃色底板上的 3 個(gè)螺釘，以及將電源線固定到位的兩個(gè)螺釘。

你的烘焙機(jī)現(xiàn)在看起來(lái)像這樣：

接下來(lái)，您需要卸下將風(fēng)扇組件固定到加熱組件的 3 個(gè)螺釘。請(qǐng)注意，它們是從底部進(jìn)入的（將其重新組合在一起時(shí)會(huì)有些混亂）。金屬套會(huì)滑出，你會(huì)留下這樣的東西：

看看電線。紅線帶有帶電的 120V 交流電。這進(jìn)入一個(gè)加熱線圈，其中包含兩段電阻/加熱絲。一個(gè)用白色輸出線直接接地。另一個(gè)將剩余的 20V AC 輸送到橋式整流器。該橋式整流器使用 4 個(gè)二極管將交流電轉(zhuǎn)換為 20V 直流電，為風(fēng)扇供電，最后橋式整流器的輸出返回到地。

連接風(fēng)扇

在我們的修改中，我們將移除橋式整流器并添加一個(gè) 120V AC 到 24V DC 的變壓器。這為獨(dú)立于加熱器的風(fēng)扇供電，使風(fēng)扇始終保持開啟狀態(tài)。這只需將 120V + / - 輸入直接添加到120V AC 到 24V DC 變壓器，然后從該變壓器添加輸出線并將它們焊接到風(fēng)扇的引線上即可

為風(fēng)扇供電的 120V 至 24V 變壓器

將繼電器添加到加熱器

連接風(fēng)扇后，下一步是將繼電器添加到加熱器的電路中，這樣一旦連接了 Arduino，我們就可以使用 Arduino 切換加熱器的開/關(guān)。要做到這一點(diǎn)，首先剪斷你的廢電源線，這樣你就有一個(gè)長(zhǎng)度，每端都暴露了 +/- 電線。我們將這些連接到風(fēng)扇變壓器的 120V AC 輸入，確保加熱器永遠(yuǎn)不會(huì)打開，除非風(fēng)扇也有電（如果您忘記插入風(fēng)扇，這可以防止您的烘焙機(jī)熔化）。

然后只需將正極引線與電氣接線盒上的扭曲連接，然后將加熱器的負(fù)極引線連接到繼電器的一端。將繼電器的另一個(gè)端子連接到電源線，使用馬雷特扭絞線。

完整性檢查

連接好加熱器和風(fēng)扇后，就完成了對(duì)熱空氣波普爾上 120V AC 的電氣修改。因?yàn)槔^電器是“常開”的（意味著除非接收到信號(hào)，否則電路斷開），現(xiàn)在插入烘焙機(jī)將簡(jiǎn)單地運(yùn)行風(fēng)扇。您應(yīng)該通過(guò)短暫插入烘焙機(jī)（約 2 秒）、拔下電源并確認(rèn)您聽到風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)以及加熱器周圍沒(méi)有環(huán)境熱量來(lái)驗(yàn)證這一點(diǎn)。

也可以將風(fēng)扇電機(jī)上的直流線接反。因此，還要驗(yàn)證（一旦您知道加熱器已關(guān)閉）您正在通過(guò)烘焙機(jī)獲得大量氣流。

設(shè)置 Arduino

Arduino 設(shè)置有一個(gè)輸入和一個(gè)輸出。輸入是熱電偶，告訴烘焙機(jī)的溫度是多少，輸出是繼電器的開或關(guān)信號(hào)，指示加熱器是否應(yīng)該接合。

讓我們從熱電偶開始。如果您訂購(gòu)了Max31855 K 型熱電偶分線板，您可能需要先將其組件焊接在一起。完成后，打開您的Arduino IDE，導(dǎo)航到 Tools->Manage Libraries。搜索“max31855_RT”并安裝 Rob Tillart 的庫(kù)。

然后導(dǎo)航到 File->Examples->Max31855_RT->demo0。

該草圖的頂部將告知將 Max31855 斷路器板連接到 Arduino 上的哪些引腳。按照此設(shè)置，將熱電偶的藍(lán)色端子連接到標(biāo)有“紅色”的輸入端，將紅色端子連接到標(biāo)有“Yeeeow”的端子 [原文如此]。

運(yùn)行此草圖將為 Arduino 串行終端提供輸出，顯示熱電偶測(cè)量的溫度。嘗試將熱電偶浸入冰水和熱水中以驗(yàn)證讀數(shù)是否準(zhǔn)確。

如果是這樣，你幾乎完成了！如果沒(méi)有，您可以嘗試將連接到分線板的紅色和藍(lán)色端子反轉(zhuǎn)。

控制繼電器

現(xiàn)在讓我們確保繼電器正常工作。要測(cè)試?yán)^電器，請(qǐng)導(dǎo)航到 File->Examples->Basics->Blink。Blink 打開和關(guān)閉 arduino 上的 Pin 13，打開和關(guān)閉板載 LED。

現(xiàn)在確保沒(méi)有插入 120V 電??源線。一旦確認(rèn)，將繼電器直流側(cè)的負(fù)極端子連接到 Arduino 上的地。將正極連接到引腳 13。現(xiàn)在，當(dāng) Blink 草圖運(yùn)行時(shí)，您應(yīng)該看到板載 LED（引腳 13）打開和關(guān)閉，以及繼電器內(nèi)的 LED。

如果您已經(jīng)看到繼電器 LED 的打開和關(guān)閉，并且熱電偶給出了合理的溫度讀數(shù)，那么您就快完成了！現(xiàn)在剩下的就是添加控制循環(huán) arduino 代碼，并重新組裝 Poplite。

控制咖啡烘焙機(jī)

現(xiàn)在各個(gè)元素都在 Arduino 和 Poplite 上工作，是時(shí)候?qū)⑺鼈內(nèi)窟B接到一個(gè)草圖中了。這里的目標(biāo)是以可靠地保持烘焙機(jī)中的目標(biāo)溫度的方式打開和關(guān)閉加熱器。我通過(guò)定義一個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)（500 毫秒）來(lái)做到這一點(diǎn)，并在 Arduino 草圖中添加一個(gè)輔助函數(shù)來(lái)讀取當(dāng)前溫度，并計(jì)算在給定時(shí)間窗口內(nèi)應(yīng)該禁用風(fēng)扇多長(zhǎng)時(shí)間。

這是通過(guò)計(jì)算當(dāng)前溫度并確定與目標(biāo)溫度相比的“誤差”來(lái)完成的。然后，我使用反復(fù)試驗(yàn)來(lái)調(diào)整控制這些值的公式，以便加熱器關(guān)閉與目標(biāo)溫度的差異成正比。

草圖也有四個(gè)烘焙階段。預(yù)熱階段、第一次烘烤溫度、第二次烘烤溫度和冷卻。

引腳連接與 Blink 和 Max31855_RT->demo0 草圖中的相同，因此在測(cè)試后保持原樣將確保與我的草圖兼容，可以從 github 下載。

重新組裝 Poplite

確認(rèn)了 Arduino 輸入和輸出，并加載了烘焙草圖，現(xiàn)在是重新組裝 poplite 的時(shí)候了。為此，請(qǐng)確保風(fēng)扇直流線和繼電器 120V 線之間有大量的電線。然后重新組裝 Poplite 的內(nèi)部組件，將黑色風(fēng)扇組件牢固地連接到加熱組件上。

使用電工膠帶將所有電線連接在一起，然后重新連接 poplite 電源線插件以將電纜固定到位。此時(shí)，根據(jù)電線的長(zhǎng)度，您可能需要將繼電器和變壓器固定在機(jī)身上。

接下來(lái)，通過(guò)使用 3 個(gè)螺釘將黃色底部固定，完成 Poplite 的重新組裝，并將 Arduino 也連接到 popper 的主體。使用電工膠帶將所有電線連接在一起，然后重新連接 poplite 電源線插件將電纜固定到位。此時(shí)，根據(jù)電線的長(zhǎng)度，您可能需要將繼電器和變壓器固定在機(jī)身上。

最后一步是固定熱電偶。我利用了蓋子背面的兩個(gè)平行塑料壁，允許鉆一個(gè)角度孔，剛好足以容納熱電偶探頭。從一個(gè)小鉆頭開始，然后為這個(gè)鉆頭工作，因?yàn)榇蜷_蓋子會(huì)非常不方便。

為熱電偶鉆孔

熱電偶就位（螺母即將擰緊）

熱電偶就位，機(jī)器上的黃色裝飾，以及外表看起來(lái)卑鄙的電子設(shè)備，我將我的烘焙機(jī)命名為謀殺大黃蜂！

1 / 2 ?顯示溫度控制和目標(biāo)溫度隨時(shí)間變化的圖表

美味的中烤巴西豆

深烤巴西

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