使用Arduino自製USB(RS-232、藍牙)K-type溫度記錄器搭配RoastLogger(類似Artisan)

KCLin0423

1012分

111樓

KCLin0423

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文章編號：64905993

伯爵紅茶 wrote:
NTC上限有溫度限...(恕刪)

K type 一隻 6x 很容易在淘寶買到
NTC 在淘寶上一顆 10 台票以下
當然， K type 可以測量的範圍大很多

nRF52832 系列ADC 可達 12bit (4069)
(14-bit resolution with oversampling)
我想烘豆機 12 bit 就綽綽有餘
(其實，0-250 分割 251 點，8 bit 就夠了!)

要用 K-type 當然也可以，他泛用很多!

Arduino 好處是便宜，內建很多對應傳感器函數庫
也有很多周邊
但
這些周邊不便宜

如果 Arduino 要 BLE4.0
那麼，你要去買一個 BLE4.0 的套件
然後，裡面可能是 8051核心(最低階)，Cortex M0 核心 (一定比你去買對應的開發板貴)
然後有個問題，這些套件都是已經寫好的韌體，也就是說，你可能只能用 wireless UART (透過 Bluetooth)
BLE4.0 GATT 完全無法使用(我還沒看到Arduino BLE 周邊可以自己寫 GATT 協定的)
除非重寫韌體
那，重寫韌體，我又何必要用 Arduino?
nRF5系列核心 Cortex M0/M4 本身就是 MCU ，又快又好用
只要懂各種常用傳輸協定 SPI, I2C, UART 與 ADC，PWM 的使用
就可以自己寫周邊的驅動

另外，PWM + AC SSR 並不只是 on-off (SSR 內含 TRIAC)
SSR 其實跟您所謂的 TRAC 在控制AC原理上是一樣的(SSR利用 TRIAC 雙向導通特性，但加上了過零檢測電路)
SSR 的原理大概是
控制端輸入控制信號激發光電耦合器，經過零點檢測電路，然後再接上 TRIAC 控制負載電流
其電路如下

如果您的電路有過零檢測，我懷疑那根本就跟 SSR 是一樣的!

伯爵紅茶

174分

112樓

伯爵紅茶

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文章編號：64911768

KCLin0423 wrote:
K type 一隻 6x 很容易在淘寶買到
NTC 在淘寶上一顆 10 台票以下

我比較過主要是NTC在超過2百度之後大概跟K類誤差2.5度上下
我做過NTC曲線表計算我自己覺得在100度NTC準確度不錯。

K TYPE有鎧裝才8塊RMB
NTC 2RMB用了精密電阻也很划算。
但是NTC電源最好還是獨立設計，
有時NANO電路串接其他東西+5V電壓會降壓0.2-0.3 V，測起來這裡有些不穩。
0.2V對NTC溫度誤差很多
我做瓦斯爐或炭火有些空燒測試會超過300度。NTC 230-240之後誤差量大。

我一開始也做NTC 因為我手上有好幾個NTC做3D列印測溫用。
發現K類的測溫棒可做的很細1mm 1.5mm寬還可折彎我就變卦。
加上測溫位置安裝會明顯影響測溫。紅外線爐的爐溫要到250-300度 NTC就不行了。

3-4月我有做過一次專門手網使用NTC測溫與藍芽連線+LCD+加熱ROR變色燈號
-------

溫度控制設計我說的這IC單價用工業價格取得超便宜跟買一支K類差不多。
BT的問題也是一樣，BLE+通訊其實用arduino 也一樣
把設計周邊全部改成I2C 只拉四條線其他就是MCU通訊的問題解決。不用太多電路與周邊。

BT本來就是丟給artisan 現有的串列通訊。
除非要搞WIFI通訊模式。不考慮LCD 整體價格是低於你arm的單板開發版。
UNO NANO就夠用。

不過我考慮搭一個樹梅平版+因為可以跑artisan，烘豆機就有大面板觸控系統可用。
只是我的新烘豆機還沒時間做。先用WIN平版撐著。

KCLin0423 wrote:
如果您的電路有過零檢測，我懷疑那根本就跟 SSR 是一樣的!

SSR有很多種基本款雖有ZCR 但TRIAC就要看款式與控制法
主要還是價格。你要買TRIAC版本控制電熱負載，你還是要送週期訊號過去給負載百分比
因為我考慮電熱燈管與熱風電熱絲可使用TRIAC 模式用百分比的出力控制。
SSR的ZCR 一般是不能拉出來.

但arduino tc4 模式pwm triac 都需要ZCR輸入週期訊號給MCU運算
因為有50/60HZ判斷與送TRIAC開關訊號時序給SSR執行。
除了4sec PWM就可不用裝ZCR，4秒週期開關週期去控制SSR 一般烤箱就是用這個方案去做
只是我機器光波輻射熱我覺得這樣加熱品質會上上下下，對於豆子在高溫反應會不好所以放棄。
豆子在185-225度之間加熱溫度上升率最重要。所以才會改成目前這個模式。
現在只要用一個SSR 40A 一個台幣300 如果大陸仿製品更便宜.

如果我的爐子有商業運用或更大的電熱控制我就會換更高級的SSR
我基本版爐子與控制回路加起來不到台幣兩千元。

這TC4改造版做好了過一段時間會量產化給我升級做新的爐來玩用。
現在目標是進化爐子不是進化控制軟體。
烘豆爐更好玩。
目前控制系統穩定就可.

xhining

191分

樓主

xhining

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文章編號：64929677

哇，我終於能體會版友的痛苦啦，到底在講什麼，我都快看不懂了。應該是貼錯版無誤了…

不管黑貓、白貓，會抓老鼠的就是好貓。
重點是人家Open很多了可以參考，至少比從零開始有些方向。

話說，我每次想省個運費，結果也買了比實際用到多很多倍的元件，到最後幾乎沒什麼用到…根本浪費錢。

伯爵大這

伯爵紅茶 wrote:
有量產計畫分享給烘豆同好用

這我有興趣耶，雖然我已經買了烘豆機，但沒事應該也可玩看看。可以幫我留一片嗎？

伯爵紅茶 wrote:
這個設計成本很便宜爐子與控制器就兩千元就烘到天荒地老。

好酷哦！這紅外線烤爐感覺也太強了。
EUPA遠紅外線烤爐(TSK-K1092)
67樓有人試過嘍！素身未改版～
趕快來去搶購一台回來改。

伯爵紅茶 wrote:
我用18bit ADC 還四通道一個解碼器也很便宜精確度比較高便宜。
只接找工業貨源便宜到你說不要不要。

官人，我要！！！
所以伯爵大不是用Microchip的MCP3424？這種少量，除了原廠sample、淘寶，還是有什麼特殊便宜的零件來源？
這銲SMT我看到都直接投降。PCB含元件銲好會加很多錢嗎？

伯爵紅茶

174分

114樓

伯爵紅茶

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文章編號：64934808

xhining wrote:
所以伯爵大不是用Microchip的MCP3424？這種少量，除了原廠sample、淘寶，還是有什麼特殊便宜的零件來源？
這銲SMT我看到都直接投降。PCB含元件銲好會加很多錢嗎？

這是找總代理商拿工業報價比原廠sample價格漂亮太多？

xhining wrote:
這我有興趣耶，雖然我已經買了烘豆機，但沒事應該也可玩看看。可以幫我留一片嗎？

你要測溫還是要控溫？

測溫 beta 做好了。
控溫我正在修改電路配置。還沒送洗只有自己洗來測試。
這幾週又空才送洗。
我不是做原始TC4，原始LCD還要一些按鍵功能，有些我不想所以改掉了。

這是測溫簡化版與溫控版本的差異。
我有備用可以擴充外接氣壓、外接濕度、排煙溫度連接感測。

不過我也準備的TC4 LCD控制IC打算日後也做一套100%的相同LCD+按鍵 .

原紅外線那台已經停產，我買新古品單價1200。現在大概找不到。
一般都用氣炸鍋代替。有幾個缺點。
豆溫難測，所以還是直接打造傳統爐體.

我打算作類似hottop 或韓國某款烤爐模式的混和體。
計畫用現有的零件打造一台。
這種烤箱零件便宜，但打造爐子板金件比較麻煩。
遠紅外加熱燈管一支不到1百元。麻煩是爐體製造
我發現有幾個方案可快速便宜解決不過還沒空處理。

xhining

191分

樓主

xhining

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文章編號：64940030

工業報價，這樣感覺應該好好認識一下。有空私下聯絡一下，避免整樓被抄…
我是希望測溫也控溫。成品能至少幫我銲那三顆SMT元件嗎？不然變飛盤的機率很高。

照片左邊洗好的測溫板應該就是：三顆I2C元件？ADC（MCP3424）、冷端補償的環境溫度(MCP9800)、EEPROM(24LC512)、加藍牙模組？紅藍排針串排組接4組K-type，白色兩組I2C擴充插頭？
照片右邊感光電路板的，就是上面三顆，加右邊是什麼呀？二顆三腳的是電晶體？SSR驅動電路？
我看有蘆洲露天賣家，有AC電源過零偵測模組，才40元。

"擴充外接氣壓、外接濕度、排煙溫度連接感測"這些我暫時感覺沒興趣，但是可以稍微問一下是哪些元件或模組嗎？都I2C的？

如果還沒送洗的話，是不是方便電路建議呀？稍微追加一下：
我看你藍牙模組好像直接接TX1，是不是像超圖解Arduino互動設計入門作者實驗電路這樣可以串個電阻稍微限流保護一下。或是二根電阻把5V分壓(不過怕掉電壓太多低於邏輯準位範圍)成3.3V？感覺長時間使用，保護一下比較好，雖然模組也不貴～
另外我看你選用HC-05，STATE腳似乎是沒用到，是不是也像他這樣，拉進Reset，再多個跳線，好方便藍牙無線更新韌體時的需求。
其實我是比較想用Arduino Mini，因為便宜的Nano都搭CH340，這樣我用Mac連線的話，經常都不是很順利，乾脆藍牙比較省事。不過Nano它有3.3V可用，和Aref，而且I2C腳位不會因為買到不同版本，跑到很gy的位置。

沒用到的腳位要不要用什麼方式留出接點來？以後擴充、追加功能可以用？

因為我買了兩台都是電熱紅外線烘豆機，所以烘豆機的爐體是沒啥問題。再不行也能拿淘汰的FIR-150H來改。哈。
硬體感覺是還好，反正控制的部份弄好，其他應該就很彈性吧？

不過我看之前版友的扳金件似乎用雷射切了不少錢。
他對於電子元件方面應該比較不在行，所以買成品。
之前有辦烘豆機DIY分享會，看來DIY成品也是很有樣子。

伯爵大說不定可以合作一下搞個什麼東東出來～

伯爵紅茶

174分

116樓

伯爵紅茶

個人積分：174分

文章編號：64942336

xhining wrote:
照片右邊感光電路板的，就是上面三顆，加右邊是什麼呀？二顆三腳的是電晶體？SSR驅動電路？
我看有蘆洲露天賣家，有AC電源過零偵測模組，才40元。

有零件沒秀出來。
兩個橋式+電容電晶體電阻做AC-DC供電與ZCR 一起來才10元成本內吧。
不過這是給110V專用

那個不是感光電路版，那是雷射碳粉轉印PCB上。省錢省時作法。
有可以控制輸出風力與火力控制輸出。

我自己用保留可以用可變電阻進行火力與風力直接控制.
原始設計用ARTISAN 電腦介面直接控制火力與風力。
也可以手動控制可變電阻控制火力風力的大小並且記錄在artisan

電路自己設計簡單搞一下而已.做低成本烘豆控制。

xhining wrote:
"擴充外接氣壓、外接濕度、排煙溫度連接感測"這些我暫時感覺沒興趣，但是可以稍微問一下是哪些元件或模組嗎？都I2C的？

全部都是I2C感測元件省電路空間。

xhining wrote:
串個電阻稍微限流保護一下
HC-05，STATE腳似乎是沒用到，是不是也像他這樣，拉進Reset，再多個跳線

藍芽模組上面就有所以不用了。用1-2個月了每次烘豆測機幾小時都不會有問題。
這是第一版，測溫版本不考慮升級。
藍芽模組做排插活動式比較便宜、也方便。
本來想搭一個開關，但是開關還要拉線人工成本太高。我懶得改焊接電線。
這個已經完美所以沒打算升級。真的要升級也可拔掉藍芽模組就可.

xhining wrote:
其實我是比較想用Arduino Mini，因為便宜的Nano都搭CH340，這樣我用Mac連線的話，經常都不是很順利，乾脆藍牙比較省事。不過Nano它有3.3V可用，和Aref，而且I2C腳位不會因為買到不同版本，跑到很gy的位置。
沒用到的腳位要不要用什麼方式留出接點來？以後擴充、追加功能可以用？
因為我買了兩台都是電熱紅外線烘豆機，所以烘豆機的爐體是沒啥問題。再不行也能拿淘汰的FIR-150H來改。哈。

也可用UNO 或買標準版NANO頂多差40元台幣。
3.3V I2C就是給濕度感測器用。另外5V做螢幕輸出。.

xhining wrote:
我是希望測溫也控溫。成品能至少幫我銲那三顆SMT元件嗎？不然變飛盤的機率很高。

電路可以客制化，焊接那個SMT是小事情。
控溫版如果啟動artisan 不使用控制pid 那就是單純測溫功能。
電熱控制有PWM/TRIAC模式要燒進去.
我設計兩種都可用只是軟體不同要調JUMP

這是TC4 可以控制的模式選擇.
瓦斯與電力都可以玩。

Yiyans

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117樓

Yiyans

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文章編號：64956113

伯爵紅茶 wrote:
現在正在思考作一台高級磨豆機還是要先做熱風烘豆機...(恕刪)

整樓爬完，只看得懂上面這一句
高級磨豆機？用EK,不然R140刀盤可以嗎？

black_2006

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118樓

black_2006

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文章編號：64969313

現在不但烘豆成了玄學，連烘豆機也進化入玄學的境界了...
烘豆機的那一個階段，需要 PID 控制？針對什麼標的來進行 PID 控制？
烘豆的整個行程不過十來分鐘，這樣子玩，還有烘豆的樂趣嗎？

KCLin0423

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KCLin0423

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black_2006 wrote:
現在不但烘豆成了玄...(恕刪)

PID 還不到玄學的程度啦
例如你在烘豆，發現溫度到達你的目標溫度
這時你要減火力，試問，你要減多少? 還是要全關?
如果你全關，那過一陣子溫度又要掉，你又要在溫差多少的時候開多少火力?
如果全靠感覺，那烘豆很容易就變成玄學!(因為只是感覺，事實上你自己也不知道是哪種因素)

PID 演算本身很簡單
但是，牽涉到系統的升溫能力，與溫度反映延遲時間
因此不同的系統參數(包含進料量，風門等)會有不同的最佳參數
這才是 PID 控制的問題

不過，我也認同，有些烘豆說法，已經像音響一樣，變成玄學了
例如，氣壓會影響烘豆?! 然後沒有其他依據
試問，風門開下去，風壓變化是多少? 有下雨跟沒下雨氣壓差又是多少?
說氣壓會影響烘豆的人，也沒去討論一下，風門風壓與氣壓變化量，是不是在可互相影響的order?!
搞不好是他那天受天氣影響，心情不好，所以豆子烘不好也說不定(就想心情不好聽甚麼音樂都覺得很吵一樣)