Arduino-Mod für Gene - Kaffee-Netz

Dale B. Cooper · #1 (**permalink**) 28.01.2012, 11:10

Moinmoin,

weil ich den Aritsan-Thread mit meinem noch nicht einmal wirklich begonnenen Bastelthema nicht weiter zumüllen möchte, denke ich, dass die Dokumentation meiner Planungen und Ergebnisse am besten hier aufgehoben sein werden. Außerdem passt dann so die Überschrift besser und ich erhoffe mir eine regere Beteiligung.

Problem beim Rösten mit dem Gene:

Wenn das Gerät einfach so benutzt wird, muss man alles mitprotokollieren, um überhautp irgendwie eine Chance zu haben, aus den Ergebnissen zu lernen. Das hat für mich so nicht funktioniert...
die von Ingo festgestellte Regel "Güte" der eingebauten Regel-Elektronik scheint gelinde gesagt mies zu sein [1], eine Dimmerlösung sieht vielversprechend aus [2].

Ziele des Umbaus

So viel wie möglich soll mit protokolliert werden. Derzeitig stelle ich mir die drei Parameter vor: Leistung der Heizung, Lufttemperatur vor dem Bohnenbehälter und Lufttemperatur nach dem Behälter
Regelung: in irgendeiner Art und Weise soll der Röstprozess semiautomatisiert geregelt werden.

Derzeit beschrittener Pfad

Leistungsregelung / -steuerung mit Kemo Phasenanschnittsdimmer
Steuerung des Dimmers mit dem Kemo DC und Pulskonverter
Temperaturerfassung mit Arduino, MAX6675ISA+ [4], bzw. MAX31855KASA+ [3] und K-Typ Sensoren
die Elektronik soll in ein externes Gehäuse, ob der Kemo Dimmer mit in den Gene wandert, ist noch nicht ganz klar, vermutlich schon
am liebsten würde ich alles mit 230V in den Gene verdammen..

Einkaufsliste

Arduino Uno Board SMD Edition R2 (28,50€) (amazon)
Kemo LEISTUNGSREGLER 110-240 V/AC, 4000 VA (18,41€) (amazon)
Kemo M150 DC und Puls Converter (12,61€) (amazon)
zwei MAX31855KASA (nach Registrierung über Firmenaccount 2 Samples angefordert) [3], [4]
SMD Euro-Laborplatine SU527858 bei Conrad [5]

Einkaufsliste - Planung

Zwei Thermoelemente - http://www.tcdirect.de/deptprod.asp?deptid=180
Zwei Mini-Kupplungen - http://www.tcdirect.de/deptprod.asp?deptid=280/1
Zwei Schraubverbindungen für Thermoelemente
Gehäuse ?
Temperatur-Sensoren?
Netzteil für Arduino

Fortschritt und nächste Ziele

Arduino und IDE funktionieren (ok)
Arduino misst irgendwas (ok)
PC verdaut Arduino-Signale über serielle Verbindung (ok)
Artisan versteht Arduino-Signale (nok)
grafische Ausgabe zweier / dreier Messerwerte auf dem PC / rudimentärstes Röst-Loggen (ok)
Test Gene + Kemo Dimmer (mit Poti) (tbd)
Test Arduino + M150 DC und Puls Converter (wje eigentlich?) (tbd)
Test Gene + Kemo Dimmer + Arduino + M150 DC und Puls Converter (tbd)
Schaltung für die beiden ICs (tbd)
Temperaturmessung mit den beiden ICs(tbd)
alles in ein Gehäuse (tbd)
statischer PID-Test (tbd)
dynamische PID-Programmierung (alles, was irgendwie in Richtung Sollkurve geht) (tbd)

Aktuelle Fragen

leider scheint der Kemo DC und Pulskonverter auch mit 230V herumzuhantieren - ist im Gene noch genügend Platz? Die Kabel zwischen Dimmer und Pulskonverter sollten nicht länger als 1m lang sein. PWM oder Gleichspannung, was geht besser?
Artisan! Bin gestern verzweifelt. Das Ding frisst die Daten noch nicht mal, wenn sie vom PC erzeugt werden und über stdout an die Konsole gehen... was kann man denn daran falsch machen..? Hab dazu was in den Artisan-Thread geschrieben. [6]

Sonstiges

Die Sinnhaftigkeit des Projekts bitte nicht weiter diskutieren, ich tue das nicht nur, um besser rösten zu können, sondern programmiere gerne etwas, finde das Arduino-Konzept großartig und wollte damit schon immer mal etwas realisieren. Meine Zeit und Motivation ist unterschiedlich, wenn ich dazu komme und Lust habe, werde ich weiter basteln und alle Ergebnisse hier berichten. Ich bin kein ausgewiesener Bastler, habe eine rechte und eine linke Hand.

Den Anspruch auf eine pefekte Anleitung habe ich nicht, alldieweil aktuell weder ein detaillierter Plan besteht noch (für mich) alle technischen Fragen geklärt sind. Dokumentieren möchte ich das Vorhaben aber und wenn das Resultat nur darin bestehen sollte, ein paar € in Plastikmüll investiert zu haben, habe ich hoffentlich wenigstens für Unterhaltung gesorgt..

Dieses Posting soll Anforderungen und Arbeitsfortschritt dokumentieren, sämtliche technische Detaillösungen, etc. werde ich dann anhängen und den Status hier updaten.

Beste Grüße,
Dale.

Literatur und links:

[1] - Gene CBR-101 - Dimmer Umbau
[2] - Gene CBR-101 - Temperaturmessungen im Vergleich mit der Anzeige
[3] - MAX31855 Cold-Junction Compensated Thermocouple-to-Digital Converter
[4] - MAX6674 Cold-Junction-Compensated K-Thermocouple-to-Digital Converter (0C to +128C) - Ordering Info
[5] - SMD Euro-Laborplatine SU527858 (L x B) 160 mm x 100 mm Rastermaß 2.54 mm Epoxyd im Conrad Online Shop
[6] - Artisan beta Röstlogging software

'Ingo · #2 (**permalink**) 28.01.2012, 11:21

Dürfte eines der interessantesten Projekte hier werden

Was Temperatursensoren an geht, würde ich wegen der guten Beratung
http://www.tcdirect.de/deptprod.asp?deptid=200
http://www.tcdirect.de/deptprod.asp?deptid=180
wählen. (Herr Schmetz)

Mark_Twain · #3 (**permalink**) 28.01.2012, 11:27

Interessantes Projekt - viel Erfolg!

Vielleicht habe ich es auch überlesen: Wenn du schon dabei bist, könntest du auch noch die Lüfterdrehzahl erfassen bzw. regeln. Serienmäßig scheint der Gene zumindest zwei Drehzahlen zu beherrschen.

Dale B. Cooper · #4 (**permalink**) 28.01.2012, 11:52

@ Ingo: danke - aber die Preise? Ich will ja auch nicht bis 1000°C messen... Hatte eher an so etwas gedacht: B & B Thermotechnik Temperatur-Fühler K-Typ (NiCrNi) Miniatur-Thermoelement-Stecker Thermoelement - 50 bis +260 °C im Conrad Online Shop

/edit: Ah - hab gerade erst den zweiten Link gesehen, da gibt's ja echt viel. Danke!!

@Mark-Twain: sehr guter Punkt - eigentlich. Ich glaube, dass der Gene beim Rösten lüftertechnisch eh Vollgas gibt. Das möchte ich eigentlich nicht weiter anfassen - aus Sicherheits-, Regel- und Faulheitsgründen.

Hab's in den Ami-Foren aber auch gelesen - der TC4-Arduino von denen hat ja in der Steuersoftware dafür auch einiges vorgesehen. Wenn man den bestellt hätte, würde man sich den Ärger (Spaß?) mit den Maxim-Bausteinen und dem SMD-Löten auf jeden Fall ersparen...

Möchte auf keinen Fall an den beiden Parametern Luftstrom und Heizleistung gleichzeitig irgendwie regeln..

Grüße,
Dale.

locobo · #5 (**permalink**) 28.01.2012, 12:41

@ Dale

super Idee!

Ich werde auf jeden Fall kräftig mitlesen weil ich was ähnliches gerne für meinen Hottop realisieren möchte. Also manuell/automatische Reglung der 1. Heizung 2. des Luftstroms 3. Dauer des Röstvorgangs...

Nur leider bin ich technisch nicht so bewandert und habe wenig Zeit. Ich wollte alles erstmal nur manuell mit Dimmer regelbar machen und das Hottop eigene Heizprofil umgehen... Aber mit Arduino ist das ganze natürlich NOCH interesannter...

Gruß TIm

Mark_Twain · #6 (**permalink**) 28.01.2012, 13:42

Zitat:

Ich glaube, dass der Gene beim Rösten lüftertechnisch eh Vollgas gibt.

Ich bilde mir zumindest ein, dass das Lüftergeräusch mal lauter, mal leiser wird, aber du hast natürlich recht: Um kein Überhitzen zu riskieren ist es besser (vorerst) den Lüfter in Ruhe zu lassen. Wenn dann alles läuft, kannst du es dir ja nochmal überlegen

'Ingo · #7 (**permalink**) 28.01.2012, 14:07

Wenn du es ganz billig haben willst, kaufst du dir Xm Thermodraht und läßt die Enden verschweißen. Ich mache das mit 4 400V Elkos a´470µF geladen über ein Netzteil und gedrehtem Trafo ....das knallt sag ich dir

Aber die Trefferquote ist bescheiden und für gute Verschweißungen ist das nichts.
Macht dir aber jede Schlosserei die WIG Schweissen kann.
Meter liegt so um 0,70 - 1,50 je nach Dicke und ich würde 2x0,5 nehmen.
Das hier ist nichts anderes
http://www.tcdirect.de/deptprod.asp?deptid=180/20

..

http://www.temperatur-shop.de/index.php?list=KAT90

locobo · #8 (**permalink**) 29.01.2012, 20:48

Hallo Dale,

es gibt wohl schon einiges zu diesem Thema.

guck mal hier:

tc4-shield - Homeroasters.org open source 4 channel ADC shield for Arduino - Google Project Hosting

hier gibt es schon ein spezielles Temperatur regelboard für arduino und Kaffeeröster. inkl. passender Software

zu beschaffe hier:

4-Channel Thermocouple Input Arduino(TM) compatible Shields and Boards

Gruß Tim

Dale B. Cooper · #9 (**permalink**) 29.01.2012, 21:15

Moinmoin,

den TC4 kenne ich schon - klar - die Sofware ist halt Artisan auf dem PC und eine entsprechende Arduino-Software. Hab ich auch schon mit herumexperimentiert, ließ sich aber nicht so ganz ohne weiteres herunterstrippen. Muss ich mir mal im Detail angucken. Hab mich auch schon geärgert, dass ich den nicht einfach gekauft habe..

Hab's aber glaube ich in dem Artisan-Thread erwähnt und nicht hier..

Danke noch mal für die Links,
Dale.

Dale B. Cooper · #10 (**permalink**) 31.01.2012, 20:44

Ganz kurzes Update:

- Maxim hat mir tatsächlich heute 2 mal 2 Temperatursensoren geschickt. Also zwei MAX6675ISA+ und zwei MAX31855KASA+ - sehr erfreulich.

- Die Conrad-Platine passt und ist schon vorverzinnt. Auch nicht uncool.

Bin allerdings echt etwas entsetzt, wie klein das alles ist. Am WE wird gelötet.. Bezüglich der Programmierung der seriellen Schnittstelle bin ich echt kirre geworden, hab seitenweise Code erzeugt, weggeschmissen, was Neues gebaut und so weiter.. :-/

Das Beste ist vermutlich wirklich, den Arduino erst auf Abfrage die Werte schicken zu lassen, damit das ganze nicht durcheinander gerät... Weiß nur nicht, ob ich das so cool finde, weil das arme Ding ja auch noch messen und Regeln muss... (?)

Nicht besonders lustig: ich hab heute Email von Amazon bekommen, dass die beiden Kemo-Bausteine noch NICHT verschickt worden sind - wenig hilfreich..

Grüße,
Dale.