Умный термометр для дистиллятора

Форум самогонщиков, пивоваров, виноделов Оборудование Приборы и электр(он)ика
1 2 3 4 1
Grem_line Специалист С-Петербург 147 116
09 Янв. 16, 11:53
Добрый день всем!
Я разработал и изготовил простенький приборчик, который будет полезен всем, кто занимается дистилляцией.
Прибор имеет цифровой выносной датчик температуры, устанавливаемый в перегонный куб.
Прибор показывает температуру кубового остатка, а также содержание спирта в кубовом остатке и в пару на выходе из куба.
Кроме того, прибор издает звуковой сигнал при достижении температуры двух настраиваемых уровней.
Прибор имеет 4-разрядный семисегментный индикатор и питается от 7-30 вольт постоянного тока - батарейка "крона" или сетевой адаптер на 9 - 12 вольт.
Вот так выглядит макет:
Вычисленная крепость кубового пара в %об

Вычисленная крепость кубового остатка

Измеренная температура кубового остатка

Показания немного не соответствуют друг-другу, потому что стакан быстро остывает.

Я старался минимизировать схему, поэтому она содержит минимум деталей.
Если детали заказывать на Aliexpress, то себестоимость будет рублей 250.
Если кому интересно - выложу схему и прошивку для микроконтроллера.
LSVPiter Специалист Санкт-Петербург 115 54
Отв.1  09 Янв. 16, 12:49, через 57 мин
Если кому интересно - выложу схему и прошивку для микроконтроллера.Grem_line, 09 Янв. 16, 11:53

Да, было бы интересно.
Кроме схемы и прошивки, хорошо бы ещё:
- перечень элементов
- исходники (возможно Ваш проект получит развитие и доработки от форумчан).
- т.к. это устройство с батарейным питанием, то хорошо бы индикатор заменить
  на LCD или OLED (этот предпочтительней из-за хорошей видимости).
- описание работы программы.

Также хорошо бы, чтобы Вы привили данные по точности измерений температуры и крепости в кубе.
Есть ли в Вашем устройстве коррекция показаний крепости продукта от температуры?
Сколько потребляет сейчас прибор?
Т.к. удобно у такого прибора иметь батарейное питание, то есть ли импульсный стабилизатор, чтобы минимизировать изменение напряжения питания, это даст возможность использовать разные батарейки и "высосать" из батарейки по максимуму?
Grem_line Специалист С-Петербург 147 116
Отв.2  09 Янв. 16, 16:27
Вот схема приборчика:

Микроконтроллер U1 ATTiny2313
Стабилизатор напряжения U2 L7805
Транзистор - любой маломощный NPN
Зуммер - пассивный электромагнитный 12085 сопротивлением 16 Ом http://ru.aliexpress.com/...ailNewVersion=1
Индикатор CL5642BH вот такой http://ru.aliexpress.com/...ailNewVersion=1
Датчик температуры DS18B20 в герметичном корпусе http://ru.aliexpress.com/...ailNewVersion=1

Потребление около 30мА. Наверное, батарейное питание смысла не имеет - если погон занимает несколько часов, то Кроны на раз хватит - проще использовать сетевой адаптер - он по цене с батарейкой сравним Улыбающийся

Крепость вычисляется по таблицам "От Игоря" с использованием кусочно-линейной аппроксимации


U-M Специалист MSK 180 27
Отв.3  09 Янв. 16, 17:42
С учетом точности показаний, нет мысли завязаться еще и на атмосферное давление?
Grem_line Специалист С-Петербург 147 116
Отв.4  09 Янв. 16, 17:59, через 18 мин
нет мысли завязаться еще и на атмосферное давление?U-M, 09 Янв. 16, 17:42
Если теоретики предложат алгоритмы учета давления - почему бы и нет?
Но я попытался создать САМЫЙ ПРОСТОЙ и САМЫЙ ДЕШЕВЫЙ прибор. Возможности ATTiny полностью исчерпаны - если добавлять функционал, нужно использовать хотя-бы Atmega8.
В последней версии введена калибровка - нужно кипятить воду, сунуть туда датчик и нажать две кнопки. Прибор автоматически рассчитает поправку и примет эту температуру за 100*С. Думаю, что так можно в некоторой степени учесть поправку на атмосферное давление.
Поправка запоминается в энергонезависимой памяти.
LSVPiter Специалист Санкт-Петербург 115 54
Отв.5  09 Янв. 16, 18:37, через 38 мин
Потребление около 30мА. Наверное, батарейное питание смысла не имеетGrem_line, 09 Янв. 16, 16:27

У Вас, как я предполагаю, основное потребление это индикатор. Если заменить на жки, да если и микроконтроллер будет основное время проводить в режиме "сна", то потребление будет единицы мА или еще меньше. А отвязка от сетевого электричества для такого изделия может быть плюсом, при отсутствии электричества.
По поводу использования датчика давления можно посмотреть проект здесь в теме - "Помощник при дисцилляции + электронный попугай".
U-M Специалист MSK 180 27
Отв.6  09 Янв. 16, 21:31
Если теоретики предложат алгоритмы учета давления - почему бы и нет?Grem_line, 09 Янв. 16, 17:59

А там просто получится - измерить давление и +-0,04 Цельсия на каждый мм. рт. ст. (http://files.homedistiller.ru/75990.jpg)
Grem_line Специалист С-Петербург 147 116
Отв.7  09 Янв. 16, 22:20, через 50 мин
измерить давление и +-0,04 Цельсия на каждый мм. рт. ст.U-M, 09 Янв. 16, 21:31
Ну если так, то моим прибором можно и без измерения - сунул датчик в кипящую воду, откалибровал и пользуйся. За время погона давление врядли сильно изменится.
Переходить на ЖК индикатор не хочу - специально выбрал большой и яркий, чтобы сразу видно было.
Экономить электричество с моими 2.5 КВт ТЭНами тоже как-то смысла не вижу.
ZSerje Доцент Obuhov-Kiev 1018 520
Отв.8  10 Янв. 16, 19:58
А прошивка секретная?
Grem_line Специалист С-Петербург 147 116
Отв.9  10 Янв. 16, 22:09
А прошивка секретная?ZSerje, 10 Янв. 16, 19:58
Конечно! Улыбающийся
Вот она - во вложении. Нужно прошить и Flash и EEPROM.
Фьюзы нужно выставить, чтобы работал от внутреннего генератора 8МГц и УБРАТЬ делитель на 8.

Как работать с прибором:

При включении прибор показывает температуру.


Кнопки:

 К1 - Температура / ОК
 К2 - Крепость кубового остатка / +
 К3 - Крепость пара / -

* Крепость показывается только если температура выше 76*С.
* Правильное значение крепости будет только при кипении кубового остатка!

При достижении температурой 80*С раздастся одиночный короткий звуковой сигнал.

При достижении температурой порога Р1, или Р2 раздастся прерывистый звуковой сигнал.
Чтобы прекратить сигнал надо нажать К1.

Установка порога Р1:

 Нажать одновременно К1 и К2 - появится надпись Р1 - отпустить кнопки
 Будет показываться температура порога1, кнопки К2 и К3 изменение,
 К1 - запомнить новое значение порога. По умолчанию 92.0*С

Установка порога Р2:

 Нажать одновременно К1 и К3 - появится надпись Р2 - отпустить кнопки
 Будет показываться температура порога2, кнопки К2 и К3 изменение,
 К1 - запомнить новое значение порога. По умолчанию 96.0*С

Коррекция показаний по кипящей воде:

 Опустить датчик в кипящую воду и подождать, пока показания станут постоянными.
 Нажать одновременно К2 и К3 - появится надпись CORR - отпустить кнопки.
 Нажать кнопку К1. Должно показывать 100*С

Сброс настроек:
 
 Нажать одновременно К2 и К3 - появится надпись CORR - отпустить кнопки.
 Нажать кнопку К3.
 Поправка будет обнулена, а пороги Р1 92 и Р2 96

UMNY_TERMO.ZIP (107Кб - загружено 177 раз)
ZSerje Доцент Obuhov-Kiev 1018 520
Отв.10  10 Янв. 16, 22:37, через 29 мин
Первая нога в воздухе?
Фото фьюзов.
Grem_line Специалист С-Петербург 147 116
Отв.11  10 Янв. 16, 23:51
Первая нога в воздухе?ZSerje, 10 Янв. 16, 22:37
Да, это reset, он внутри подтянут. Но в макете ноги 1,17,18,19, 10 и 20 выведены на разъем программатора.
Фото фьюзов.ZSerje, 10 Янв. 16, 22:37
Программировал с помощью USBASP программой Khazama AVR Programmer.


Grem_line Специалист С-Петербург 147 116
Отв.12  11 Янв. 16, 01:07
Дико извиняюсь - вложение с прошивкой было кривым. Перезалил.
Там же исходники для IAR Embedded Workbench for Atmel AVR 6.12
Grem_line Специалист С-Петербург 147 116
Отв.13  16 Янв. 16, 19:14
Кстати, если выкинуть стабилизатор U2 и запитать устройство от обычной 5-вольтовой USB-зарядки телефона, то схема будет еще проще.
Я попробовал зажать пальцем отверстие в бипере, чтобы пищал потише - эффект оказался обратным - звук стал гораздо громче и чище, видимо сместился резонанс. Так что лучше заклеить отверстие скотчем. Надо попробовать в таком варианте подключить бипер к ножке процессора без транзистора - может быть и так хватит громкости. Тогда схема станет еще проще.
Линии данных с порта D можно менять местами - чтобы работало достаточно изменить таблицу символов в программе. Попробую поменять для упрощения разводки платы...
Alexey196rus Студент Растущий 13 1
Отв.14  03 Марта 16, 11:51
А где взять все остальное ? Плата, кнопки и тд.
shram1970 Доцент Желтая гора 1275 312
Отв.15  03 Марта 16, 14:09
А где взять все остальное ?Alexey196rus, 03 Марта 16, 11:51
1 В закромах.
2 В магазине.
3 В Китае.
bengoor Доцент Кронштадт 1236 633
Отв.16  03 Марта 16, 20:30
Крепость вычисляется по таблицам "От Игоря" с использованием кусочно-линейной аппроксимацииGrem_line, 09 Янв. 16, 16:27
Да таблица хорошая, учитывая то, что для нее нужно знать только температуру куба, но в дистилляторе с укреплением уже не используешь, а так теряется суть знать крепость пара.
Так же как автор прибора электронный попугай, могу добавить что поправки к температуре надо делать однозначно и не в одной точке. Как раз показания сильно меняются в диапазоне 85-100* и меняется не линейно. У меня погрешность составляла порядка 1.6*С где то в районе 92-94. А такая погрешность сам знаешь к чему может привести, сводит на нет точность. Так для инфы если только цифры.
Я вот щас обновил версию своего прибора, там точность измерения и расчета должна возрасти. На прошлой версии добился точность 1-2%. на некоторых диапазонах точность совпадала с измеренной АСП-3.
давление у меня так же учитывается, но уже в реальном времени, а не разово при калибровке.
KAWAzimodo Кандидат наук Москва 306 140
Отв.17  06 Апр. 16, 21:00
А в корпусе можно посмотреть ?
Grem_line Специалист С-Петербург 147 116
Отв.18  11 Апр. 16, 16:02
В связи с катастрофической нехваткой времени сейчас не имею возможности изготовить под заказ. Корпус не сделал, печатную плату пока не заказывал. Приношу извинения, возможно к лету...
Alexey196rus Студент Растущий 13 1
Отв.19  07 Мая 16, 10:13
Кто может собрать за деньги такое устройство ? Нужны 3 таких. Предложения в личку.