Проект на Gaggia Classic с ардуино

Споделяме опит с подобренията и модификациите, които сме направили на нашата техника или изработката на нови и интересни проекти свързани с кафето

Модератори: glatzial , Svetlin , Gaggia 

rei_coffee
Нов потребител
Мнения: 9
Регистриран на: 10 Дек 2020 14:33
Град: София
Приготвям кафе с: Gaggia classic
Eureka Mignon

Мнение

Здравейте кафе ентусиасти,

Искам да споделя с вас един проект който реализирах за Gaggia Classic на базата на ардуино нано.
arduino_GAGGIA_Classicc.JPG
В проекта са реализирани няколко полезни функции за кафемашината. А те са:
- PID управление с показание на температурата в реално време.
- Възможност за промяна на зададената температура с един бутон.
- Измерване и показване на налягането в бойлера в реално време.
- Измерване на времето за екстракция от момента на сработване на помпата.
- Визуализация продължителността на последната направена екстракция.
- Измерване на времето от момента на включване на машината(ориентировъчно време за загряване).
- Преминаване в режим на пара.

Проекта е реализиран чрез:
- ардуино нано
- 0,96inch OLED дисплей.
- измерване на температурата чрез модул MAX6675 и термодвойка.
- измерване на налягане чрез сензор earu 300psi на веригата помпа-клапан.
- SSR модул.

Накратко ще опиша режимите с които разполага.

1.Режим на изчакване с поддържане на зададена температура чрез PID управление.
PID_mode_static_discribe.jpg
При този режим се поддържа зададената температура, визуализации на: работното време, продължителност последна екстракция,
текуща температура, зададена температура и текущо налягане.

2.Режим на ектракция
running_pump_discribe.jpg

При този режим налягането се показва на преден план, текущата температурата е в горния ляв ъгъл.Започва засичане на екстракцията.И при този режим пид-а продължава да работи.
След прекратяване на екстракцията се връща екрана от режима на изчакване.
after_extraction.JPG
3.Режим на пара
steam_mode.JPG
При този режим пид-а се изключва, SSR модула се включва за постоянно.Използва се вградения терморегулатор за парата на машината.
Другите функции като визуализация на температура, налягане, време екстракция също са достъпни.

Ето малко видео:

Само регистрираните потребители могат да преглеждат прикачените файлове.
Аватар
Gaggia 
Coffee scientist
Мнения: 3681
Регистриран на: 08 Окт 2018 20:00
Град: София
Приготвям кафе с: Monolith and paper filters

Мнение

А нещо детайли за да може и друг член на форума да реализира проекта? Ето подобен със схеми и сорс кодове, и още един. Вярно дисплея е буквено цифров, ама това са подробности.
Форум за информация, взаимопомощ и всичко свързано с кафето :coffee:
Аватар
lyubo.naydenov
Зелено кафе
Мнения: 40
Регистриран на: 24 Апр 2021 11:28
Приготвям кафе с: 1Zpresso Jx Pro
Gaggia Classic

Мнение

Много добре! Мерси, че го споделяш! Ти ли написа алгоритъма на ПИДа или го взе на готово? Най-ми е интересно след като знаеш кога помпата се включва, дали ПИДа изпада в друг мод. Пробема който виждам със купешкия ПИД, който аз имам е, че уж го пускам да се само настрои, но това става докато помпата не работи. Тоест взима се в предвид колко бързо изстива водата, как да се подава топлина за този нагревател, че да се вдигне и държи дадена температура... Това е супер и е много по-добре от колкото да имаш 12-13 градуса амплитуда и да чакаш болера да дойде до желаното място в цикъла затопляне/изтодяване за да пуснеш кафето. В крайна сметка ПИДа се е само настроил за тези условия и ти пускаш помпата. Веднага започва да нахлува студена вода в бойлера и всичко което е научил ПИДа за твоята система отива по дяволите, защото той е учил на спряна помпа без да влиза студена вода в бойлера.

Интересно ми е дали някой е виждал проекти с Raspberry PI. Там може да се вдигне уеб сървър и да се спести първо място от екрани и второ да се създадат по-сложни контроли.
rei_coffee
Нов потребител
Мнения: 9
Регистриран на: 10 Дек 2020 14:33
Град: София
Приготвям кафе с: Gaggia classic
Eureka Mignon

Мнение

@Gaggia скоро ще направя туториал за сглобяването.
Относно имплементацията на пид-а е готова библиотека за ардуино която съм използвал.Първоначално имах идея след като помпата се пусне пида да се игнорира и нагревателите да работят на 100%. Обаче за моя изненада пида компенсира доста добре и в първоначалният момент температурата пада с няколко градуса само.При теб как варират температурите с твоя пид след като пуснеш помпата?
Аватар
lyubo.naydenov
Зелено кафе
Мнения: 40
Регистриран на: 24 Апр 2021 11:28
Приготвям кафе с: 1Zpresso Jx Pro
Gaggia Classic

Мнение

Ами след 30+ секундна екстракция пада към 3 градуса. После прекомпенсира със 2-3. Незнам на 100% нагревател пък няма ли да дойде много.
pavkata
Зелено кафе
Мнения: 33
Регистриран на: 14 Юни 2021 16:21
Град: София

Мнение

rei_coffee написа: 20 Юни 2021 21:31 @Gaggia скоро ще направя туториал за сглобяването.
Относно имплементацията на пид-а е готова библиотека за ардуино която съм използвал.Първоначално имах идея след като помпата се пусне пида да се игнорира и нагревателите да работят на 100%. Обаче за моя изненада пида компенсира доста добре и в първоначалният момент температурата пада с няколко градуса само.При теб как варират температурите с твоя пид след като пуснеш помпата?
Здравейте,

Може ли линк към библиотеката?
Evtim Djerekarov
Нов потребител
Мнения: 12
Регистриран на: 30 Юли 2021 12:06
Град: София
Приготвям кафе с: Най-вече с 5-6 типа различни кафемашини и няколко типа мелачки.

Мнение

Преди време реализирах хардуерно и написах на C (Arduino Nano) проект за управление на ръчни кафемашини, който има следните основни функции:

- Поддържане на температура в тесни граници статично, по време на и след екстракцията.
- Поддържане на зададено налягане чрез модулиране на мощността на вибрационната помпа (няма нужда от регулируем OPV клапан).
- Автоматично допълване на бойлера на база на измерената температура (102-103 C) в режим пара, за безконечна пара.
- Измерва обема кафе чрез съответната турбинка. Може да се настрои кафето и на обем.
- Може да работи и с машини, притежаващи соленоид, или пък поплавък за оставаща вода.

Ето в тази тема в, към края й, има клипчета и снимки, както и някои схеми. Четете от страница 95 нататък, на 97-ма и по-натам има резултати:

https://forum.muzikant.org/topic/165840 ... 8/?page=95

Възнамерявам, като остане време, да направя варианти със и без дисплей, за различни дисплеи, за машина само с копчета (дисплей да се връзва само за настройване). Мислил съм и за готови китове за различни машини. Единствената модификация на машината, която изисква по-прецизна работа е свързването на датчика за високо налягане.

Бих могъл да направя и вариант, който мери температурата и на студената вода и изчислява точното количество топлина (предвид измерения обем), което да се добавя към водата при допълване на бойлера със студена вода, така че регулaтора почти да не се разколебава. И сега е добре, тъй като има динамична промяна на PID настройките с доближаване до желаната температура.

PS: Малко правопис пипнах...
Последно промяна от Evtim Djerekarov на 30 Юли 2021 12:50, променено общо 1 път.
karan4o
Средно изпечен
Мнения: 206
Регистриран на: 06 Дек 2019 17:11
Град: София

Мнение

Това ще се предлага на потребители, като опция да бъде закупено от теб или просто казваш, какво си направил и какво възнамеряваш да си донаправяш
Evtim Djerekarov
Нов потребител
Мнения: 12
Регистриран на: 30 Юли 2021 12:06
Град: София
Приготвям кафе с: Най-вече с 5-6 типа различни кафемашини и няколко типа мелачки.

Мнение

Нямам идея засега, тъй като не преливам от свободно време (правих проекта, докато бях под карантина вкъщи), но мисля или да го пусна под някакъв лиценз в GitHub, или да направя китове за продажба, а може и двете. Най-интересното в проекта беше модулирането на мощността на помпата с ШИМ с по-висока честота. Също това, че масималният Output на PID регулатора намалява с достигането на желаната температура и така не се наблюдават ужасните overshoot-и и възстановявания.
Evtim Djerekarov
Нов потребител
Мнения: 12
Регистриран на: 30 Юли 2021 12:06
Град: София
Приготвям кафе с: Най-вече с 5-6 типа различни кафемашини и няколко типа мелачки.

Мнение

@karan4o
Добре. След някой друг месец, като поотминат жегите и пиковата работа, която сега имаме, вероятно ще се задействам в тази посока.
Каква е твоята машина, която искаш да модифицираш?

@ShottegeN
Не е изключено, да направя китове, когато се захвана да направя серия платки.