Controle de fermentador e brassagem

[pizutti]

Bom dia pessoal,
sou novo tanto aqui no forum como no mundo do homebrew, eu estou me formando este semestre em engenharia elétrica e como TCC resolvi fazer um controlador automatico de fermentação e brassagem, moro em porto alegre e como sou realmente muito novo nesse mundo gostaria de algumas dicas de vocês sobre a qualidade de cada processo e o que é importante em cada etapa.

Esta semana agora eu comecei a realizar testes em uma câmara de fermentação (geladeira antiga que um vizinho meu me deu), tenho mais de 150.000 amostras de temperaturas coletadas em mais de 3 dias de testes com um balde de 10 litros de agua, eu consegui um ciclo de aproximadamente 40 minutos onde a temperatura varia entre 9 e 12 graus dentro da geladeira, e a temperatura da agua ficou estabilizada em aproximadamente 10.8 graus, meu set point era de 11 graus então consegui uma otima aproximação, minha pergunta é, essa variação de temperatura do ar não é muito grande? consigo realizar uma fermentação boa com essas condições, eu tenho alguns graficos do resultado que eu posso postar aqui se quiserem e nas próximas semanas quero colocar os resultados do controle de fervura e brassagem.

valeu por qualquer ajuda que eu posso conseguir já

 

[Guenther]

Bom dia pessoal,
sou novo tanto aqui no forum como no mundo do homebrew, eu estou me formando este semestre em engenharia elétrica e como TCC resolvi fazer um controlador automatico de fermentação e brassagem, moro em porto alegre e como sou realmente muito novo nesse mundo gostaria de algumas dicas de vocês sobre a qualidade de cada processo e o que é importante em cada etapa.

Esta semana agora eu comecei a realizar testes em uma câmara de fermentação (geladeira antiga que um vizinho meu me deu), tenho mais de 150.000 amostras de temperaturas coletadas em mais de 3 dias de testes com um balde de 10 litros de agua, eu consegui um ciclo de aproximadamente 40 minutos onde a temperatura varia entre 9 e 12 graus dentro da geladeira, e a temperatura da agua ficou estabilizada em aproximadamente 10.8 graus, meu set point era de 11 graus então consegui uma otima aproximação, minha pergunta é, essa variação de temperatura do ar não é muito grande? consigo realizar uma fermentação boa com essas condições, eu tenho alguns graficos do resultado que eu posso postar aqui se quiserem e nas próximas semanas quero colocar os resultados do controle de fervura e brassagem.

valeu por qualquer ajuda que eu posso conseguir já

Olá!

Cara, na fermentação, a temperatura que importa é a do mosto/cerveja fermentando. A temperatura externa pouco importa.

Aliás, esse é um erro muito comum com iniciantes, ou seja, controlam a temperatura ambiente da geladeira (deixando o sensor pendurado ou dentro de um copo/garrafa de água) em vez de controlar a temperatura do mosto. Ocorre que a fermentação gera calor, e o mosto acaba fermentando 3, 4... ou vários graus acima da temperatura ambiente. Eu já fiz testes onde, pra manter uma cerveja minha fermentando a 17, a temperatura ambiente pra segurar ela nesse patamar era 11 graus dentro da câmara de fermentação.

Mas no geral, falando dos teus testes e amostras de temperatura, já existem inúmeras estatísticas e experimentos sobre isso, principalmente em fontes americanas.

Abraço,

 

[pizutti]

eu já vi diversas amostras de dados sobre isso, mas como eu estou desenvolvendo um produto do zero, desde o dimensionamento do relé que aciona a geladeira e resistência para aquecimento, acoplamento dos sensores de temperatura (posso colocar até 7), até a programação do sistema e interface com o usuário eu mesmo gostaria de fazer os meus testes.

semana que vem irei fazer uma receita de 10l com extrato de malte e monitorar bem os dados e ver o que sai dai, mais algumas duvidas que eu tenho, durante a brassagem, quanto tempo é o ideal para mudar a temperatura da rampa, por exemplo deixar algum tempo em 45 e mais um tempo em 52, quanto tempo eu tenho para realizar esta alteração? e o mais importante, quanto que eu posso passar acima disso por alguns segundos para estabilizar a temperatura.

 

[pizutti]

A placa bem da esquerda eh uma placa de controle simples que eu fiz, são 3 relés um para controlar a refrigeração, outro o aquecimento e outro um ou mais cooler's de 12V para circular o ar dentro da camara, possui também o acoplamento para 2 sensores de temperatura do tipo NTC (é possivel colocar mais), a do meio é um arduino mega, eh o microcontrolador que vou usar no estagio de prototipagem, futuramente irei colocar um microcontrolador dedicado e embutido na placa de controle, ainda falta fazer a placa de controle de brassagem, pretendo colocar um SSR (Solid State Relay ou em português relé de estado sólido) para controlar o aquecimento, e um relé para tocar uma possível bomba de recirculação, até o fnal do ano pretendo ter um produto final com tudo isto embutido em uma caixa com um display lcd de 2 linhas e conexão com o celular e slot para cartão SD, desta forma é possivel criar uma receita no computador ou celular, colocar ela dentro do microcontrolador e ele faz tudo sozinho, desde a rampa de brassagem, até as diferentes temperaturas de fermentação, tudo sem precisar mecher no controlador.
Achei que seria um projeto de TCC bem interessante e tem muita gente me perguntando muito sobre isso, por isso gostaria da ajuda de vocês para criar o melhor produto possivel.

 

[Fdamata]

Pizutti, e a placa da direita? Outra coisa: seus SSR são de quantos amperes (o de aquecimento)?

Sds,

Fabiano da Mata

 

[pizutti]

A placa da direita é um raspberry Pi, é um mini computador do tamanho de um cartão de credito que roda uma versão de linux feito pra ele, custa 35 doletas (sem frete e sem cartão SD), consegui comprar da china por 49 dolares (com frete e cartão SD) e da pra comprar aqui no brasil por R$ 170,00, com ele eu consigo registrar todas as amostras de temperatura e disponibilizar para outros computadores e celulares conectados na mesma rede, torna o sistema muito mais facil de ser monitorado.

 

[Fdamata]

E como é feita a conexão entre o Arduíno e o Raspberry?

 

[Fdamata]

Ah, e os SSR? qual a corrente deles? Ele aciona diretamente a serpentina? VC esta usando PWM ou On/off mesmo?

 

[pizutti]

pode ser feita de 2 maneiras, no meu caso eu estou usando o cabo usb diretamente, assim eu consigo monitorar as informações enviadas pela serial, e se eu quiser fazer qualquer alteração no programa do arduino eu consigo abrir pelo meu desktop o ambiente de desenvolvimento dentro do raspberry e reprogramar o arduino, posso fazer o codigo na hora sem nenhum problema e jah programalo, sem precisar desligar o arduino e conectar no meu computador princial, tudo pela rede, e também é possivel conectar o arduino no raspberry pelas GPIO, dai vc pega os pinos de serial do arduino e conecta nos respectivos pinos do raspberry, se olhar na foto é possivel ver uma barra com diversos pinos no raspberry, ali tem 2 que são exclusivos para conexão serial, mas dessa forma não é possivel carregar um novo programa dentro do arduino, somente ler e enviar informações.

 

[pizutti]

Ah, e os SSR? qual a corrente deles? Ele aciona diretamente a serpentina? VC esta usando PWM ou On/off mesmo?

ainda estou aprendendo a usar o forum, desculpa se esqueci de usar o Quote =)

 

[Fdamata]

O cabo branco que sair do Arduíno e chega no Raspberry são o mesmo cabo?

 

[pizutti]

sim, é um cabo USB tipo os de impressora, padrão A de um lado e padrão B de outro, é com ele que eu consigo ler as informações de temperatura lidas e reprogramar o arduino.

 

[Fdamata]

E o SSR, qual corrente?

 

[pizutti]

ainda não comprei, mas vou pegar um de 25 ou 40 amperes

 

[Fdamata]

Ah entendi. Os da foto são reles convencionais (eletromecânico), certo? Cheguei a imaginar que poderia ser aqueles para Arduíno.

 

[pizutti]

eh um relé eletromecanico comum, aguenta até 10A, primeiro prototipo arrecem, tem muito trabalho pela frente.

 

[Fdamata]

Pizutti, vc não quer compartilhar as ligações e o código? Rsrsrs

 

[gkuster]

A placa bem da esquerda eh uma placa de controle simples que eu fiz, são 3 relés um para controlar a refrigeração, outro o aquecimento e outro um ou mais cooler's de 12V para circular o ar dentro da camara, possui também o acoplamento para 2 sensores de temperatura do tipo NTC (é possivel colocar mais), a do meio é um arduino mega, eh o microcontrolador que vou usar no estagio de prototipagem, futuramente irei colocar um microcontrolador dedicado e embutido na placa de controle, ainda falta fazer a placa de controle de brassagem, pretendo colocar um SSR (Solid State Relay ou em português relé de estado sólido) para controlar o aquecimento, e um relé para tocar uma possível bomba de recirculação, até o fnal do ano pretendo ter um produto final com tudo isto embutido em uma caixa com um display lcd de 2 linhas e conexão com o celular e slot para cartão SD, desta forma é possivel criar uma receita no computador ou celular, colocar ela dentro do microcontrolador e ele faz tudo sozinho, desde a rampa de brassagem, até as diferentes temperaturas de fermentação, tudo sem precisar mecher no controlador.
Achei que seria um projeto de TCC bem interessante e tem muita gente me perguntando muito sobre isso, por isso gostaria da ajuda de vocês para criar o melhor produto possivel.

Fala Pizutti

Estou iniciando um projeto bem similar a este seu, mas com algumas diferenças de componentes, como por exemplo o sensor de temperatura para a brassagem vou usar dois DS18B20 a prova de água, LCD (81x81) para acompanhamento de etapas.

Para a inserção de dados (rampas e timer), também pretendo trabalhar com cartão SD (estou pesquisando um jeito de fazer um parser com o XML da receita no beersmith e salvar as informações automaticamente ) e monitoramento web (rede interna).

O projeto é bem ambicioso e vai levar um bom tempo para terminar, principalmente porque os componentes estão sendo comprados la fora. Alguns shields ja estão na mão, então vou confeccionando as placas e testando alguma coisa em cada brassagem.

A empolgação é grande, se precisar de alguma força com a parte de programação do arduíno ou mesmo do linux embarcado, é só gritar.

A propósito, qual o linux que você esta trabalhando no Raspberry?

 

[pizutti]

Fala Pizutti

Estou iniciando um projeto bem similar a este seu, mas com algumas diferenças de componentes, como por exemplo o sensor de temperatura para a brassagem vou usar dois DS18B20 a prova de água, LCD (81x81) para acompanhamento de etapas.

Para a inserção de dados (rampas e timer), também pretendo trabalhar com cartão SD (estou pesquisando um jeito de fazer um parser com o XML da receita no beersmith e salvar as informações automaticamente ) e monitoramento web (rede interna).

O projeto é bem ambicioso e vai levar um bom tempo para terminar, principalmente porque os componentes estão sendo comprados la fora. Alguns shields ja estão na mão, então vou confeccionando as placas e testando alguma coisa em cada brassagem.

A empolgação é grande, se precisar de alguma força com a parte de programação do arduíno ou mesmo do linux embarcado, é só gritar.

A propósito, qual o linux que você esta trabalhando no Raspberry?

Bah tah bem bacana o teu projeto tbm, o meu eu to no final ontem eu comecei a fazer os tenstes finais do projeto, mas acabei tendo alguns problemas de dimensionamento durante o desenvolvimento.

Calculei mal a memoria necessaria para consguir colocar tudo em um só microcontrolador, o teu projeto eh ainda maior então uma boa dica pra vc, se for usar um arduino pega um arduino Mega 2560 ou o arduino Due, qualquer coisa com menos de 4K de SRAM não vai dar, ainda mais pra você que quer colocar monitoramento por rede, não sei nem mesmo se os 8K do mega vai adiantar, só o cartão SD ocupa 1K, o display 81x81 não faço nem ideia.

Eu desenvolvi uma placa especifica pra mim, não to usando arduino mas to usando um chip atMega328p-au, 32K de flash e 2K de SRAM, tive que faze mtooooo rodeio pra RAM da conta do recado, já to de olho em um ARM pra modifica o meu projeto com 32K de SRAM dai vai fica bem mais tranquilo, vo até coloca um sistema operacional nele e roda aplicativo direto do cartão SD, vai facilita e mtooo pra atualização do sistema, agora em julho eu vo recomeça a fazer o projeto com o ARM vo posta aki os resultados, mas eh bem demorado tudo.

 

[monsterbash]

Eu acho muito legal estes projetos de automação !!!! Parabéns pela iniciativa.

A propósito, para a parte de controle de temperatura na fase de fermentação, existe um projeto que usa ARDUINO E BREWPI, de código aberto, e que está em pleno vapor. Aos interessados, basta procurar por BREWPI no google....

Tem inclusive um tópico no homebrewtalk americano bem detalhado sobre a montagem......

abraços
Silvio Finotti

 

[pedroeduardops]

Bom dia pessoal,
sou novo tanto aqui no forum como no mundo do homebrew, eu estou me formando este semestre em engenharia elétrica e como TCC resolvi fazer um controlador automatico de fermentação e brassagem, moro em porto alegre e como sou realmente muito novo nesse mundo gostaria de algumas dicas de vocês sobre a qualidade de cada processo e o que é importante em cada etapa.

Esta semana agora eu comecei a realizar testes em uma câmara de fermentação (geladeira antiga que um vizinho meu me deu), tenho mais de 150.000 amostras de temperaturas coletadas em mais de 3 dias de testes com um balde de 10 litros de agua, eu consegui um ciclo de aproximadamente 40 minutos onde a temperatura varia entre 9 e 12 graus dentro da geladeira, e a temperatura da agua ficou estabilizada em aproximadamente 10.8 graus, meu set point era de 11 graus então consegui uma otima aproximação, minha pergunta é, essa variação de temperatura do ar não é muito grande? consigo realizar uma fermentação boa com essas condições, eu tenho alguns graficos do resultado que eu posso postar aqui se quiserem e nas próximas semanas quero colocar os resultados do controle de fervura e brassagem.

valeu por qualquer ajuda que eu posso conseguir já

Esse seu sistema controlaria um HERMS ou RIMS? Já fez alguma brassagem com ele? Se tiver um vídeo, poste aí pra matar a curiosidade !

 

[jalexandre]

Eu acho muito legal estes projetos de automação !!!! Parabéns pela iniciativa.

A propósito, para a parte de controle de temperatura na fase de fermentação, existe um projeto que usa ARDUINO E BREWPI, de código aberto, e que está em pleno vapor. Aos interessados, basta procurar por BREWPI no google....

Tem inclusive um tópico no homebrewtalk americano bem detalhado sobre a montagem......

abraços
Silvio Finotti

Silvio,

Tem uma discussão sobre o Brewpi rolando aqui também.

http://www.homebrewtalk.com.br/showthread.php?p=5094068#post5094068

 

[marcusgrenfell]

cara porque não liga os relé e os outros esquemas direto na gpio do raspberry?? dai num precisaria do arduino