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Arduino controlando e monitorando Torra de Café
Olá pessoal,
estou me aventurando no mundo do Arduino. Estou assistindo as vídeo aulas e lendo material em do sítio oficial.
Meu primeiro projeto, e de vários colegas de outro fórum, é monitorar e controlar um forno elétrico adaptado para torras de café.
Já existe um Shield e um Arduino adaptado para tal função, o TC4C.
Infelizmente ele é bem caro e o Jim, dono do site, não está vendendo as placas semi montadas nem as completas. Entretanto o código é aberto, como todo arduino, e decidimos aproveitar o que der no código do TC4C e fazer a solução brasileira barata.
Eu já encomendei algumas peças, maioria do DX, por não saber a lojinha do laboratório. Acho que o Garagino seria ideal para o projeto.
Algumas peças realmente teriam que ser importadas para facilitar o trabalho, como uma placa filha com o chip MAX31855, que é um amplificador de voltagem para proporcionar o uso de um Thermocouple tipo K, ideal para o torrador de café.
Sem querer me adentrar muito nas características ideais de um torrador, nosso equipamento deverá:
- monitorar a temperatura do forno em tempo real. Para isso usaremos essa placa filha e um thermocouple K
LINK REMOVIDO POR DESCUMPRIR TERMOS DE USO
- usando um relé solido (SSR) ligado diretamente a uma saída do Arduino, usando biblioteca PID. O programa irá ligar e desligar as resistências do forno com base em uma curva de temperatura pré estabelecida mas que poderá sofrer interferências em tempo real, usando os botões desse shield com LCD e controles:
LINK REMOVIDO POR DESCUMPRIR TERMOS DE USO
além disso podemos ligar uma placa com reles, semelhante a vendida na lojinha, para ligar e desligar ventiladores e motores síncrono para girar o tambor com café e uma placa filha com Bluetooth, para usar um programa no celular ou PC, já existente, o RoastLogger, para desenhar as curvas e fazer upload de novas curvas a depender do café.
O forno que vários estão modificando é um Philco Rotisseria, a título de informação.
Acreditamos que teremos um torrador robusto e barato para meio quilograma de café, comparado a soluções caríssimas disponíveis no mercado.
Minha pergunta para os mais experientes, antes que comecemos a comprar um monte de peças e façamos algo errado: Uma arduino UNO tem portas suficientes para ligar todos esses sensores e talvez um sensor adicional de temperatura, sem a necessidade de placas para expandir as portas?
Digo isso porque talvez deveríamos partir para uma Mega e facilitar a replicação do projeto.
abraço a todos,
Leonardo
Respostas a este tópico
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Permalink Responder até Marcelo Mosczynski em
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Cara, no uno você tem 18 portas de I/O, como você imagina usar um sensor de temperatura, vai usar apenas uma das portas analógicas, então sobram para você 17 portas, mais duas para comunicação pelo Bluetooth, ficam 15, parece o suficiente.
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Permalink Responder até burst em
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Olá meu caro, creio que de pra fazer tudo isso, mas acho que vc ta com muitas ideias e não com um foco em um objetivo!
Primeiro desiguina tudo que quer para seu projeto, como sensores, atuadores etcc.... Logo feito ai sim vc irá saber se o ARDUINO UNO irá te atender com todas as portas !!!
DESCULPE POR DIZER ISSO, mas eu tenho um sistema atuando em uma caldeira de extração de óleo, fiz tudo com o UNO, utilizando PID, LCD, BOTÃO,SENSORES DE TEMP, NIVEL... !
Mas é muito interessante seu projeto, indico pra vc comprar o ARDUINO MEGA, pois no meu projeto eu poderia ter melhorado, mas não me sobrou portas suficiente para isso ! AS DIFICULDADES SÃO OS DESAFIOS.
Abraço =D
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Permalink Responder até Leonardo Dantas em
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Obrigado pela resposta Burst,
na verdade o projeto está bem desenhado. Tudo que postei é requerimento. A única coisa que seria desejável é o controle adicional de mais uma temperatura.
Fiquei na dúvida quanto as portas por não ter entendido direito quantas portas o LCD com botões rouba do UNO.
valeu,
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Permalink Responder até Mauro Assis em
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Leonardo, bom dia.
Sou engenheiro agrícola especializado em automação e tenho interesse em projetos dessa área.
Um Arduino Uno dará sim, para o seu projeto. Quanto ao controle PID de temperatura, acho melhor vc, em vez de relés, montar um circuito de controle por ângulo de fase, muito mais preciso e econômico em termos de energia. No meu blog tem uma série de posts sobre o uso de PID e controle por ângulo de fase: http://automatobr.blogspot.com.br/2013/05/controle-de-potencia-em-c....
Se precisar de mais alguma ajuda, pode entrar em contato.
[],
Prof. Mauro Assis
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Olá bom dia.... !!!! Dei minha opinião sobre o prjeto dele e vi que você tbm disse uma coisa legal., mas vim só te detalhar uma coisa que atuo no meu controle.
O RELÉ ESTADO SOLIDO (SSR) "ele tem zero crossing" e pode ser feito por angulo de fase, simplesmente fazer uma programação que ele atuará sem desenvolver um Circuito. !!!!
http://www.contemp.com.br/downloads/pdf/folheto_AFC____.pdf
Abraço !
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Permalink Responder até Mauro Assis em
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Uau, realmente esse device aí é bem legal, resolve mesmo. A única coisa com que o Leonardo teria que se preocupar é de fazer um conversor da saída do Arduino para 4 a 20 mA, que é a entrada do sensor, o que é mole de fazer.
Outra coisa é o preço do relé, quanto custa?
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Prof Mauro, eu não usei em meu projeto esse de 4-20mA, optei por um CR1 que é 3~32VCC, acesse o site e veja, eles são bem completos e confiáveis... eu comprei desse site por telefone... !! Custou R$ 70,00 mas eles só vendem para pessoa física acima de R$ 200,00, além do relé eu obtive dissipador entre outros... !!!
Excelente opção Prof Mauro.. !!! ^^
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Permalink Responder até Leonardo Dantas em
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Oi Mauro,
o SSR é muito barato, o de 40A custa $4.00 com frete no Ebay.
Outra consideração com ele é que é necessário um dissipador de calor, caso contrário sua vida útil cai muito.
Li no fórum oficial Arduino que o SSR pode ser conectado diretamente ao Uno, que daria conta da corrente necessária para atuá-lo. Veja que existem vários tipos de SSR, com entrada e saída AC, com entrada DC e saída AC e de várias capacidades diferentes.
Pelo que estou entendendo o SSR poderia acionar as resistências em PWM? Caso positivo eu já tinha lido sobre isso e inclusive o projeto à venda, o TC4C, tem disponível um circuito zero crossing montado para ser usado com ventiladores, que funcionam diferente das resistências. Essas últimas sim, vão direto no SSR.
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Leonardo, a compra desse relé estado sólido tem de várias aplicações, o que tenho e que uso no processo é com tudo isso que tu disse, dissipador, zero crossing, além de snnuber interno, caso use-o para acionar por tensão pode ligar direto. Vou postar fotos do meu projeto pronto em um quadro elétrico para tu ver aplicação !
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Permalink Responder até Leonardo Dantas em
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O SSR está no meu projeto, para as resistências, desde o começo.
Você sugere usá-lo também para as outras aplicações (motor síncrono e ventilador)?
É uma opção, talvez não seja mais barata, além de necessitar do dissipador, aumentando o tamanho da montagem. Podemos usar dois SSRs menores, de 10A é batato no Ebay.
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Permalink Responder até Leonardo Dantas em
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Na verdade estou importando esses componentes, nem cheguei a ver o preço do nacional.
Os chineses são da marca FOTEK
http://www.fotek.com.hk/page1e.htm
Tenho 2 de 40A e acho que vou pedir mais alguns de 25A.
Custam entre 3 e 5 dólares.
Pelo que eu li nas especificações a Uno consegue ativá-los sem circuito de amplificação.
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Permalink Responder até Leonardo Dantas em
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Obrigado Mauro!
Agora que eu vi que pelas regras a gente não pode postar links do DX e Ebay. Ninguém conseguiu ver o que eu comprei.
Sobre as portas, gostaria de confirmação se estou fazendo as contas corretamente.
O pessoal se esqueceu das portas que o LCD usa.
O LCD do DX precisa de 6 portas, mais 5V e GRD, pelo que eu li até agora, e usa a biblioteca LiquidCrystal.
os botões só funcionam um por vez, não tem como fazer multi acionamentos dos mesmos.
O Bluetooth precisa de 2 portas?
http://i875.photobucket.com/albums/ab314/youkeshu/Z20130115/EE068_4...
Cada MAX31855 usa os seguintes pinos:
PIN1: GND
PIN2: CS, Active-Low Chip Select
PIN3: VDD
PIN4: SCK, Serial-Clock Input
PIN5: SO, Serial-Data Output
PIN6: GNDEntão seria 2 portas também?
A placa filha com relés usa duas portas, mas é até dispensável em caso de falta de portas, pois podemos incluir dois interruptores para ligar o motor síncrono que gira o tambor e outro para o ventilador da convecção ou resfriamento.
O SSR usa uma porta diretamente do UNO.
Por último pensei em adicionar um slot para cartões SD, onde o arduino poderia salvar e ler o log das torras, para uma operação totalmente independente do computador. Aí seriam mais 4 portas?
Module connector: V-5V / G-GND / CS-D10(SS) / DI-D11(MOSI) / DO-D12(MISO) / CK-D13; Working voltage: DC 5V /3.3V; Micro SD card: 2G, current: 10uA
O leitor de SD pelo que lí usa a interface SPI, isso seria serial? Dessa forma ele poderia compartilhar portas?
Se as contas estão certas o total de portas é de 19, mas aí tem ainda a divisão das analógicas e digitais. Se der para usar tudo isso o projeto estará na sua forma ideal:
-Dois controles independentes de temperatura;
- Dois relés para ligar motores acessórios;
- Um SSR para ligar as resistências;
- conexão bluetooth para PC e celular
- LCD com botões para controle independente
- Leitor de SD card para carregamento e salvamento de perfis de torra.
O Uno tem 18 portas, estou no limite da honra ainda sem saber a questão das digitais e analógicas.
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