Torréfacteur DIY contrôlé par Arduino : 13 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

Dans ce Instructable, nous verrons comment modifier une machine à pop-corn à air chaud pour la transformer en un torréfacteur à domicile entièrement automatique et à température contrôlée. La torréfaction du café à la maison est étonnamment simple, et même quelque chose d'aussi basique qu'une poêle à frire peut faire l'affaire avec suffisamment de patience et de pratique. En termes simples, le processus de torréfaction consiste à chauffer progressivement les grains de café jusqu'à environ ou un peu plus de 200 degrés Celsius. Au fur et à mesure qu'ils chauffent, les grains subissent diverses réactions chimiques et leur couleur passe du vert au jaune (ish) au brun. Les grains se dilatent, finissant par craquer de manière audible.

La clé pour obtenir le bon goût du café torréfié (et le faire de manière répétée) est double. Premièrement, nous voulons contrôler très précisément la température pendant le processus de torréfaction, afin de pouvoir contrôler le temps que les grains passent dans différentes zones de température. Cela contrôle quelles sortes de réactions chimiques se produisent dans quelle mesure, et finalement les saveurs des grains torréfiés. Deuxièmement, nous voulons nous assurer que les grains sont constamment mélangés et retournés, afin que la température soit uniforme.

Les machines à pop-corn à air chaud sont une solution parfaite pour le problème numéro deux: elles soufflent un lot de pop-corn avec de l'air chaud par le bas, assez fort pour faire tourner constamment les grains de pop-corn autour d'un petit récipient. Comme il se trouve que les grains de café ont à peu près la même taille et le même poids que les grains de maïs soufflé, cela fonctionne également pour la torréfaction du café. Même une machine à pop-corn à air chaud non modifiée peut être utilisée pour torréfier raisonnablement le café, mais pour une torréfaction parfaite, nous devons également résoudre le problème numéro un - le contrôle de la température à grain fin. C'est de cela qu'il s'agit dans cet Instructable: nous allons modifier une machine à pop-corn standard afin d'ajouter une sonde de température à l'intérieur de la "chambre de torréfaction", obtenir un contrôle précis de l'élément chauffant et du moteur du ventilateur, et l'interfacer avec un ordinateur hôte via un microcontrôleur Arduino. Une fois que nous aurons terminé, nous serons en mesure de surveiller et de contrôler le processus de torréfaction via un logiciel open source standard appelé Artisan.

Il existe déjà un certain nombre de guides disponibles pour cela, mais j'ai trouvé qu'ils sont tous très spécifiques à un modèle particulier de machine à pop-corn. J'ai donc dû rassembler des informations provenant de plusieurs sources lorsque j'ai d'abord construit mon propre torréfacteur. J'ai donc voulu créer un guide qui, je l'espère, pourra faire abstraction et fonctionner pour un large éventail de configurations spécifiques. Parfois, cela entrera dans beaucoup de détails - n'hésitez pas à sauter chaque fois que quelque chose ne vous semble pas pertinent.

Le reste du guide est structuré comme suit:

Aux étapes 1 et 2, nous verrons comment fonctionne une machine à pop-corn. Nous examinerons d'abord les principales pièces mécaniques, puis nous discuterons de la façon dont le ventilateur et le chauffage sont connectés électriquement. Nous porterons une attention particulière aux différences entre les différents modèles, et à ce que vous pourriez rencontrer dans votre propre machine.

À l'étape 3, nous donnerons un aperçu de haut niveau des modifications que nous apporterons. Encore une fois, nous détaillerons les différences dans ce que vous devrez faire pour différents types de machines à pop-corn.

Les étapes 4 à 10 vous guideront à travers les modifications de la machine à pop-corn, puis à travers le câblage de l'électronique de commande. Dans ceux-ci, nous utilisons un modèle particulier de machine à pop-corn pour les photographies du monde réel, mais nous inclurons toujours une discussion générale le cas échéant.

Les étapes 11 à 13 détailleront la configuration du logiciel et vous donneront des conseils pour un premier rôti réussi.

Avis de sécurité important:

Dans ce guide, nous traiterons du réseau électrique et d'une puissance de chauffage importante. Si vous n'êtes pas sûr de la façon de suivre ce guide en toute sécurité, arrêtez-vous ou demandez de l'aide à un électricien qualifié. Ne travaillez jamais sur votre torréfacteur lorsqu'il est branché et ne le laissez jamais sans surveillance lorsqu'il est allumé.

Fournitures

Ce qui suit est une liste des pièces que j'ai utilisées. Vous voudrez peut-être lire à l'avance avant de commander, car certains dépendent de votre configuration exacte.

• Machine à pop-corn à air chaud, par ex. Severin PC3751 disponible sur Amazon en Europe. Modèles similaires disponibles sur eBay ou Amazon ailleurs. K
• Bouclier Arduino TC4+, disponible sur Tindie https://www.tindie.com/products/artisanaltech/tc4-coffee-roaster-shield-tc4-plus/ ou sur le site
• Arduino UNO, disponible sur le site Web Arduino, Amazon, eBay.
• Écran LCD IIC en option, 20x4, largement disponible sur eBay, Amazon.
• Relais statique, DC-AC, par ex. Fotek SSR-40DA.
• Pour ventilateur CC: ventilateur correspondant à l'alimentation CC, par ex. Alimentation LED 18V ou bloc d'alimentation pour ordinateur portable, disponible sur eBay, Amazon, etc.
• Pour ventilateur AC: module variateur AC PWM, par ex.
• Thermocouple à pointe flexible de type K, fil blindé, par ex. https://www.ebay.co.uk/itm/K-Type-Temperature-Sensor-Probe-1-5M-Cable-1-3mm-x-100-300mm-Probe-Thermocouple-/382878838907 mais beaucoup d'autres disponibles sur eBay ou similaire.
• Un deuxième thermocouple de type K, pointe simple, par ex.
• Ruban adhésif haute température, par ex. Ruban Kapton.
• Cheminée en verre correspondant au diamètre de la chambre de torréfaction de la machine à pop-corn, par ex. https://www.ebay.co.uk/itm/DUPLEX-Round-Bulge-OIL-LAMP-CHIMNEY-Single-Glass-10-X-2-5-NEW/352484391524 (Assurez-vous que le diamètre convient !)
• Conduit d'échappement en aluminium de même diamètre
• Boîtier électronique
• Divers fils et cordons électriques
• Connecteurs à anneau et à fourche
• Manchon de fil tressé

Outils:

• Fer à souder.
• Coupe-fils et dénudeurs.
• Outil de sertissage pour connecteurs anneau/cosse.
• Percer.

Étape 1: Anatomie d'une machine à pop-corn à air chaud: mécanique

Deuxième prix au concours Arduino 2019