用Linux、Python和树莓派酿制啤酒

建立酿酒体系的电气化方面的细节 The Electric Brewery 这个网站概括的很好，这里我不再反复，当你筹划用树莓派代替这个 PID 控制器的话，你可以读以下的建议。

如何在家用 Python 和树莓派搭建一个家用便携的克己酿啤酒装配

大年夜约十年前我开端酿制克己啤酒，和很多本身酿酒的人一样，我开端在厨房制造提纯啤酒。这须要一些设备并且做出来后确切是好的啤酒，最终，我用一个放入了所有大年夜麦的大年夜贮藏罐作为我的麦芽浆桶。几年之后我一次酿制过 5 加仑啤酒，然则酿制 10 加仑时也会花费同样的时光和效用(只是容器比之前大年夜些)，之前我就是这么做的。容量晋升到 10 加仑之后，我有时看到了 StrangeBrew Elsinore ，我意识到我真正须要的是将全部酿酒过程转换成全电子化的，用树莓派来运行它。

一旦硬件整顿好，我就有时光来处理软件了，我在树莓派上跑了最新的 Raspbian 发行版，操作体系方面没有什么特其余。

须要用到的硬件

在我开端我的┞封个项目之前, 我决定开端买零件，我最基本的设计是一个可以将液体加热到 5500 瓦的热酒容器(HLT)和开水壶，加一个活底的麦芽浆桶，我经由过程一个 50 英尺的不锈钢线圈在热酒容器里让泵来再轮回麦芽浆("热量交换再轮回麦芽浆体系, 也叫 HERMS)。同时我须要另一个泵来在热酒容器里轮回水，并且把水传输到麦芽浆桶里，全部电子部件全部是用树莓派来控制的。

建立我的电子酿酒体系并且尽可能的主动化意味着我须要以下的组件：

一个 5500 瓦的电子加热酒精容器(HLT)
可以或许放入加热酒精容器里的 50 英尺(0.5 英寸)的不锈钢线圈(热量交换再轮回麦芽浆体系)
一个 5500 瓦的电子加热水壶
多个固态继电器加热开关
2 个高温食等级泵
泵的开关用继电器
可拆除装配和一个硅管
不锈钢球阀
一个测量温度的探针
很多线
一个来容纳这些配件的电路盒子

酿酒体系 (photo by Christopher Aedo. CC BY-SA 4.0)

这里有一些不合的办法来将温度传感器连到树莓派上，然则我找到了最便利的办法用单总线。这就可以让多个传感器分享雷同的线路(实际上是三根线)，这三根线可以使酿酒体系的多个设备更便利的工作，如不雅你要大年夜网上找一个防水的 DS18B20 温度传感器，你可以会找到很多选择。我用的是日立 DS18B20 防水温度传感器。

一个重要的工作须要留意，固态继电器(SSR)旌旗灯号电压，很多教程建议应用一个 12 伏的固态继电器来封闭电路，树莓派的 GPIO 针插口只支撑 3 伏输出电压，然而，必须购买继电器将电压变为 3 伏。

Inkbird SSR (photo by Christopher Aedo. CC BY-SA 4.0)

要运行酿酒体系，你的树莓派必须做两个关键工作：测量来自几个不合地位的温度，用继电器开关来控制加热元件，树莓派很轻易来处理这些义务。

要控制加热元件，树莓派包含了几个用来软件寻址的总线扩大器(GPIO)，它会经由过程在某个文件写入 0 或者 1 让你发送3.3v 的电压到一个继电器，在我第一次懂得树莓派是如何工作的时刻，这个用 GPIO 驱动继电器的树莓派教程对我来说是最有赞助的，总线扩大器控制着多个固态继电器，经由过程酿酒软件来直接控制加热元件的开关。

之后我有时碰到了一个用 Python 写的 CraftbeerPI，它有活泼的供献者支撑的开辟社区。原作者(也是当前保护者) Manuel Fritsch 在供匣赝反馈问题处理方面做的很好。克隆这个仓库然后开端只用了我一点时光。其 README 文档也是一个连接 DS1820 温度传感器的好例子，同时也有关于硬件接口到树莓派或者芯片电脑的留意事项。

我起首将所有部件放到这个电路盒子，因为这将成为一个滚动的小车，我要让它便于移动，而不是固定不动的，如不雅我有一个店(比如说袈溱车库、对象房、或者地下室)，我须要要用一个装在墙上的更大年夜的电路盒，而如今我找到一个大年夜小正好的防水工程盒子，能放进每件器械，最后它成为小巧紧凑对象盒，并且可以或许工作。在左下角是和树莓派连接的为总线扩大器到单总线温度探针和固态继电器的扩大板。

要保持 240v 的固态继电器温度不高，我在盒子上切了个洞，在盒子的外面用 CPU 降温凝胶把铜片散热片安装到盒子外面的热槽之间。它工作的很好，盒子琅绫腔有温度汕９依υ?题了，在盒子盖上我放了两个开关为 120v 的插座，加两个240v 的 led 来显示加热元件是否通电。我用干燥器的插座和插头，所以可以很轻易的断开电热水壶的连接。初次测验测验每件工作都工作正常。(第一次绘制电路图必有回报)

这个照片来自“概念”版，最终临盆体系应当有两个以上的固态继电器，以便 240v 的电路两个针脚可以或许切换，别的我精晓过软件来切换泵的开关。如今经由过程盒子前面的物理开关控制它们，然则也很轻易用继电器控制它们。

控制盒子 (photo by Christopher Aedo. CC BY-SA 4.0)

独一剩下有点棘手的工作是温度探针的压合接头，这个探针安装在加热酒精容器和麦芽浆桶球形的最底部阀门前的 T 装胪居头上。当液体流过温度传感器，温度可以精确显示。我推敲加一个套管到热水壶里，然则对于我的酿造工艺没有什么竽暌姑。最后，我买到了四分之一英寸的压合接头，它们工作完美。

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