Как я делал йогурты

    Недавно купил себе йогуртницу. Это нехитрое устройство состоящее из корпуса с нагревательным элементом и 7-ми баночек, непосредственно в которых и происходит приготовление.

    image

    Первая партия йогурта меня слегка разочаровала, он был очень густой, в нем буквально стояла ложка и слишком кислый, в общем – ничего и близко похожего на вкусные йогурты из магазина. Заподозрив, что чрезмерная кислота йогурта возникла из-за слишком высокой температуры (попросту говоря – закваска «перебродила»), я замерил температуру внутри нагревательного корпуса, во время приготовления йогурта, и получил — 46°С. В инструкции по приготовлению закваски для йогурта указано, что оптимальный режим готовки — 38-42°С.

    Решив разобраться с температурными режимами, я полез внутрь йогуртницы....
    image

    Там все было предельно просто, выключатель-лампочка и нагревательный элемент по плоскости установки баночек для йогурта, никакого намека на регулировку температуры и времени.

    Я решил сделать йогуртницу, с регулировкой температуры и времени, не пропадать же «добру», как потом выяснилось, регулятор времени есть в моделях дороже моей, но терморегулятора нет ни в одной модели.

    Итак, приступим.

    Так как йогуртница пока на гарантии, делаем регулятор снаружи, в отдельном корпусе. Нагревательный элемент выглядит слишком хрупким и может перегореть, а рассказывать на сервисном центре, что моя доделка приносит только пользу, неблагодарное дело.
    Нам надо контролировать температуру и время в процессе приготовления.
    Мощность нагревательного элемента не высока 15Вт, подойдет симистор BT137x без радиатора с опто-тиристором MOC3041 (D1). В качестве «мозга» конструкции выбран микроконтроллер АTTiny13A (U2). Датчик температуры DS18B20 (U1).
    Индикатором работы и настройки служит выключатель-лампочка на йогуртнице.
    image

    Схема регулятора, спроектированная в Протеусе, выглядит так:
    image

    Восемь часов кропотливого труда паяльником и я собрал эту схему. Для компактности устройства, монтаж выполнен в розетке наружной установки.
    image

    Блок питания взят от зарядки для телефона и разделен на 3 части, целиком не помещался внутрь корпуса. Генератор «БП_часть1», трансформатор «БП_часть2», выпрямитель и фильтр «БП_часть3». Напряжение на выходе 8В, что явно много для контроллера с пределами питания 2-5,5В, следовательно надо использовать стабилизатор на 5В (L7805).
    Отдельно на плате собрано управление симистором. Гнездо от плеера для подключения датчика температуры DS18B20. Кнопка для управления установлена рядом. Место для контроллера выбрано с расчетом для простого извлечения и программирования.
    Внешне выглядит аккуратно и компактно.
    image

    Программа работает следующим образом.
    Для управления мощностью на нагрузке, был использован аппаратный ШИМ микроконтроллера, с корректировкой работы по температуре.
    Раз в минуту измеряется температура, сравнивается значение, и производится корректировка регистра(OCRA) микроконтроллера, отвечающего за скважность ШИМ.
    //-----------------------------------------------------------------------------------------------
    Temperature(); //Проверка температуры
    if (Tds18b20>TempWork) if (OCR0A>=10) OCR0A=OCR0A-10;
    if (Tds18b20==TempWork) if (Td>5) if (OCR0A>=5) OCR0A=OCR0A-5;
    if (Tds18b20==TempWork) if (Td<5) if (OCR0A<=250) OCR0A=OCR0A+5;
    if (Tds18b20<TempWork) if (OCR0A<=245) OCR0A=OCR0A+10;
    //---------------------------------------------------------------------------------------------
    При температуре на сенсоре больше заданной, значение PWM уменьшаем на 10 из 255
    При температуре на сенсоре равной заданной, и дробь температуры больше 0,5 значение PWM уменьшаем на 5 из 255
    При температуре на сенсоре равной заданной, и дробь температуры меньше 0,5 значение PWM увеличиваем на 5 из 255
    При температуре на сенсоре меньше заданной, значение PWM повышаем на 10 из 255
    Так мы контролируем температуру и корректируем ее в процессе работы.
    Для работы йогуртницы в заданном временном интервале, внутри контроллера сконфигурирован таймер. При достижении заданного значения в 8 часов работы, контроллер отключает йогуртницу от сети.

    О работе регулятора, на заданной температуре, свидетельствует мигание выключателя-индикатора на йогуртницы.
    Под разные закваски (йогурт, бифит, ацидолакт, и т.д.) нужны разные режимы работы, для этого есть возможность регулировки.
    Если нажать и удерживать кнопку, выключатель-индикатор начнет мигать:
    1 раз и отпустить кнопку, индикатор мигнет текущее значение температуры в йогуртнице (пример:22°С – мигнет 22 раза).
    2 раза и отпустить кнопку, индикатор мигнет заданную температуру в памяти устройства.
    3 раза и отпустить кнопку, индикатор мигнет заданное время работы в памяти устройства. Не мигал – непрерывная работа.
    4 раза и отпустить кнопку, потом снова нажать, индикатор начнет мигать снова, сколько раз мигнул индикатор до отпускания кнопки, такое значение заданной температуры запишется в память EEPROM микроконтроллера.
    5 раза и отпустить кнопку, потом снова нажать, индикатор начнет мигать снова, сколько раз мигнул индикатор до отпускания кнопки, такое значение времени работы в часах запишется в память EEPROM микроконтроллера. Если после пяти миганий отпустить и больше не нажимать кнопку, регулятор будет работать непрерывно.
    Выставленные значения запоминаются в EEPROM-е контроллера.

    Приступим к приготовлению «Правильного» йогурта.

    Шнур питания йогуртницы втыкаем в розетку регулятора, вилку регулятора в розетку 220В.
    Индикатор выключатель начнет мигать, сигнализируя о неисправности датчика температуры, воткнем в разъем на регуляторе штекер 3,5 с датчиком на конце. Индикатор светится, не мигая, свидетельствуя о начале работы. Датчик температуры ложится между баночек с закваской разведенной в молоке.
    Для контроля температуры, в корпус йогуртницы помещен бытовой термометр. При проверке температуры, расхождение между двумя термометрами было 0,5°C, что вполне укладывается в погрешность измерения бытового термометра.
    Температура выставлена на 38 градусов, время работы на 8 часов.
    По окончании цикла получили йогурт уже не такой «суровой» плотности и исчез кисловатый вкус.
    Приятного аппетита.
    image

    Данный регулятор можно использовать в любых схемах с резистивным нагревательным элементом с высокой инерционностью. Для мощной нагрузки необходимо установить радиатор на симистор.

    Архив с проектом в последней картинке.
    Поделиться публикацией
    Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

    Подробнее
    Реклама
    Комментарии 87
    • +11
      Мда, эта пайка внутри розетки с отсутствием явного разделения на слаботочную и высоковольтную части… Весело! По пожарной безопасности уже сертифицировали? ;-)
      • +72
        Сертифицировать не успел — сгорело.
        • +23
          Какая там пожарная безопасность, у парня с таким ником… :)
        • +9
          Первая партия йогурта меня слегка разочаровала, он был очень густой, в нем буквально стояла ложка и слишком кислый, в общем – ничего и близко похожего на вкусные йогурты из магазина.
          … я замерил температуру внутри нагревательного корпуса, во время приготовления йогурта, и получил — 46°С. В инструкции по приготовлению закваски для йогурта указано, что оптимальный режим готовки — 38-42°С.

          Это уже существенный конструктивный недостаток. Я думаю с такими вещами, можно наверно даже пожаловаться в ОЗПП.
          Но вообще, я бы советовал связаться с производителем, может у вас появится новая работа! :)
          • –41
            Йогуртница? WTF!?????
            • +22
              Статью не читай!
                    @ 
              Сразу комментируй!
              • +8
                У меня такая же была первая реакция. Йогуртница? Rly? Но открыв статью обнаружил там треш, угар, схемы, фотки монтажа и приделанная к йогуртнице зарядка от телефона.
                • 0
                  А я подумал, что будет история йогуртового бизнеса ;)
              • +10
                НУ а новый то йогурт вкусный?
                • 0
                  На любителя, но вполне приятный. Можно перед употреблением добавлять сиропы или варенье, чтоб был «как в магазине», хотя я люблю без ничего)
                  • +3
                    Рекомендую с мёдом. В Греции дюже понравилось — у них это как национальный продукт идёт, кислый йогурт, политый жидким мёдом. Штука весьма питательная и вкусная, завтрака хватало на полдня весьма активного времяпрепровождения (море-пляж-пешие походы с мелким за плечами-выезды на машине).
                    • +2
                      Пост написал gorinich11, ответил GabrielG. От этого йогурта раздвоение личности происходит?
                      • 0
                        Мм, нет, не думаю, не замечал за собой отклонений)
                        Я просто делаю йогурт в похожей йогуртнице, и после того, как добился приемлемой температуры приготовления, получил довольно приятный на вкус продукт, думаю у gorinich11 он приблизительно такой же.
                        • +7
                          У горыныча обычно 3 головы. Видимо, у них у всех есть учётки на Хабре. :)
                          • +1
                            Не всегда три, бывает и больше. У данного экземпляра, к примеру, их одиннадцать.
                          • 0
                            не каждая голова еще заслужит инвайт ;)
                            • –1
                              … третий вовсе был дурак.
                      • 0
                        Лично мне нравится. Жена пробовать не хочет…, моих экспериментов, пока :)
                        Приглашал в гости друга, он остался доволен качеством йогурта.
                        Он рассказывал, что летом йогурты не получается делать.
                        Высокая температура в помещении. Плохой вкус. Вот и родилась идея.
                        Следующий экземпляр ему будет.
                      • +7
                        Пайка в розетке это нечто.
                        • +2
                          Так и хочется провести аналогии с разработкой ПО :)
                        • +2
                          Хм, а мне йогуртница нравится именно плотной консистенцией, жидкий магазинный я и так могу купить.
                          • 0
                            Зато магазинный йогурт запросто может играть роль начальной закваски, и йогурт получается вкусный и сладковатый. Только нужен именно йогурт, а не «йогуртный продукт». Кстати, так даже можно проверить действительно ли нормальный тот или иной магазинный йогурт. <Не реклама> Данон семерка, например, хорошо молоко квасит, а Эрмигурт вообще ничего с молоком не делает. </Не реклама>
                            • +8
                              Данон семерка
                              Звучит как «балтика семёрка».
                              • +13
                                Это вы еще 9-ку не пробовали… :)
                                • 0
                                  Экие вы вспомним уж тогда амстердам 11 и восемь
                              • +1
                                Так в магазинах прямо продается закваска кефирная, даже мудрить не надо.
                                • +3
                                  Да и просто кефир тоже попадается нет-нет.
                                  • 0
                                    Кефирная — не то.
                                    Йогурты квасятся при более высокой температуре (в южных странах — автоматически; а в наших северных широтах нужен подогрев), чем кефир.
                                  • 0
                                    Главное, чтобы без сахара и фруктов, а то получите био-оружие ;) Или брагу добротную.
                                    • +3
                                      Водка «Услада» с живыми йогуртовыми культурами — замори червячка! :)
                                • +6
                                  У этой йогуртницы даже таймера нет? Сколько ж она стоит, что вы побоялись доработать ее методом прямого вмешательства с потерей гарантии? Цены на брендовые начинаются от тысячи рублей с мелочью.
                                  За хардкор, конечно, яростно плюсую :)
                                  • +3
                                    судя по всему, эта стоит около 450-500 рублей.
                                    • 0
                                      Так точно :)
                                      За наличие таймера внутри, цена возрастает из 100 в 400грн. А терморегулятор видимо в топах за 1000грн.
                                      Или можно готовить в мульти варке, но такого на кухне нет.
                                      • +1
                                        Неужели жалко гарантию для девайса за 400 р? Я бы приделал кнопочки и экранчик, чтобы было поэргономичнее
                                  • +6
                                    А вы любитель стеганографии? :)
                                    Открыл последнюю картинку.
                                    • 0
                                      Очень жизнеспособный способ же!
                                    • 0
                                      Я ожидал увидеть куски кода на C или ASM.
                                      • +4
                                        Проект с кодом на С в архиве, последняя картинка.
                                      • +12
                                        Вот аналогичная схема. Размер 20*20 мм вместе с разъемами (при их отсутствии получается вообще миниатюрная).
                                        Диапазоны регулировки любые в пределах рабочего диапазона датчика температуры.

                                        Схема
                                        image

                                        Внешний вид
                                        image
                                        • +1
                                          LOLWUT? Использование цифрового датчика в аналоговой схеме?
                                          Без обид, но… Как это работает?

                                          Почитал даташит. Вроде как понятно — есть два режима работы, но тогда разве не надо запрограммировать DS1821 перед использованием?
                                          • +4
                                            Все верно. Датчик работает в режиме термостата.
                                            Программаторов в интернете много, ищутся по поиску.
                                            Выставляются:
                                            — режим термостата;
                                            — полярность выходного сигнала;
                                            — пороги срабатывания.

                                            Выход у датчика в этом режиме — открытый сток (ток до 4 мА), поэтому необходим подтягивающий резистор.
                                            В предыдущем комментарии забыл фотку обратной стороны печатной платы. Элементы в SMD-исполнении.
                                            image
                                            • 0
                                              позвольте тупой вопрос: а чем так густо и качественно залита поверхность? с какой целью?

                                              спасибо.
                                              • 0
                                                Полиуретановый лак, несколько слоев.
                                                Устройство изготавливал много лет назад для подогрева в зимнее время емкости с картофелем.
                                                Температура, указанная на схеме, осталась с отладки. Удобно в помещении наблюдать работу устройства.
                                          • 0
                                            хорошая схема, но желательно варистор ставить, а то пожар может быть
                                          • 0
                                            Когда-то хотел купить йогуртницу. Несколько недель потратил на то, чтобы изучить то, что предлагается в магазинах и возможности в этом приготовить правильный йогурт. Не смог я найти йогуртницу, которая гарантирована приготовила бы йогурт с соблюдением термо-временных требований во всех емкостях. В общем, ничего не купил.
                                            • 0
                                              ШИМ??? На симисторе??? без отслеживания перехода через ноль? да вы издеваетесь!
                                              • +5
                                                image
                                                • +2
                                                  а я не Вам, а автору статьи. у Вас не ШИМ, а термостат с гистерезисом, ему ШИМ не нужен.
                                                  • 0
                                                    Хотел сначала отслеживать, но потом отказался. В йогуртнице повышенная влажность.
                                                    Не хотел случайно фазу словить на датчике температуры. Потом пришлось бы свыкнутся с мыслью, что для меня йогурты не полезны :) Поэтому не отказался использовать конденсаторный блок питания и переход через ноль.
                                                    • 0
                                                      я имею ввиду, что симистор — такой прибор, который сам не закрывается после открытия до перехода через ноль в цепи нагрузки
                                                      поэтому ШИМ без отслеживания перехода ноля по фазе 220В — это довольно странное решение
                                                      конечно, это утверждение верно, только если период ШИМ меньше периода колебания напряжения в сети (50Гц) — если период ШИМ будет сильно больше (скажем, 0.1Гц) — то он может и работать…

                                                      вот только у меня язык не поворачивается назвать нечто с частотой 0.1Гц ШИМом ))
                                                      • 0
                                                        вот только у меня язык не поворачивается назвать нечто с частотой 0.1Гц ШИМом ))

                                                        Зависит от объекта приложения ШИМа. Я термостатическим клапаном на батарее отопления управлял, так вот он 5 минут открывается и 10 минут закрывается. ШИМ держал клапан в промежуточном положении, так там периода 10 секунд за глаза, можно даже медленнее.
                                              • 0
                                                А зачем было регулировать напряжение? При такой малой мощности нагревателя можно его просто включать и выключать при достижении границ температурного диапазона.
                                                • 0
                                                  Да так он точно быстро кончится.
                                                  • +2
                                                    Кто кончится? Нагреватель? С чего бы?
                                                • +10
                                                  Все эти йогуртницы — развод на деньги. Йогурт можно делать в чём угодно нагревая как угодно — хоть на батарее.

                                                  Я делаю йогурт прямо в молочном пакете, запихнув туда закваску. Грею в духовке с регулировкой температуры и таймером.
                                                  • 0
                                                    В духовке? Зачем?
                                                    ПЭТ-бутылка от минералки — завернул в полотенце и положил плашмя в ванной между стеной и полотенцесушителем.
                                                    • 0
                                                      Просто я нашел самый простой вариант для себя.
                                                      • 0
                                                        Трехлитровая банка, укутанная в одеяло — полёт нормальный )))
                                                        • +3
                                                          Господа, вы знаете толк… Хотя бы таймер нужен, разные закваски готовятся разное время. Недо/передержание влияет на качество продукта. Можно, конечно, и будильник или напоминалку в телефоне/ПК настроить, это кому как удобно.
                                                          • 0
                                                            Влияет, но очень слабо. Лишние 8 часов, как показывает мой 3-х летний опыт кисломолочного производства, особой погоды не делают. А температура — да, она важна. И для этого микроконтроллер не нужен, простейшее реле на терморезисторе решает задачу.
                                                            Ну и есть теория, что бактерии сами поддерживают оптимальную для себя температуру, главное не мешать им — поэтому термос — очень даже вариант.
                                                      • 0
                                                        Пластиковую бутылку многократно нагревать и потом пить из нее я бы не стал на Вашем месте. Кто его знает, как молочный жир и молочная кислота влияют на материал емкости и сколько чего попадает в йогурт в процессе приготовления. Стекло рулит.
                                                        • 0
                                                          А многократно и не получится. Отмывать её после процедуры элементарно лень. Проще новую взять!
                                                        • 0
                                                          Не рванет? )
                                                          • 0
                                                            За ночь? Не, даже давление не повышается (ну, или это не ощущается).
                                                            Там в целом получается так: вечером нагреваешь литр молока в микроволновке где-то до температуры тела. Потом туда чайную ложку магазинного йогурта — и на ночь на батарею.
                                                            К завтраку продукт готов!
                                                      • 0
                                                        Симистор можно было использовать BT131 — он без труда тянет лампочку на 60Вт.
                                                        Сам по себе термодатчик DS18B20 можно сконфигурировать в качестве термостата, и тогда для поддержания температуры контроллер не нужен. Останется только таймер. И все же, я бы добавил последовательный регистр и показывал бы оставшееся время в двоичной форме.
                                                        Для этого можно вполне обойтись даже одним выводом контроллера, если не хватает.
                                                        • +2
                                                          Йогурт же должен быть кислым? Это кисломолочный продукт.
                                                          По сути то, что продается в магазинах — не совсем йогурт, так как в него загустители добавляют и много ароматизаторов.
                                                          И соглашусь с комментарием сверху, что йогуртницы — развод. У нас в татарских, башкирских деревнях катык (по сути тот же йогурт, а может и есть он, не специалист я) без всяких йогуртниц нормально разводят, просто в теплое место надо ставить.
                                                          • 0
                                                            Вкус от закваски зависит. Бывают весьма вкусные без всяких ароматизаторов. Конкретно Эвиталию могу посоветовать.
                                                          • 0
                                                            Получилось то хоть вкусно в итоге?
                                                            • 0
                                                              Да. А если варенье добавить....:)
                                                            • +10
                                                              Решил аналогичную проблему просто положив маленькое полотенце на дно йогуртницы. Температура упала, все ОК. Я не гик наверное? :)
                                                              • +2
                                                                вы, должно быть, лайфхакер :)
                                                              • 0
                                                                йогуртница пока на гарантии

                                                                Мне казалось, что если разобрать что-то, то гарантии уже не будет. Ну и если она сломается, то спросят куда же вы её втыкали и ремонтировать не станут.
                                                                • +6
                                                                  Разбирали? — Нет.
                                                                  Подключали в розетку с нормальным напряжением? — Да, у меня стоит стабилизатор и ограничитель, чтобы не сгорело ничего.

                                                                  Как будто Вы никогда не сдавали технику по гарантии ;)
                                                                • +1
                                                                  Рарджипеги — это классика же…
                                                                  • +1
                                                                    Я, конечно, дальтоник, и могу ошибаться, но, по-моему, красные надписи на такой фотке нечитаемы. Кстати, почему почти все делают надписи именно красными?
                                                                    • 0
                                                                      На неоднородном фоне потенциально нечитаем в принципе любой цвет. Конкретно на той схеме оттенки красного встречаются редко, поэтому, видимо, он и был выбран. Хотя на фоне стола неудачно, да.
                                                                      • 0
                                                                        Нужно просто обводить текст в фотошопе/GIMP эффектом тени
                                                                    • +11
                                                                      Впечатление от прочитанного

                                                                      image
                                                                      • 0
                                                                        Раз она ещё на гарантии, может, стоит сдать и сделать просто термостат с таймером самому?

                                                                        Не понятен смысл устройства. Ладно мультиварки — говорят, если кот попадёт, выйдет шаурма, а тут всё приготовь, размешай, а оно только погреет. Не беспокоит ли вас такое накопление хлама в доме?
                                                                        • 0
                                                                          Была идея из мусорного ведра с нагревателем от аквариума, а внутри ведра с теплой водой плавает 3-х литровая банка с егуртом :)
                                                                          Перестал активно употреблять углеводы вечером, вместо этого 2 баночки егурта. Избавляюсь от хлама на теле, в ущерб хламу в доме ;)
                                                                          • 0
                                                                            Представляю консультанта какого-нибудь сетевого магазина, которому принесли по гарантии йогурницу, со словами, что температура несколько выше заявленной в инструкции: «а вы хабр читаете?» :)
                                                                            • 0
                                                                              «Галактика — суровая штука. Чтобы в ней выжить, надо знать, где твое полотенце.»
                                                                              … чтобы постелить в йогуртницу :)
                                                                            • 0
                                                                              Индикация — жесткач.

                                                                              Нельзя было сделать так, чтобы длинные зажигания светодиода показывали десятки, а короткие единицы?
                                                                            • 0
                                                                              Так сначала и было. Потом для простоты кода и места, сделал так как есть.
                                                                              99% памяти занято. Оптимизировать дальше не стал.
                                                                              Хотя все чаще возвращаюсь, к правильности идеи, длинным миганием десятичных, когда за пол минуты считаю температуру :)
                                                                              • 0
                                                                                Выводите морзянкой.

                                                                              Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                                                              Интересные публикации