0,0
рейтинг
24 сентября 2013 в 01:56

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.
Виталий Григорович @gorinich11
карма
22,0
рейтинг 0,0
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

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.
            • +1
              А может 11b
          • 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
      Чуть ниже ответил.
  • 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 зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.