Joghurtmaschine
Man bekommt zwar Joghurtmaschinen zu kaufen, aber sie sind vielleicht zu klein, wenn man jede Woche eine Menge Joghurt vertilgt, also warum nicht selbst eine basteln?
Schaltdiagramm
Der Schaltkreis der Joghurtmaschine hat drei Hauptbestandteile: Spannungsregler, Temperatursensor und Status-LEDs
Schritt 1: Bau deinen Behälter
Du kannst den Behälter bauen, wie er dir gefällt, aber er muss mit Styropor isoliert sein.
Der Prototyp dieses Projekts war einfach eine große Styropor-Box, die zugleich als Behälter und als Isoliermaterial diente. Diese Version besteht allerdings aus Holz mit Styropor-Platten, die zugeschnitten und in die Kiste geklebt sind.
Schritt 2: Bau eine Birne ein
Die Wärmequelle ist eine normale Glühbirne, die in die Box eingebaut ist (es ist wichtig, dass es eine Glühbirne mit Wolfram oder Halogenbirne ist, die auch warm wird).
Eine Birne mit niedriger Leistung, etwa 100 W, ist ideal, denn stärkere Birnen werden zu heiß.
Mach ein Loch in die Seite deines Behälters, um das Stromkabel der Birne durchzufädeln.
Schritt 3: Schließe den Spannungsregler an
Für das Projekt muss die Birne an- und abgeschaltet werden, um eine gleichbleibende Temperatur von 38 °C im Inneren der Kiste zu garantieren.
Eine 100 W-Lampe kann man aber nicht direkt mit dem 3,3 V-Ausgang des Pi steuern, deswegen nutzen wir ein Halbleiter-Relais (SSR).
Da das SSR 5 V braucht, und der Pi 3,3 V liefert, wird mit einem weiteren Transistor die Leistung aus der GPIO „verstärkt“.
Da an dieser Stelle Netzspannung (220 V/110 V für die Glühbirne) im Spiel ist, lass jemanden deinen Schaltkreis prüfen, wenn du dir unsicher damit bist.
Schritt 4: Schließe den Temperaturregler an
Die Temperatur in der Joghurtmaschine wird mit dem Temperatursensor gemessen, der an den 3,3 V-Strom, GND und einen GPIO-Pin des Pi angeschlossen ist, wie hier gezeigt.
Schritt 5: Status-LEDs einbauen
In diesem Entwurf fügen wir drei LEDs ein, die uns einfaches Feedback geben: Eine rote LED zeigt, dass die Wärmequelle an ist, eine grüne LED, dass die Temperatur im richtigen Bereich ist, eine gelbe LED, dass die Temperatur zu hoch ist. Insgesamt muss man zehn Bauteile auf das Breakout Board löten.
Schritt 6: Sensor-Support
Binde den Temperatursensor mit folgender Zeile in /boot/config.txt ins Betriebssystem ein. Man kann diese Datei mit Nano editieren, indem man sudo nano /boot/config.txt eingibt. Scrolle in der Datei nach unten und tippe:
dtoverlay=w1-gpio
Starte den Pi neu mit sudo reboot und öffne Nano. Kopiere den Code, den du hier findest, und speichere ihn als thermostat.py
Du brauchst auch den Code, den du hier findest, den du als readTemperature.py auf dem Pi speichern solltest.
Schritt 7: Deine Joghurtmaschine in Aktion
Das Python-Script, das die Temperatur in der Kiste regelt, ist thermostat.py. Damit kann man eine einzelne Zieltemperatur vorgeben oder eine Ober- und Untergrenze.
Alle zehn Sekunden prüft thermostat.py die Temperatur in der Kiste und nutzt die Information, um das SSR ein- oder auszuschalten (um die Birne zu aktivieren), und steuert die Anzeige-LEDs. Es schreibt den Status in eine Log-Datei, die automatisch als thermostat.txt gespeichert wird.
Wenn du die Joghurtmaschine gebaut hast, starte sudo python3 thermostat.py
Die rote LED sollte leuchten, um zu zeigen, dass der Kreislauf zur Erhitzung funktioniert, und die Birne sollte angehen, um deine Kiste aufzuheizen.
Nach einigen Minuten hat die Temperatur im Inneren 38 °C erreicht und wird aufrechterhalten, während dein Joghurt entsteht.