亿迅智能制造网
工业4.0先进制造技术信息网站!
首页 | 制造技术 | 制造设备 | 工业物联网 | 工业材料 | 设备保养维修 | 工业编程 |
home  MfgRobots >> 亿迅智能制造网 >  >> Manufacturing Technology >> 制造工艺

BrewBench:Arduino/ESP32 多传感器酿造温控监测套件

项目定位

面向家庭精酿啤酒爱好者的**开源温度监控与自动化控制平台**。支持多种温度传感器(热敏电阻、DS18B20、PT100、DHT11/22),通过 Arduino REST API(Yún/ESP8266/ESP32)上传数据至 Web 仪表盘,可选接入继电器控制加热棒/循环泵实现 RIMS/HERMS 精准控温。代码托管于 GitHub,Web 端开源部署,数据不出局域网。

支持的传感器与接线

传感器接口类型典型接线库支持
NTC 热敏电阻 (10 kΩ@25°C)模拟量分压电阻 10 kΩ → A0Steinhart-Hart 方程库
DS18B20 (防水探头)1-Wire 数字D2 + 4.7 kΩ 上拉OneWire + DallasTemperature
PT100 (铂电阻)模拟量(需放大)MAX31865 SPI 模块 / 4-20 mA 变送器Adafruit_MAX31865
DHT11 / DHT22单总线数字D3DHT sensor library

硬件平台选型指南

固件关键片段(ESP32 + DS18B20 示例)


#include 
#include 
#include 
#include 

const char* SSID = "your_ssid";
const char* PASS = "your_pass";
WebServer server(80);

OneWire oneWire(22);
DallasTemperature sensors(&oneWire);
DeviceAddress probeAddr;

void handleTemp() {
  sensors.requestTemperatures();
  float t = sensors.getTempC(probeAddr);
  String json = "{\"sensor\":\"DS18B20\",\"temp_c\":" + String(t,2) + "}";
  server.send(200, "application/json", json);
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  WiFi.begin(SSID, PASS);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) delay(500);
  sensors.begin();
  sensors.getAddress(probeAddr, 0);
  server.on("/temp", handleTemp);
  server.begin();
}

void loop() { server.handleClient(); }

Web 监控仪表盘

执行器接入:RIMS 加热控制


// 2 路继电器模块(低电平触发)
const uint8_t RELAY_HEAT = 16, RELAY_PUMP = 17;
float targetTemp = 66.5;  // 糖化目标温度
float hyst = 0.3;         // 回差

void controlLoop(float current) {
  if (current < targetTemp - hyst) {
    digitalWrite(RELAY_HEAT, LOW);  // 开启加热
    digitalWrite(RELAY_PUMP, LOW);  // 循环泵同步开启
  } else if (current > targetTemp + hyst) {
    digitalWrite(RELAY_HEAT, HIGH); // 关闭加热
    // 泵延迟 30 秒关闭,利用余热
  }
}

⚠️ **安全必须**:加热棒**必须**接固态继电器 (SSR) + 散热器 + 保险丝 + 漏电保护器;Arduino 仅输出 3.3/5 V 逻辑信号驱动 SSR,切勿直接切大功率交流电。

部署清单

  1. 克隆固件:git clone https://github.com/brewbench/brewbench-firmware
  2. PlatformIO / Arduino IDE 打开,修改 config.h 中 Wi-Fi、传感器类型、引脚映射。
  3. 编译上传,串口监视器确认 IP 地址。
  4. 浏览器打开 https://monitor.brewbench.co,Settings 填入 IP,Add Sensor 选择类型。
  5. (可选)自建 Web 服务:docker run -d -p 8080:80 brewbench/monitor。

常见问题

症状排查
温度读数 -127°CDS18B20 总线未检测到设备检查 4.7 kΩ 上拉、线序、供电 3.3V/5V 兼容
热敏电阻读数跳变模拟参考电压不稳 / 分压电阻精度差用 3.3V 基准 + 0.1% 电阻、或改用 DS18B20
Web 页面显示离线设备未联网 / 防火墙拦截 / mDNS 未生效串口查 IP、路由器开放 80 端口、尝试 IP 直连
加热超调 > 1°CPID 未调优 / 热惯性大引入 PID 库(如 BrettBeauregard/PID),自整定

扩展路线图


一句话总结:BrewBench 以“传感器中立 + REST API + 开源 Web 面板”三层解耦,让家庭酿酒师用最低成本(约 ¥150 起)搭建专业级糖化/发酵温控系统,数据完全本地化,隐私可控。

制造工艺

  1. 树莓派 PIR 运动传感器控制 LED 实战指南
  2. 树莓派低成本土壤湿度传感器:智能灌溉 DIY 指南
  3. 树莓派 DS18B20 温度传感器测试与 HC-SR04 超声波测距实战
  4. 树莓派 + MCP9808 + InfluxDB + Grafana:家庭温度监测系统
  5. Sensor Telemetry 2.0.1:基于 Azure IoT Hub 的高精度温度监控系统
  6. 低成本情绪传感器与 EEG:实时情绪检测硬件方案
  7. UnifiedWater v1 — 基于 Arduino MKR GSM 1400 的完整水质监测套件
  8. 霍尔效应传感器深度解析:原理、应用与设计要点
  9. 凸轮轴位置传感器详解:守护发动机平稳运转的关键角色
  10. 曲轴位置传感器全解析:精准发动机正时的核心大脑
  11. 氧传感器 (O2) 详解:作用、位置与故障征兆
  12. 屏下指纹传感器:演进、技术与优势