Rocket Raspberry MK2

Ca fait un moment que je voulais poster mon dernier projet, qui est une évolution du projet initié il y a deux ans:
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En résumé, il s'agit de barder ma Rocket Cellini (groupe E61) de capteurs, reliés à un raspberry (mini-PC) et de pouvoir régler la température et la pression en extraction.
Voici un schéma global de l'ensemble, en trois groupes


Les capteurs récupèrent l'information, qui permet de piloter la chauffe et la pompe, et on affiche les infos à l'écran avec des boutons pour interagir avec le système.
Le code est en ligne ici:
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Je mettrais une photo de l'ensemble une fois terminé, en attendant je vais déterrer les photos pour essayer de faire un reportage un peu plus complet.

edit: voilà la photo

Le capteur C2: température groupe
On commence donc par la base, récupérer la température au plus près du portefiltre pour avoir une estimation la plus juste de la température de l'eau qui attaque la mouture. Le groupe E61 dispose d'un trou taraudé très utile pour ce besoin.


En résumé, j'ai utilisé une vis en inox à la bonne taille,


percé en son milieu avec foret HSS,



mis un doigt de gant en inox (récupéré d'un thermomètre pas cher),


fait une soudure à l'argent pour l'étanchéité
résultat brut (avant nettoyage, j'ai pas de photo une fois clean):


Premiers essais, ca fuit faut mettre du teflon:


Voici la photo une fois monté, avec une sonde thermocouple K à l'intérieur.:

plus d'info: [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

Une première étape de passée!

Le capteur C1: température chaudière
Une fois que j'arrive à lire la température du groupe, il devient intéressant de chercher à la contrôler.
La Rocket Cellini utilise un groupe E61 avec système à échangeur de chaleur (Hx), il se trouve que la température de la chaudière a une incidence directe sur la température d'extraction, même si les changements ne sont pas immédiats comme sur d'autres machines simple chaudière avec PID.
De base, c'est un pressostat Sirai qui gère la pression (donc la température), mais son inconvénient est qu'il n'est pas fait pour être changé tous les 5 minutes (démontage fastidieux, réglage au pif en tournant une vis etc).
Je choisis la régulation via la température (sonde K) par facilité (bien que la régulation en pression soit aussi possible), et me voici à devoir rajouter une sonde de température dans la chaudière...

la suite, il s'agit de repérer un trou dans la chaudière pour y mettre la sonde.
je choisis le trou du Sirai, qui a l'avantage d'être en hauteur, au dessus du niveau d'eau de la chaudière, qui pourra mesurer la température de la vapeur, réputée plus stable que celle de l'eau.


la suite, un bouchon écrou fileté 3/8 acheté à Bricomarché rayon plomberie, on perce, et on enfile un doigt de gant en inox (récupéré d'un thermomètre à viande pas cher)


armé de mon SpotFlam et d'argent, je m'attelle à souder tout ça proprement


le résultat est mitigé, le spotflam est pas assez puissant


je passe au chalumeau de plombier, avec un peu de flex, ça passe tout de suite mieux et j'obtiens un très beau résultat!


je remplace alors le raccord coudé qui allait vers le Sirai par un raccord triple, qui me permet de garder le Sirai tout en faisant passer le doigt de gant à l'intérieur de la chaudière:


je fais ici le choix de garder mon Sirai car l'électronique que je mets derrière est pilotée par un Raspberry, qui n'est pas aussi robuste qu'un arduino: en cas de plantage logiciel, je ne veux pas faire trop souvent appel à la soupape de sécurité ou aux thermostats. Le Sirai sera réglé en valeur haute (1.4bars ou plus) et sera un niveau de sécurité rassurant pour mes tests.

voilà pour la plomberie !

Spoiler:

La revoilà enfin
En v.2

Edit : pour ta jolie brasure tu as utilisé une "lampe à souder" genre Campingaz à cartouche ?

La revoilà enfin  

j'ai subi des pressions  

Edit : pour ta jolie brasure tu as utilisé une "lampe à souder" genre Campingaz à cartouche ?

oui tout a fait! le truc à 10 euros
le métal pour la soudure à l'argent coute plus cher que le chalumeau

Super r0bin!!
j'arrive a voir maintenant comment tu as monté.
c'est génial.
je vais bientot entamer plus ou moins le meme projet alors

une question sur le faite de changer le thermocouple par un capteur de pression,
c'est plus ou moins la meme chose qu'un Sirai mais facilement pilotable avec le raspberry?
Si je pars sur un capteur de pression, il y a une table de conversion pression degré celsius pour bien regler la température d'extraction ?

Une dernière question, est ce qu'il est possible d'avoir les différents branchements avec le raspberry pi? le branchement de la résistance se passe comment?

merci encore pour votre travail.

c'est cool mahalo! n'hésites pas à créer ton topic avec des photos je suis curieux de voir comment tu vas faire

une question sur le faite de changer le thermocouple par un capteur de pression,
c'est plus ou moins la meme chose qu'un Sirai mais facilement pilotable avec le raspberry?

c'est kif kif avec le thermocouple. c'est juste que réguler en température ou pression, ca revient au même, puisque les deux sont corrélés.
le capteur ne te permet pas à lui tout seul de remplacer le sirai, cela reste un capteur qui te donne la température ou la pression.
ensuite il te faudra un relais (ou mieux un SSR) et un algorithme pour couper/réduire la chauffe lorsqu'une valeur est atteinte.

Si je pars sur un capteur de pression, il y a une table de conversion pression degré celsius pour bien regler la température d'extraction ?

il y a une table de conversion degre/celsius, je sais plus où sur le forum j'ai trouvé celle ci qui m'a l'air plutot correcte
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cela dit cela ne te donne aucune d'indication sur la température d'extraction. c'est pourquoi j'ai rajouté une sonde de température dans le groupe E61.

Une dernière question, est ce qu'il est possible d'avoir les différents branchements avec le raspberry pi? le branchement de la résistance se passe comment?

je rajouterais les photos dès que j'aurais un peu de temps promis

Il y a quand meme un petit inconvenient a utiliser un capteur de pression pour reguler la temperature dans la chaudiere c'est qu'il en faut un qui resiste a haute temperature, et la plupart des modeles (en tout cas ceux que j'ai pu voir et qui etaient abordables) ne supportent meme pas d'alller jusqu'a 100C

Vous en avez trouve qui marchaient avec de l'eau chaude ?

pour la régulation en pression il faudra demander à [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] il en fait la promotion active, le capteur chinois d'ebay à 30psi semble fonctionner et encaisser la température
cf son post ici (chercher à "sonde pression"):
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Il faut quand meme éloigner au maximum ce capteur de la chaudière / chaleur. J'en ai aussi utilisé un sur un tube de 15cm et ça marche sans souci. Monté en direct sur la chaudière, il grille.

En passant, il est bon de "gérer" les codes d'erreur et de couper la chauffe dans ce cas (hors plage de mesure et tension "zarbie"). A noter qu'à pression ambiante, le 0 n'est pas parfait.

merci pour l'info H@R!
justement j'utilise ce type de capteur mais pour mesurer la pression d'extraction, c'est une bonne transition  

Capteur C3: pression d'extraction
je n'avais pas de manomètre, j'avais envie d'un double mano comme @p.boussaguet par curiosité d'abord, puis à terme pour le pressure profiling.

j'ai investi dans un capteur chinois de ce type:

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300 PSI ça fait 20 bars, largement de quoi voir venir.

Le problème vient du pas de vis, au format NPT, légèrement de biais/conique. J'ai du acheter un adaptateur NPT to BSP pour le raccorder à mon pas de vis 1/8 français:

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comme je n'avais pas de manometre, j'ai du mettre un raccord en T.
Et comme je n'avais pas de place pour mettre ce raccord dans ma machine, j'ai du rajouter un raccord rapide de type PTFE, le couper en deux pour y rajouter un T. Pfiou!

Les raccords de ce type, on en parle ici:
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Capteur C4: débitmètre
J'ai utilisé le même capteur que James Ward ( [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] )
Il s'agit du Digmesa FHKSC 932-9521, que l'on trouve facilement comme pièce de rechange sur les cafetières thermobloc type Nespresso, Saeco etc. Les raccords en plastique proviennent de chez Grimac.


Ce capteur sert à détecter le volume d'eau qui est retiré du réservoir (capteur à effet Hall).
A la base je voulais l'utiliser pour savoir la quantité de café extrait, mais hélas pour les systèmes E61, le volume d'eau consommé est supérieur au volume de café en tasse (cause thermosiphon et pré-infusion). En plus, de par sa conception, il faudrait le positionner vers le bas pour une meilleure précision (dixit la datasheet) mais l'architecture de la Rocket ne le permet pas.
Je me contente de l'utiliser comme capteur de déclenchement de shot / fin de shot, ce qui est quand même relativement utile.

Capteur C5: hauteur d'eau dans le réservoir
Là encore j'ai repris la bonne idée de James, un capteur ultra-son pour détecter la hauteur de l'eau dans le réservoir.
Il s'agit du HC-SR04, relativement peu onéreux et plutôt précis.
j'ai fait imprimer un cache en plastique custom, en adaptant ce modèle à mes besoins:
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ensuite, je l'ai positionné sur le haut de mon réservoir d'eau, capteur vers le bas, puis calibré en fonction du niveau d'eau.

Capteur C6: poids de la mouture
Il s'agit de ma balance connectée, en bluetooth.


Je ne l'ai pas encore réintégrée à mon nouveau montage, j'en avais parlé ici:
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à réadapter

Capteur C7: température ambiante et hygrométrie
Je voulais avec ce capteur, mettre en évidence les changements de l'hygrométrie avec le fait de devoir moudre plus ou moins fin.
Du coup j'ai trouvé un module simple et pas trop cher, qui embarque en bonus la température ambiante. Pourquoi pas? Il s'agit du module DHT22, ou bien AM2302 (avec les fils).

Bon, c'est clairement pas le plus utile comme capteur, mais tant qu'à faire

C'est le meme genre de capteur de pression que j'ai utilise et celui la va jusqu'a 120C mais pour le mien c'est seulement 85C, du coup je l'ai mis du cote de l'eau froide

perso, je serais toi, je passerais sur un débitmètre laiton. De ce qu'on m'a dit ceux-ci ne sont pas très réguliers dans la détection.

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] les debitmetre laiton sont très chers (j'ai pas trouvé moins que 60 euros de mémoire), et puis les raccords 1/8 en vis c'est plus délicat à intégrer

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] le capteur de pression je le mets avant le Hx, juste en sortie de pompe. du coup c'est que de l'eau froide, pas de probleme

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] je t'en envoie un si tu veux. J'dois en avoir 8 ou 10...

tu peux ouvrir une boutique lol !
je suis intéressé indeed, je t'envoie un MP

j'ai trouvé cela sur ebay, un capteur de pression.
Cela provient du meme vendeur sur ebay où Brezeme a acheté.
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pensez vous qu'il tiendrait les hautes température?

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] regarde le message de H@R:
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je pense qu'il faut distinguer la température de la vapeur (dans le tuyau), et la température autour du capteur (néfaste):

sinon tu peux toujours envoyer un message au vendeur pour lui demander quelle température maxi supporte son capteur, et que tu vas l'utiliser pour mesurer la pression d'eau (vapeur)

P1: le relais SSR pour la chaudière
On ne présente plus ce relais Fotek 25A qui permet de piloter une résistance chauffante par paliers de 2% !
le scotch noir moche sert à éviter les accidents, je fais des essais sans le capot  



P2: le variateur de voltage pour pompe Ulka
faire varier la pression de la pompe Ulka avec un SSR est à priori peu efficace (car on ne peut agir que lorsque le signal repasse à zero). avec un transistor de puissance, on peut se permettre de commuter la tension de manière beaucoup plus rapide, et donc de faire varier le moteur et la pression de la pompe.
James est tellement un crack de l'électronique, il a créé lui-même son montage pour piloter son triac haute tension. Je ne suis pas aussi doué, j'ai récupéré un montage fait par un pro (accessoirement j’essaie d'éviter de m'électrocuter )
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on voit bien la séparation haute tension / basse tension.
le découpage de la tension est piloté par un signal PWM envoyé du raspberry

mon imprimante 3D mise à l'oeuvre pour un casing sur mesure:

(à recommencer d'imprimant en utilisant de l'ABS plutot que PLA pour la résistance à la chaleur)

I2: écran OLED
Pour afficher les informations, j'ai choisi un écran OLED de 1,7" couleur.
J'avais envie qu'il aie la forme d'un mano, pour se fondre dans la machine.
Le voici derrière l'habillage façon manomètre:

Il s'agit de la "marque" chinoise Digole, en tout cas un écran qui a donné des sueurs froides à certains car il n'est pas facile à apprivoiser

I1: boutons
Pour piloter l'IHM que je voulais minimale, j'ai choisi un encodeur électronique, qui fait aussi bouton poussoir quand on appuie dessus:


J'ai aussi un autre bouton qui est un détecteur de toucher, pour allumer l'écran automatiquement car un écran OLED ça s'abime si ça reste allumé trop longtemps. je n'ai pas encore de photo ça va venir.

Voilà pour les ingrédients. maintenant il va falloir relier tout ça ensemble

Ça m'impressionne toujours ce genre de poste.

Ça s'annonce bien en tout cas.


Fabio - Pas cap.

Idem, pacap....
Mais impatient de voir le résultat!

clair...

Quel courage et quel talent !