کنسول بازی نینتند
درون کنسول بازی نینتندو چه چیزی قرار دارد؟
فروردین ۱۷, ۱۳۹۹
اتوماسیون
نگاهی موشکافانه بر جنبه ی با تکنولوژی پایین تولیدات پیشرفته: دستی و یا اتوماسیون
فروردین ۱۷, ۱۳۹۹
دستگاه sous-vide

با ما همراه شوید تا طرز تهیه ی دستگاه sous-vide را یاد بگیرید. با استیک های زیادی پخته شده خداحافظی کنید!

دستگاه sous-vide خود را ساخته و با کنترل دمای دقیق، وعده های غذایی کاملا پخته شده داشته باشید. آردوینو، یک پلوپز و یک سنسور دما را حاضر کرده و سپس آماده شوید تا کار را شروع کنیم.

آیا در مورد غذا سختگیر هستید و غذاهای خوب طبخ شده را میپسندید؟ اگر جواب مثبت است، باید یک دستگاه sous-vide در آشپزخانه ی خود داشته باشید. ساخت و نگهداری این دستگاه sous-vide بسیار آسان بوده و میتوانید کل پروژه را فقط در یک آخر هفته به اتمام برسانید. این پروژه بیشتر مختص گوشتخواران است، اما گیاهخواران نیز می توانند از این دستگاه sous-vide استفاده کنند.

 

دستگاه sous-vide

 

دستگاه sous-vide

دستگاه sous-vide چیست؟

احتمالا در درجه ی اول برایتان سوال پیش خواهد آمد که دستگاه sous-vide چیست. اگر شما فرانسوی بلد باشید نام این دستگاه خیلی هم برایتان عجیب و غریب نخواهد بود. sous-vide به معنای تحت خلا (وکیوم) است که سرنخ هایی از کاربرد این وسیله در اختیار ما قرار میدهد.

به طور معمول شما غذا را برای پخت داخل کیسه ای پلاستیکی قرار داده و سپس آن را میبندید. کیسه را درون دستگاه sous-vide که با آب جوش و در دمای خاصی پر شده قرار میدهید. (به این نکته توجه کنید که نیازی نیست بسته بندی کاملا خالی از هوا باشد. شما حتی میتوانید غذا را درون کیسه ای که سر آن باز است بگذارید و سپس انتهای کیسه را درون دستگاه sous-vide قرار دهید. آب درون دستگاه باعث میشود تا هوای درون کیسه تخلیه شود.)

این یک روش آشپزی است که بطور اساسی برای جوشاندن غذاها به ویژه گوشت ها بدون از بین بردن آب میوه و طعم در آب ایجاد شده است. اما این دستگاه sous-vide چه فایده ای دارد؟ آیا بهتر (و راحت تر) نیست که فقط استیک را در یک بخارپز طبخ کنید؟

پاسخ منفی است و من دلیل را برای شما شرح خواهم داد.

بیایید تصور کنیم که شما استیک نیم پز دوست دارید. وقتی آن را در ماهیتابه می پزید، گوشت به طور یکنواخت پخته نمی شود، و بیرون آن بیشتر پخته خواهد شد. اینگونه مرکز گوشت به خوبی پخته و صورتی خواهد شد اما اطراف آن به خوبی طبخ نمیشوند. ممکن است که سطح بیرونی گوشت نیز بیش از حد مورد نظر شما پخته شود. اما اگر شما همین تکه گوشت را درون دستگاه sous-vide بپزید همه ی قسمت های آن به خوبی و به طور یکنواخت پخته خواهند شد. به تصویر زیر دقت کنید تا متوجه منظور من شوید:

دستگاه sous-vide

 

 

انواع طبخ

اگر در ابتدا به داشتن این دستگاه sous-vide راغب نبودید، امیدوارم که با خواندن متن به داشتن یکی از این دستگاه های جذاب تمایل پیدا کنید. بیایید توضیح دادن را تمام کرده و شروع به ساخت دستگاه sous-vide کنیم.

لیست اقلام مورد نیاز برای ساخت دستگاه sous-vide

  • پلوپز
  • آردوینوی نانو
  • رله ی LEG-5
  • مقاومت ۲.۲ کیلو اهمی
  • ترانزیستور ۲N2222 NPN
  • MCP9701 ،IC ترمیستور (میتوانید از DS18B20  هم استفاده کنید اما باید کد را تغییر دهید.)
  • دیود ۱N400x
  • دکمه های فشار (مقدار ۳)
  • ال سی دی x216 با یک کنترلر Hitachi HD44780 I2C
  • منبع تغذیه ی ۵ ولتی
  • سیم سیار
  • اپوکسی (برای ضد آب کردن سنسور دما)
  • خازن جداشدن nF 100 (توصیه می شود، اما ضروری نیست)

دستگاه sous-vide

سخت افزار

حالا بیایید نگاهی به سخت افزار پروژه ی ساخت دستگاه sous-vide بیندازیم. طرح کلی در تصویر زیر مشخص است:

سخت افزار دستگاه sous-vide

لطفا همه ی قطعات را طبق تصویر به هم متصل کنید. در ادامه من چرایی انتخاب این قطعات و طرز کار آنها را توضیح خواهم داد.

واحد میکروکنترلر (MCU)

ما یک صفحه توسعه ی پایه ای را به عنوان مغز دستگاه sous-vide استفاده خواهیم کرد: آردوینوی نانو. این آردوینو هم از همان میکروکنترلری استفاده میکند که آردوینوی اونو(Uno) از آن بهره میبرد، ATMEGA328، اما در فرم SMD.

ال سی دی

ال سی دی مورد نیاز برای ساخت دستگاه sous-vide، همان ال سی دی x216  با یک کنترلر Hitachi HD44780 I2C است. یک برد I۲C که دارای پتانسیومتر برای تنظیم کنتراست (تضاد) است هم به آن متصل است. بنده تصمیم گرفتم از این نوع استفاده کنم زیرا برای برقراری ارتباط با آردوینو فقط به چهار پین – دو پین برای داده و دو پین برای توان – نیاز خواهیم داشت.

رله ی مورد نیاز برای ساخت دستگاه sous-vide

رله ی LEG-5 یک قطعه ی سوراخ دار است که به عنوان یک سوییچ عمل می کرده و هنگامی که جریان از طریق سیم پیچ هدایت می شود، بسته می شود. شما میتوانید از یک رله ی دیگر نیز استفاده کنید؛ فقط حواستان باشد که ولتاژ سیم پیچ اسمی ۵ ولت بوده و دارای درجه تماس القایی AC حداقل ۱.۵ برابر بیشتر از جریان مورد نیاز پلوپز شما باشد. به عنوان مثال، پلوپز من A2  AC نیاز دارد و رله ی LEG-5 من رتبه ی ۳A دارد.

در تصویر زیر، یک دیود هم به صورت موازی قرار دارد (یا میتوان گفت که غیر موازی) که در کنار سیم پیچ رله قرار دارد. این دیود به دیود بازگشتی معروف بوده و با فراهم کردن مسیری برای جریان القایی که پس از خاموش شدن ترانزیستور ایجاد میشود، از ترانزیستور محافظت می کند.

 

دستگاه sous-vide

 

رله

یکی دیگر از جنبه های مهم در این پروژه ی ساخت دستگاه sous-vide، استفاده ی صحیح از سیم سیار است. (از سیم سیار استفاده میکنیم تا به سیم پلوپز آسیبی نرسد.) باید در قسمتی از سیم سیار شکاف ایجاد کرده و رله را متصل کنیم.

کابل های برق خانگی شامل خط، خنثی و زمین هستند. به منظور درست خاموش و یا روشن کردن دستگاه sous-vide، باید درون هادی خط، رله قرار دهیم. البته که میتوان رله را درون هادی خنثی هم قرار داد اما استفاده از هادی خط بهتر بوده زیرا مقاومت بیشتری در برابر شوک الکترونیکی دارد. با استفاده از تستر اصلی (که معمولا یک پیچ گوشتی است.) و یا چک کردن کدهای رنگ سیم کشی مخصوص کشورتان، می توانید سیم خط را پیدا کنید. در اینجا می توانید اطلاعات بیشتری در مورد کدهای رنگ بیابید. یک روش خوب دیگر استفاده از رله ی دوبل یا دو رله برای تغییر هر دو خط و خنثی است.

نکته ی مهم: در هنگام انجام این پروژه ی ساخت دستگاه sous-vide، مراقب ولتاژ اصلی باشید. مراقب باشید که قطعات از یکدیگر سوا بوده و جریانی درون مدار نباشد، و همچنین مطمئن شوید که هادی خط و هادی زمین با یکدیگر تماس پیدا نکنند. اگر کاملا در مورد جنبه های این پروژه اطلاعات ندارید، در قسمت کامنت ها و یا در فروم سوال خود را پرسیده و سپس پروژه را ادامه دهید.

خوب که به تصویر سوییچ دقت کنید، متوجه حضور ترانزیستور NPN و مقاومت خواهید شد. اینها به منظور تامین انرژی مورد نیاز سیم پیچ رله استفاده شده اند. ما به اینها نیاز داریم زیرا جریان مورد نیاز رله (۷۲ میلی آمپر) از خروجی میکروکنترلر ما بیشتر است. (حداکثر جریان خروجی پین  I / O 40 میلی آمپر است و جریانهای معمولی باید به طور قابل توجهی پایین تر از این مقدار باشند). مقاومت برای محدود کردن جریان ورودی به پایه ی ترانزیستور، که به عنوان سوییچ (در منطقه اشباع) کار میکند، لازم است.

دکمه ها

سوییچ ها دکمه های سوییچ معمولی هستند که فقط در صورتی که فشار داده شوند، خاموش میشوند. ما به هیچگونه مقاومت خارجی نیاز نداریم و از میکروکنترلرهای داخلی استفاده میکنیم.

سنسور دما

اسکلت اصلی این پروژه سنسور دمای آن است، MCP9701. از این سنسور به دلیل خاصی استفاده نکردم، تنها دلیلم در دسترس بودن آن بود. دقیق است و رابط کاربری آن مستقیم است. ولتاژ (Vout) متناسب با دمای محیط (TA)، با شیب (Tc، یعنی ضریب دما) از mV / ° C 19.5 و ولتاژ جبران (V0 درجه سانتیگراد) mV 400 تولید می کند.

Vout=(Tc x Ta) + V0c

پیشنهاد میکنم که هنگام نصب این سنسور روی دستگاه sous-vide آن را در مرکز قابلمه و در عمق متوسط قرار دهید، و یا اینکه درب پلاستیکی که مواد غذایی در آن قرار دارد را خوب ببندید.

این سنسور دما ضد آب نیست و پیش از استفاده از آن برای این پروژه باید ضد آبش کنیم. برای اینکار، ما سیم را به آن لحیم می کنیم و سپس آنرا در اپوکسی فرو می کنیم تا همه ی قسمت های رسانا پوشانده شود. در تصویر زیر همه چیز به وضوح مشخص است:

 

دستگاه sous-vide

 

ضد آب کردن سنسور دما

اگر حوصله ی این دردسرها هنگام ساخت دستگاه sous-vide را ندارید، از سنسور ضد آب استفاده کنید.

در تصویر، یک خازن جدا کننده هم وجود دارد، ولی من از آن در مدارم استفاده نکردم. اما استفاده کردن از آن ایده ی بدی نیست.

منبع تغذیه

در آخر هم منبع تغذیه. برای کل مدار از یک منبع تغذیه ی ۵ ولتی استفاده میکنیم. باید منبعی پیدا کنید که حداقل ۱۵۰ میلی ولت را ایجاد کند. برای مثال، میتوانید از شارژر موبایل هم استفاده کنید.

نرم افزار

حالا که کارمان با سخت افزار تمام شده، بیایید نگاهی به نرم افزار دستگاه sous-vide بیندازیم.

همانطور که میبینید دو فایل وجود دارند، “main.ino” و “main.h”. فایل هدر با پسوند h”.” شامل تمام اعلان های مرتبط با متغیرها و ثابت هاست و تمامی بخش های مورد نیاز را در خود جای داده است. در این پروژه ی ساخت دستگاه sous-vide، ما از دو کتابخانه استفاده میکنیم که شما باید هر دو را نصب کنید. مورد اول کتابخانه PID نوشته ی Brett Beauregard است که برای کنترل رله و بدست آوردن دمای مورد نظر از رله استفاده می شود و دومین کتابخانه برای کنترل LCD از طریق I2C است. اگر میخواهید پارامترها و یا پین های مورد استفاده را تغییر دهید، باید این کار را در قسمت هدر انجام دهید.

در فایل “main.ino” ما عملکردهای پایه ای آردوینو یعنی “setup()” و “loop()” را پیدا میکنیم. در setup() ما تمام متغیرهایی را که نیاز به مقدار پیش فرض دارند را مقدار اولیه می دهیم و همچنین پین ها را به عنوان خروجی (برای رله) یا ورودی (برای سوییچ ها) تنظیم می کنیم.

در لوپ اصلی هم عملکردهای زیر را خواهیم داشت:

  • Cook() (پختن): این عملکرد هنگامی که متغیر شروع روی “صحیح” باشد و زمان سپری شده از شروع فرایند پخت کمتر از زمان انتخابی باشد. در عملکرد “جادو” هم وجود خواهد داشت. ما دما را از طریق “read_temp()” میخوانیم و آن را به کنترلر PID میفرستیم و اینگونه خروجی میگیریم. بر اساس خروجی، پین کنترل رله را روی بالا و یا پایین قرار میدهیم. کنترلر PID یک سیستم بازخورد است که یک مقدار خروجی را بر اساس خطا محاسبه می کند، این مقدار تفاوت میان مقدار تعیین شده (دمای مورد نظر ما) و دمای فعلی است و سه ثابت که به آنها P(متناسب)، I (انتگرال) و D (مشتق) گفته میشود، دارد. برای به دست آوردن اطلاعات بیشتر در مورد کنترلر به یکی از پروژه های پیشین من – ایستگاه لحیم کاری خود را با ATmega8 داشته باشید. – مراجعه کنید. در پروژه ی ساخت دستگاه sous-vide از خروجی برای کنترل “زمان” رله استفاده می کنیم، زیرا رله فقط می تواند دو مقدار روشن و یا خاموش را داشته باشد.
  • checkBacklight(): اگر متغیر مشخص میکند که آیا دکمه در ۳۰ ثانیه ی اخیر فشار داده شده و یا خیر. اگر پاسخ منفی بود، نور پس زمینه خاموش خواهد شد.
  • updateButtons(): در اینجا وضعیت فعلی کلیدها بررسی خواهد شد.
  • checkMenu(): میتوان به این این متغیر نام “منوی کاربرد” هم داد. با استفاده از چندین عبارت سوییچ و سه دکمه از آن برای حرکت میان منو و تنظیم دما و زمان پخت و پز با استفاده میشود.
  • updateDisplay(): و در آخر، ما LCD را برای نشان دادن منوی اصلی و قسمت های آن و یا دمای فعلی و مدت زمان پخت باقی مانده، به روز می کنیم. (اگر پخت و پزی در دستگاه sous-vide در حال انجام است.)
  • read_temp(): این تابع به طور مستقیم در منوی اصلی خوانده نمیشود، اما متغیر بسیار مهمی است. ۵ نوشته ی اولیه در تابع تنظیم را خوانده، و سپس آخرین نوشته در منوی اصلی را تفریق کرده و مقادیر دیگری را جمع زده و میانگین را حساب میکند. در واقع کاری که این تابع انجام میدهد، صیقل کردن داده های ورودی است. سپس، میانگین ​​با استفاده از فرمول ارائه شده در بالا در قسمت “سنسور دما” به درجه ی سانتیگراد تبدیل می شود. ما نوشته را از ADC 10 بیتی به میلی ولت تبدیل می کنیم، سپس ۴۰۰ (افست) را تفریق می کنیم و سپس برای بدست آوردن درجه حرارت در درجه سانتیگراد با شیب در میلی ولت / درجه تقسیم می کنیم (یعنی ۱۹.۵).

؛double realtepm = ((average * (5000.0 / 1023.0)) – ۴۰۰) / ۱۹.۵

نتیجه گیری

کار تمام است رفقا! اگر مراحل را مو به مو اجرا کرده اید و حالا دستگاه sous-vide خودتان را دارید، بروید و مواد غذایی آماده کنیم و غذا بپزید زیرا مطمئنا گرسنه هستید!

دستگاه sous-vide را روشن کنید، منو و دما را تنظیم کنید، دکمه ی شروع را فشار داده و از آن لذت ببرید. در تصویر پایین هم همبرگر من که با دستگاه sous-vide پخته شده را میبینید.

 

دستگاه sous-vide

 

پخت همبرگر به وسیله ی دستگاه sous-vide

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *