Control de Barriles DIY: Presión, litros, temperatura y humedad

 Dificultad: Normal.

Tiempo aproximado: 5 horas.

Coste: 20 - 38€.

Utilidad: Muy Útil

*Nueva versión del Control de barriles [link!] 

La versión de este artículo aún es funcional, pero he montado un nuevo dispositivo de control de barriles, que podéis ver pulsando en la imagen:

Descripción del proyecto Control de Barriles: 

Una de las cosas, que más me molesta cuando tengo la cerveza en Corny, es no saber cuándo está a punto de acabarse el Corny. Suele pasar, esperas visita en casa y el barril que tienes pinchado se acaba a la tercera pinta y no tienes otro corny en frio.

Para ello se me ocurrió realizar una báscula en la cual le omitiremos el peso del barril, y que la unidad que nos dé mediante una pantalla sea en litros y no en kilos (podemos hacerlo también en "pintas" por ejemplo). Comenzado ya el proyecto y con una placa Arduino dentro de nuestro proyecto ¿Porque no añadir más funciones?
 
Detallo las funciones conseguidas hasta el momento, pero es un proyecto el cual continuare trabajando:
 
- Control de litros dentro del barril.
- Control de la presión del barril.
- Control de la temperatura del Kegerator.
- Control de la Humedad del Kegerator.
- Actualización 03/02/21: Conexión Wifi [link!].

La pantalla que vamos a utilizar en el proyecto es una LCD 1602, de dos líneas vamos, puedes utilizar una de 1604 de 4 líneas. pero con dos líneas es suficiente para mostrar toda la información, y al fin y al cabo busco que sea lo más compacto posible, no obstante, el proyecto se puede adaptar a las dos pantallas, e incluso una Oled, pero está ya me resultaba demasiado pequeña para este proyecto.

¿Porque un sensor de humedad? Simplemente porque utilizando el mismo cable podía poner un sensor de temperatura o un sensor de temperatura y humedad, para el mismo precio y esfuerzo prefiero tener información de más que de menos.

El proyecto esta explicado para barriles tipo Cornelius ya que son los mas habituales y dicho sea de paso son los que yo utilizo, pero con los conectores adecuados y la base o plataforma adecuada serviría para cualquier tipo de barril.

Con el control de barriles podemos tener un control de los litros que nos quedan en el barril, hay que tener en cuenta que estos tendrán un leve margen de error, ya que todo dependerá de lo bien que calibremos nuestra "bascula cuenta litros" y que, aunque la diferencia es mínima, no pesa lo mismo la misma cantidad de litros con una densidad de 1004, 1020. este es un valor que actualmente no se tiene en cuenta. Además, para el final del corny siempre nos queda un fondo que de litros que no llega el "espadín del barril" y los cuenta, aunque no son litros para consumir, si estos los queréis obviar porque os interesa saber cuándo se acaba, tan sencillo como pesar el corny cuando se acabe la última pinta y añadir ese margen de error.

El modo de funcionamiento seria tal que un bascula sin tara (es decir que no cuente desde "0" con el peso encima, para que podáis apagar y encenderlo a placer), se le descontaría el peso de barril. El resto es lo que nos mostrara en pantalla en formato de litros.

Como pasos rápidos de configuración serian:
- Calibrar nuestras bascula cuenta litros.
- Sumarle el peso de la tara inicial que calcularemos.
- Restarle el peso del Corny en vacio. *
*Si tenemos cornys de varias medidas deberemos de cambiar este dato antes el cambio del barril. (o tener varios KegControl).

La presión la calcularemos gracias a un conector extra en el Corny, podéis agujerear "adaptar" el sensor como mejor os vaya, pero personalmente no me gusta agregar nuevos agujeros y menos algo que no tenga vuelta atrás. La solución pasa por cambiar la tapa del cornelius por una nueva con un conector de Ball-lock como el de la imagen (la tenéis en el listado de materiales).

 

 

La temperatura y la humedad simplemente son dos sensores añadidos a la base de KegControl que, aunque no den un valor exacto de la temperatura del barril si del Kegerator donde tenemos los barriles.
 
Cabe decir que el proyecto es adaptable, si no quieres tener el sensor de presión por ejemplo o el sensor de temperatura, basta con no añadirlo.
 
La placa de configuración será una Wemos D1 Mini, ya que es de bajo coste y cuenta con wifi (para futuras funciones),  pero serviría cualquier placa Arduino con los mismos conectores necesarios para los dispositivos, es decir, bus I2C, una entrada analógica, y 3 digitales.

Tenéis también el artículo de la versión de envío de datos mediante wifi para poder recibir todos los datos en el móvil mediante una app (valido para IOS y Android). [link!]

Antes de comenzar con los esquemas de montaje, os dejo si queréis un vídeo introductorio del Control de Barriles donde lo vemos en funcionamiento, las partes que los componen y como se instala en en un Kegerator.
Si os gustar podéis darle al "like" y suscribiros al canal [link!], me ayuda mucho vuestro apoyo en las diferentes redes para poder seguir creando nuevo contenido.

Materiales necesarios para el Control de Barriles:

Wemos D1 Mini: [Aliexpress]  [Amazon]

Opcional D1 Mini PRO 16 MB [Aliexpress]

Pantalla LCD 1602 con - I2C [Aliexpress] [Amazon]

Recordar que podéis utilizar otras pantallas adaptado el código.

Cables GPIO. Cables Dupont [Aliexpress] [Amazon]

Materiales opcionales según lo que quieras ver:

Sensor de temperatura y humedad:

DHT22 (con resistencia incluida) [Aliexpress] [Amazon]

Sensor de peso:

Sensores de peso de celda (4x50Kg) + Módulo HX711 [Aliexpress] [Amazon]

Sensor de presión:

Transmisión de sensor de presión - DC 5V G1/4 de 0-1,2 MPa [Aliexpress] [Aliexpress]

Tapa corny con acceso Ball Lock C02 [Aliexpress] [eBay] [Amazon]

Conector de tornillo rápido (8mm) [Aliexpress]

Conector Ball Lock (de rosca) [Aliexpress] [eBay] [Amazon]

Trozo de tubo de 8mm de diámetro.

Base de nuestro control de Barriles. 

Aquí puedes desarrollar todo tu ingenio DIY, este proyecto comencé hace meses por una de madera, pasado por otra de metacrilato para acabar utilizando una adaptada de otro proyecto de impresión 3D. os dejo en enlace a los archivos.

 

 Opción "brazaletes" para los sensores. Autor: patrick3345 [link!] - de forma que los puedes adaptar a una madera o superficie plana. 

Opción "Donut" Callwater. Autor: Johan Chrille Strömstedt [link!]

Opción "Disco" Beerculator. Autor: Oskar Virtanen [link!]

Sea cual sea la base que escojáis para vuestro Control de Barriles DIY, tenéis que asegurar la mayor estanqueidad posible de los circuitos y de la conexiones ya que está destinado a estar dentro de una nevera "kegerator".

Estoy trabajando para traer una base económica que podamos adaptar al proyecto si no tenemos impresora 3D ¡Estar atentos!

 

Esquema General de montaje del Control de Barriles:

 

Colocación de las Sondas de presión (4 celulas):

 Colocación de las Sondas de presión (2 celulas):

 

Instalación de Sonda de Temperatura y Humedad para el Control de Barriles

Para la sonda de Temperatura/Humedad, la coloco en mi caso debajo de la base para que quede disimulada y el diseño de esta base tiene un habitáculo para ella.

5V - 5V (Rojo)

GND - GND (Negro)

DAT - D3 (GPIO 18)

 

 

Instalación de Sonda de Presión para el Control de Barriles

Para controlar la presión del corny, necesitamos adaptar de alguna manera que el transmisor de sensor de presión este en contacto con el C02, en mi caso, no me gusta realizar agujeros extra y comencé las pruebas con la salida C02 de Gas para comprobar que funciona correctamente. Una vez terminadas las pruebas para la última prueba, cambie la tapa del Corny por la que les muestro en las imágenes, esta viene con un conector Ball Lock de gas, de forma que simplemente tenemos que cambiar la tapa del barril para poder realizar las lecturas de C02 de nuestro Corny.
 
Para el sensor de presión necesitaremos una entrada Analógica (la única que dispone el Wemos):

5V - 5V (Rojo)
GND - GND (Negro)
A0 - Amarillo

Utilizaremos el adaptador de la rosca, para adaptarlo a un Ball-Lock y este será el que conectemos al conector de la tapa del Corny para controlar la presión.

 

 

Instalación de Sonda de peso para el Control de Litros de Barril

 

Podemos realizar la conexión con 2 o 4 sondas. Con cuatro sondas podríamos trabajar hasta con 200 Kg, con 2 hasta 100 Kg. Recomiendo trabajar con la configuración de 4 sondas, ya que las podemos colocar simétricas por toda la base lo cual nos dará una medida más precisa, y en el improbable pero posible caso de que en el futuro se nos estropee una de las sondas, podemos desconectar estas y una segunda para pasar a la configuración de dos sondas, y al estar instaladas las cuatro físicamente, continuara teniendo una distribución simétrica, por hablar más claro "no cojeara".
Conexiones de las sondas al módulo HX711 (4 sondas):

Sonda (E+) negro - Sonda (A+) Negro.
Sonda (E+) blanco - sonda (A-) blanco.
Sonda (E+) rojo - E+ módulo HX711.
Sonda (A-) negro - Sonda (E-) negro.
Sonda (A-) rojo - (A- )módulo HX711.
Sonda (A+) blanco- Sonda (E-) blanco.
Sonda (A+) rojo - (A+) módulo HX711.
Sonda (E-) rojo - (E-) módulo HX711.

 

Conexiones de las sondas al módulo HX711 (2 sondas):
Blancos - (E+) módulo HX711.
Negros - (E-) módulo HX711.
Rojo sonda 1 - (A-) módulo HX711.
Rojo sonda 2 - (A+) módulo HX711.

 

Conexiones del módulo HX711 al Wemos:
5V - 5V
GND -GND
RX (GPIO 21)
D4 (GPIO 17)

 Comprobación de las Sondas de peso:
Si tenemos un tester, un buen paso sería comprobar que las 4 sondas están bien, ya que si falla una te fallara el sistema y más vale asegurarse antes de empezar a realizar las conexiones. Para ello comprobar las resistencias entre los hilos de cada sensor:
Blanco y negro: 2k
Rojo y Negro: 1k.
Rojo y Blanco: 1k
 

 

Instalación del Display del ControKeg.

Para la instalación del display, simplemente deberemos de alimentarlo con 5V y GND y conectarlo a los pines I2C de nuestra placa arduino, que según e datasheet son: 

SCL - D1 (GPIO 20)

SDA - D2 (GPIO 21)

En mi caso, con un cable ADU4 para alargar 2 metros desde la pantalla a la placa Wemos para así poder colocar el Display fuera del Kegerator:

 

Calibrado y Carga de Firmware del Control de Barriles DIY

La programación la tenemos en el siguiente artículo [link!]. En el cual explicamos el calibrado y la carga del firmware, así como lo usare de recopilación de las nuevas versiones con nuevas funcionalidades que vaya implementando en un mismo artículo.

 

 Una vez expuesto el proyecto, y aunque es fácil de modificar entendiendo el concepto de funcionamiento, si alguien quiere adaptarlo para varios barriles, otro display, otra base, alguna nueva función, etc... comentarlo y lo estudiamos o te doy pautas de lo que tenga ya comprobado, poco a poco ire agregando algunas variantes. Igualmente estoy abierto si alguien quiere colaborar con el código o añadiendo nuevas funciones.