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#nds53 IoTプラットフォーム・工作でスーヴィード(低温調理)

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anova的なものを2種類自作した話

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#nds53 IoTプラットフォーム・工作でスーヴィード(低温調理)

  1. 1. IoTプラットフォーム・工作で スーヴィード(低温調理) #nds53 @civic
  2. 2. 自己紹介 • Twitter: @civic • Python, Java • サーバーサイドが主 • 工学系・電気系は素人
  3. 3. 今日話す内容 • 低温調理(スーヴィード)について • Raspberry Pi Zero Wで低温調理器を作った • ジェネリックAnova v1 • ジェネリックAnova v2
  4. 4. 低温調理(スーヴィード)について
  5. 5. 絶妙な温度で肉に長時間火を通す 滅菌できる温度 肉が固くなる温度 60℃前後 パサつかない・固くならない・でも滅菌はされる
  6. 6. • Anova Precision Cooker 代表的な調理器具 ・肉を真空パック ・鍋のお湯を一定温度に保つ
  7. 7. Anovaの入手 • Amazonでだいたい2万円弱 もしくはbuilderscon3位の副賞でゲット (実力者のみ)
  8. 8. 貧乏人には高くて買えない! (それに3位も無理だ)
  9. 9. Generic Anova v1
  10. 10. つくろう! • デジタルサーモスタットで温度制御 • スロークッカーをON/OFF制御 • 総額6000円程度 https://goo.gl/679t4U
  11. 11. はい
  12. 12. ジェネリックAnova v1の問題点 • ON/OFF制御では温度がゆらぐ • ±1〜2℃程度 • より複雑な制御もしたい
  13. 13. ON/OFF制御 • 設定温度を超えたらOFF(0%出力) • 設定温度より下がったらON(100%出力) • OFFにしても予熱で温度が上がリ続ける (オーバーシュート)
  14. 14. Generic Anova v2
  15. 15. PID制御 • イイ感じに出力を制御する方法 • 比例・積分・微分制御 • 比例→目標まで遠ければ強火 近ければ弱火 • 積分→長期的なズレを補正 • 微分→急激な変化を補正
  16. 16. 出力の制御 • 100V電源のON/OFFを制御する • ソリッドステートリレー(SSR)を使用 • 100VのON/OFFをDC3Vで制御 • 秋月電子で250円 • Raspberry PiのGPIOで制御 ※SSRは条件によって放熱対策が必要
  17. 17. 出力の加減 • 100VのON/OFFでどうやって出力量を変化させる のか? • 例えば10秒間で分割して、出力時間を調整 • 100%出力 → 10秒間ON • 20%出力 → 2秒間ON 8秒間OFF 0 2.5 5 7.5 10 12.5 20% 50% 100% 時間 ON OFF
  18. 18. 全体構成 Raspberry Pi Zero W 温度センサーDS18B20 ツインバードスロークッ カー SSR Fuse AC100V GPIO GPIO WiFi iPhone Tornado IFTTT Webhook API Push Notification
  19. 19. ハードウェア • Raspberry Pi Zero W • 温度センサー DS18B20 • ソリッドステートリレーSSRキット20A • ツインバードスロークッカー プラットフォーム(土台)
  20. 20. UI • v1はデジタルサーモスタット のLCDとボタンがあった • v2はLCDもボタンもないので Web UI • フロント Vue.js • chart.js • bootstrap
  21. 21. リアルタイム更新 • ハード側で測定した温度変化をクライアントに リアルタイムに更新 • Server Sent Event • サーバーからデータをプッシュして更新 • サーバはPythonで記述 • Tornado サーバ側で10秒おきに温度計測しているのでポーリングでも よかったかも…
  22. 22. プッシュ通知 • IFTTTのWebHookで楽ちん
  23. 23. 結果
  24. 24. 温度制御の比較 ON/OFF制御 PID制御 100% 100% 100% 0% 0% 0% なめらかな出力制御 ゆらぎの少ない温度 ゆらぐ
  25. 25. リスク • SSRは発熱する • 今回の部品では2Aまでは放熱不要とのこと • いちおう、小さいヒートシンクをつけた • 基板上にも温度センサーを配置して温度監視 • 100V危険 • ヒューズをつけた ※自己責任で!
  26. 26. 肝心の調理結果は?!
  27. 27. ゆらぎのない一定温度で 調理された肉ですが 味の違いは分かりませんでした!
  28. 28. それよりも肉の良し悪しが大事
  29. 29. まとめ・感想 • システムとしての価値はともかく楽しかった • ハード作成・制御ソフト・フロントエンド • 一通りつくってから「おっ参考になりそう」とみ つけたKindle本がかなり似た実装だった • 低温調理器自作入門 • Pi, 温度センサー, SSR, PID制御, IFTTT • より複雑な制御も実装したい • 例:60℃で30分加熱後、58℃で2時間 http://amzn.to/2xLH2ph

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