El montaje del Samovar lleva de 2 a 4 horas y no requiere soldar componentes SMD. La base es una placa ESP32 (38 pines), a la que se conectan: 3–4 sensores de temperatura DS18B20 (caldera, columna, cabeza), un sensor de presión MPX5010D, un motor paso a paso 28BYJ-48 con driver ULN2003 (la unidad de extracción), una bomba peristáltica de 12 V, un relé SSR-25DA (calefacción) y una pantalla LCD 1602 con I2C. Las conexiones se hacen con bornes y conectores Dupont. La alimentación proviene de una fuente de 12 V 5 A. La caja es una caja estándar para carril DIN o una impresa en 3D. El esquema de conexiones está disponible en EasyEDA, y los modelos 3D de la caja, en Thingiverse. Tras el montaje, el sketch se carga a través del Arduino IDE y el controlador está listo para trabajar. El único punto crítico: la conexión correcta de los DS18B20 (la línea de datos con una resistencia pull-up de 4,7 kOhm a 3,3 V).
Ya tiene las piezas necesarias y solo queda decidir cómo construirá el Samovar: con una placa, con cableado punto a punto o con una protoboard, y montar el Samovar.
Esquema de conexiones (haga clic en el esquema para abrirlo en una ventana nueva).
El esquema muestra todas las piezas y cómo se conectan a los pines del ESP32. Si ha decidido montarlo sobre una placa (ya hecha o una protoboard), recomendamos montar el ESP32 y el driver del motor paso a paso en zócalos. Si estropea sin querer el driver o el ESP32, o los necesita para otros proyectos, podrá quitarlos de la placa.
Al instalar el regulador de tensión reductor, primero ajuste en él la tensión y solo después instálelo en la placa, para no aplicar tensión excesiva al ESP32 y a los sensores.
Para que el motor paso a paso funcione correctamente, hay que configurar el driver:
A los pines RST y SLP hay que suministrarles 3 V; la placa tiene un puente H1 para ello, y los tres pines deben estar cortocircuitados.
Para mejorar la estabilidad y la suavidad de la bomba peristáltica, puede cortocircuitar los pines MS1, MS2 y MS3 del driver del motor paso a paso (se refiere al driver) a 5 voltios (la placa tiene los interruptores SW1 para ello).
Puede leer más sobre el driver del motor paso a paso aquí
Valores de los condensadores y las resistencias (vea aquí dónde colocarlos): R4k7 – 4,7 KOhm; si se instala un botón, hay que instalar una resistencia R10k – 10 KOhm. Los condensadores C1 y C2: para una tensión continua de al menos 15 voltios, capacidad 100 – 400 µF. Los condensadores C3 y C4 pueden añadirse pero no son obligatorios: tensión continua superior a 5 voltios, 100-400 µF.
Al instalar los condensadores, tenga en cuenta que la capacidad total de los condensadores a la entrada del regulador debe ser mayor que la de los condensadores tras la salida del regulador. Es decir, la capacidad de C3+C4 debe ser menor que la de C1+C2. Además, no conecte la alimentación a la placa sin el ESP32.
Un diodo de protección en el circuito del regulador
Aunque un regulador de tensión tiene protección contra sobrecargas en distintos modos (así como protección contra sobrecalentamiento), puede fallar si la tensión de salida supera la de entrada. Un condensador grande conectado a la salida para suavizar el rizado de tensión aumenta el riesgo de esta situación con un consumo de corriente de salida bajo, sobre todo cuando otra parte del circuito se alimenta con la tensión de entrada del regulador. Un modo similar se produce si el regulador se usa para cargar una batería y esta se sobrecarga al final del proceso.
Los condensadores situados después del puente de diodos pueden descargarse antes que el condensador de la salida del regulador. En ese caso el dispositivo puede fallar en décimas de segundo. Por eso el condensador de la salida siempre tiene menor capacidad que el de la entrada. Para un funcionamiento seguro puede colocar un diodo de protección entre la entrada y la salida, por el que se drenará el exceso de corriente de la salida del circuito (fig. 1). Para más detalles vea aquí
Para saber cómo conectar la bomba de agua de refrigeración, vea aquí
Conexión del sensor de nivel de reflujo (se conecta al conector VOLUME o LEVEL, según la versión de la placa, por los colores de los cables y por el orden de los pines en el conector): azul es masa, amarillo es señal, marrón es alimentación. El sensor de nivel tiene una resistencia ajustable. Si usa un sensor redondo, su resistencia queda oculta bajo la tapa superior. Hay que abrir la tapa y, girando la resistencia ajustable con la columna en marcha, se regula la sensibilidad del sensor (en sentido horario baja la sensibilidad, en sentido antihorario la sube). En un sensor rectangular la resistencia ajustable está en el lateral de la carcasa.
Si necesita cambiar el tiempo de reacción del sensor de nivel de reflujo, se establece aquí:
En el archivo logic.h, alrededor de la línea 698
//Si ya hemos reaccionado, hay que esperar 40 segundos, porque el proceso es inercial
alarm_h_min = millis() + 1000 * 40;
40 es el número de segundos tras el cual se volverá a cortar la potencia cuando se dispare el sensor de nivel de reflujo. Con el sensor de nivel de reflujo instalado esto funciona en cualquier modo, ya que forma parte del grupo de seguridad, para evitar que la columna se inunde.
en Samovar.h, alrededor de la línea 193:
#define WHLS_ALARM_TIME 3 //Segundos antes de que se active la alarma de nivel de reflujo.
Debido a las fluctuaciones del reflujo el sensor puede parpadear; este parámetro establece cuántos segundos de activación continua del sensor de nivel deben pasar para considerar que se ha disparado.
Lo que sigue se aplica solo al funcionamiento en modo de preinundación:
en Samovar.h, alrededor de la línea 540:
#define TIME_C 5 // Tiempo de espera en minutos para el programa del modo de preinundación
– es el tiempo tras el cual el Samovar subirá la tensión si el sensor de nivel de reflujo no se ha disparado.
Conexión del servo al conector SERVO1 de la placa (por los colores de los cables y por el orden de los pines en el conector): marrón o negro es masa, rojo es alimentación; amarillo o blanco es señal;
Conexión del sensor de caudal de agua al conector WATERSENSOR de la placa (por los colores de los cables y por el orden de los pines en el conector): amarillo es señal, negro es masa, rojo es alimentación.
