十多年前，我开始酿制自己的啤酒。 像大多数自家酿制的啤酒一样，我从我的厨房开始做基于提取物的啤酒。 这需要最少的设备，仍然可以酿出真正可口的啤酒。 最终，我使用了一个大冷却器来制作麦芽糖糊，进行全谷物酿造。 几年来，我一次酿造5加仑，但酿造10加仑需要花费相同的时间和精力（并且只需要稍大的设备），因此几年前我加倍努力。 升至10加仑之后，我偶然发现了StrangeBrew Elsinore ，意识到我真正需要做的就是将整个系统转换为全电动，并使用Raspberry Pi运行它。

有大量有用的信息可用于构建您自己的全电动家庭酿造系统，并且大多数酿酒商都从TheElectricBrewery.com开始。 尽管最简单的方法已在此处概述，但仅将控制面板放在一起可能会变得相当复杂。 当然，您也可以采用一种更便宜的方法，并最终得到相同的结果-烧水壶和热水壶由加热元件提供动力，并由PID控制器进行管理。 我认为这有点太无聊了（而且这也意味着您无法获得酿造过程的整洁图表）。

五金用品

在我退出项目之前，我决定开始购买零件。 我的基本设计是一个热液罐（HLT）和一个装有5500w加热元件的烧水壶，以及一个带有假底的土豆泥桶。 我将使用泵通过HLT中的50'不锈钢盘管（称为“热交换器再循环液系统”，称为HERMS ）使the液再循环 。 我需要第二个泵来使HLT中的水循环，并帮助将水输送到糖化炉。 所有电子组件都将由Raspberry Pi控制。

构建我的电动冲泡系统并使其尽可能自动化意味着我将需要以下各项：

• 带5500w电加热元件的HLT
• HLT中的HERMS线圈（50'1/2“不锈钢）
• 带有5500w电加热元件的烧水壶
• 多个固态继电器，用于打开和关闭加热器
• 2个高温食品级泵
• 继电器，用于打开和关闭泵
• 配件和高温硅胶管
• 不锈钢球阀
• 1线温度探头
• 很多电线
• 电器箱容纳一切

冲泡系统（Christopher Aedo摄。CC BY-SA 4.0）

The Electric Brewery确实涵盖了构建系统电气部分的详细信息，因此我将不再重复它们的详细信息。 在计划用Raspberry Pi替换PID控制器时，您可以通读并遵循他们的建议。

要注意的一件事是固态继电器（SSR）信号电压。 许多教程建议使用需要12伏信号来闭合电路的SSR。 但是，Raspberry Pi GPIO引脚将仅输出3v。 确保购买会在3伏电压下触发的继电器。

墨S SSR（克里斯托弗·埃多摄， CC BY-SA 4.0）

要运行您的冲煮系统，您的Pi必须做两件事：从几个不同的地方感应温度，并打开和关闭继电器以控制加热元件。 Raspberry Pi可以轻松完成这些任务。

将温度传感器连接到Pi的方法有几种，但是我发现最方便的方法是使用1-Wire总线 。 这允许多个传感器共享同一根线（实际上是三根线），这使其成为在您的冲煮系统中检测多个组件的便捷方法。 如果您在线寻找防水DS18B20温度传感器，您会发现很多选择。 我在项目中使用了Hilitchi DS18B20防水温度传感器 。

为了控制加热元件，Raspberry Pi包含多个通用IO（GPIO）引脚，这些引脚可通过软件寻址。 这样，您只需在文件中放入1或0 ，即可将3.3v发送到中继。 当我第一次学习所有功能时， Raspberry Pi —使用GPIO驾驶继电器教程对我最有帮助。 GPIO控制多个固态继电器，按照冲泡软件的指示打开和关闭加热元件。

我首先开始在盒子上工作，以容纳所有组件。 因为它们全部都在滚动车上，所以我希望它相对便携，而不是永久安装。 如果我有一个位置（例如，在车库，杂物间或地下室内部），则应该使用安装在墙上的较大电箱。 取而代之的是，我找到了一个尺寸合适的防水项目箱 ，希望可以将所有东西塞入其中。 最后，它看起来有点紧身，但还是成功了。 在左下角的Pi带有中断板，用于将GPIO连接到1-Wire温度探头和固态继电器 。

为了使240v SSR保持凉爽，我在机箱上切了一些Kong，并在堆叠的铜垫片之间放置了CPU冷却脂，并在机箱外部安装了散热器。 效果很好，盒子内没有任何散热问题。 在盖子上，我放了两个用于120v插座的开关，以及两个240v LED，以显示哪个加热元件已通电。 我将烘干机的插头和插座用于所有连接，因此轻松断开水壶的所有连接。 一切也都在第一次尝试中正常进行。 （首先绘制接线图肯定会成功。）

这些图片来自“概念验证”版本-最终生产系统应具有两个以上的SSR，以便可以切换240v电路的两条腿。 我想通过软件切换的另一件事是泵。 目前，它们是通过机箱正面的物理开关控制的，但可以轻松地通过继电器进行控制。

控制箱（Christopher Aedo摄。CC BY-SA 4.0）

我需要找到的唯一一件麻烦的事情是温度探头的压缩配件。 将探针安装在T型接头中，然后放在HLT和糖化炉最低隔板上的阀门上。 只要液体流过温度传感器，它将是准确的。 我曾考虑过在水壶中增加一个热电偶套管，但是基于冲泡过程，我意识到这对我没有用。 无论如何，我购买了1/4英寸的压缩配件 ，它们工作得非常完美。

软件

整理好硬件后，我就有时间使用该软件。 我在Pi上运行了最新的Raspbian发行版 ； 操作系统方面不需要任何特殊要求。

我从Strangebrew Elsinore酿造软件开始，当我的一个朋友问我是否听说过基于Raspberry Pi的酿造控制器Hosehead时发现了该软件。 我以为Hosehead看起来不错，但是我不想买一个冲煮控制器，而是想要自己建造一个挑战。

设置Strangebrew Elsinore非常简单- 文档非常详尽，我没有遇到任何问题。 尽管Strangebrew Elsinore的工作正常，但Java似乎有时会给我的第一代Pi造成负担，并且它不止一次地崩溃了我。 我也很悲伤地看到发展失速和似乎没有被其他贡献者的一大社会（虽然有，现在仍然是，大量的使用它的人）。

CraftBeerPi

然后，我偶然发现了CraftBeerPI ，它是用Python编写的，并由积极贡献者的开发社区提供支持。 原始作者（现任维护者）Manuel Fritsch非常擅长处理贡献并就人们打开的问题提供反馈。 克隆仓库和开始工作只花了我几分钟的时间。 README还提供了一个将DS1820温度传感器连接到Pi或CHIP计算机的硬件连接说明。

在启动时，CraftBeerPi将引导用户完成配置过程，该过程将发现可用的温度探测器，并让您指定哪些GPIO引脚管理哪些设备。

CraftBeerPi（Christopher Aedo摄影。CCBY -SA 4.0）

使用此系统运行冲泡很容易。 我可以依靠它可靠地保持温度，并且可以输入多温度步骤混搭的步骤。 使用CraftBeerPi使我的酿造日子变得有些无聊，但我很乐意以传统的手动丙烷燃烧器的“刺激性”为代价来换取该系统的效率和一致性。

CraftBeerPI的用户友好性启发了我设置另一个控制器来运行“发酵室”。 就我而言，那是一台二手冰箱，我发现里面是50美元加上25美元的加热器）。 CraftBeerPI可以轻松控制冷却和加热元件，并且您可以设置多个温度步骤。 例如，此图显示了我最近进行的IPA会话的发酵温度。 发酵室将发酵麦芽汁在67°F下放置4天，然后每12小时将其升至1°F直到达到72°F。 该温度保持了两天的二乙酰休息时间。 之后，将其设置下降到65F持续5天，在此期间我“干跳”了啤酒。 最后，将啤酒冷轧至38F。 CraftBeerPI使添加每个步骤并使该软件易于管理发酵。

SIPA发酵曲线（Christopher Aedo摄。CC BY-SA 4.0）

我还一直在试验TILT液体比重计，以通过蓝牙连接的浮动传感器监控发酵啤酒的重力。 有一些集成计划可以使它与CraftBeerPI一起使用，但是现在它会将重力记录到Google电子表格中。 一旦此比重计可以与发酵控制器进行通讯，就可以轻松设置直接基于酵母活动直接采取行动的自动发酵配置文件，而不是依靠最初的发酵​​在四天内完成，而是可以设置温度梯度在重力作用下启动稳定24小时。

与任何此类项目一样，成像和计划方面的改进以及其他组件也很容易。 不过，我对今天的状况感到满意。 我用这种设置酿造了很多啤酒，每次都达到预期的土豆泥效率，而且啤酒一直很美味。 我最重要的客户-我！-对我一直在厨房使用的东西感到满意。

自制自来水（Christopher Aedo摄。CC BY-SA 4.0）

本文基于Christopher的OpenWest演讲， 使用Linux，Python和RaspberryPi酿造啤酒 。 OpenWest将于2017年7月12日至15日在犹他州盐湖城举行。

翻译自: https://opensource.com/article/17/7/brewing-beer-python-and-raspberry-pi