自製咖啡烘豆機

溫控器+SSR+感溫線 NT.2960
電磁開關 NT.380
計時器 NT.600
雷割物件 NT. 800
二手減速馬達 NT.900
石英加熱燈管 NT.140x3
石英平板 NT.1350
A來的鋁擠型 NT.0
十年前的家用小電扇 NT.0
也是A來的手工焊接材料 NT.0
DIY的樂趣～～無價

其實，OVER30-MAN並不愛喝咖啡。
OVER30-MAN這輩子大概只有喝過2杯好喝的咖啡，一次是在通化街夜市附近，一家店裡擺滿生豆的咖啡吧，一杯55元的拿鐵，讓人有驚豔的感覺。第二次，是在一個朋友家中，他算得上是個咖啡玩家，從配方綜合豆、烘培咖啡豆、研磨到煮，自己搞定。那次的經驗，讓OVER30-MAN對咖啡有更進一步的認識，同時也對如何煮出一杯好咖啡的每個細節，都更瞭解。

不過最吸引OVER30-MAN注意的是烘豆的過程，奇怪的是當我一邊在看烘豆機運轉，腦袋裡閃過的竟是前一陣子做好，但卻沒有地方測試的"投球機"（也忘記幫它寫一篇網誌，只好讓它在這裡亮亮相了），既然沒地方測試，不如將它改裝成有用的東西吧！！
初步構想：
在短短幾十分鐘的烘豆過程，OVER30-MAN只抓到了幾個重點。

1. 要加熱到200多度。
2. 要不停翻轉。
3. 烘完後要用風扇加速冷卻。
4. 自動溫控，完成烘豆。
   
5. 那一台烘豆機要四萬多元，喵的！好貴。

為了達到上面幾項，OVER30-MAN初步擬定：

1. 兩根500W的石英加熱燈應該可以達到這個溫度沒有問題吧！而且還要溫控，必定得用電熱控制。
2. 有馬達了，要如何用手邊有的東西作一個翻炒的容器呢？於是OVER30-MAN決定用白鐵管，焊接成三角柱狀的容器，再用白鐵網包起來。三角形的目的在於翻轉時，咖啡豆會因為這三個銳角的關係，輪流翻面輪動，這應該是最省成本的設計了，一來不必考慮這麼大的圓筒該怎麼作，二來也不必考慮圓筒容器內部攪拌的機制。
3. 十幾年前，家裏沒有冷氣，每次撇條時都滿頭大汗，老爸就買了一台小的電風扇，還可以夾在平台上，現在剛好可以拿來當散熱風扇用。
4. 利用溫控器來控制溫度一定，當烘豆時間到的時候，風扇自動開起散熱。
5. 要盡量控制成本，網拍找二手的材料來組裝。

OVER30-MAN知道外面那些做金屬加工的都貴得離譜，尤其會欺負"散戶"，所以，能盡量簡單就簡單！能不花錢就不花錢！電氣的部份，雖然每天在OVER30-MAN身後運轉的機器，都是這些電路湊起來的，要通盤瞭解，也不事件容易的事啊！！只好邊做、邊問、邊學了。
在公司請教過比較懂得電器的同事後，整個電路的設計在OVER30-MAN的腦中，已經有了底，接下來就是要準備材料了。
原本想說是要找網拍的二手材料，但是OVER30-MAN性子急，只想要馬上拿到東西可以先試，所以到頭來也都是買新的，也順便藉著這個機會，跟賣電料的老闆請益，確實比以前看書學得快多了。在成本控制這方面，可說是完全失敗，如果有機會再讓我作一台，成本應該可以壓到一半以下。

電路設計：

會興起自己作烘豆機，其實最初驅動我的動力，是想要玩玩自動控制的電路，電的方面是OVER30-MAN自認有點弱的地方，在公司有時候想要亂搞，又怕把機器搞壞，自己在家亂搞，頂多被女王用皮鞭抽兩下而已。

設計的構想是這樣的，使用石英加熱燈來當作熱源，讓石英燈運作的機制有兩個，一個是計時器的時間，可以用來決定咖啡烘培的時間。另一個是溫控器，當溫度到達設定溫度時OFF，小於設定溫度時ON,以達到固定溫度的效果。當烘培時間到時，啟動風扇讓咖啡豆急速冷卻,以保持咖啡的風味。

要了解這個電路,首先得先了解自動控制的靈魂元件--繼電器,繼電器簡單的說,就是當它的線圈通電時,會讓繼電器上面的兩個接點導通，斷電時，這兩個接點就切斷，稱作a接點。反之，通電時切斷，斷電時導通的稱作b接點。有了這種元件，才有辦法達成"當...則..."或是"當...則不..."的邏輯。

瞭解了a、b 接點後，就可以來看電路圖了，一條電源線接到計時器(也算是種繼電器)的a接點，然後再接到電磁開關（也是一種繼電器，可以吃大電流）的電源，也就是說，當計時器開時（時間未到時），電磁開關通電。電磁開關上有兩個a接點及一個b接點，a接點是連接加熱器的電源，b接點則是連接電風扇的電源，如此就可以達成，時間未到時，加熱器加熱，時間到時，電風扇運轉的目的。

接著看看溫控器這半邊的電路。溫控器上面需要用到的接點比較複雜，除了電源之外，有兩個是接感溫線的，另外兩個則是控制用的輸出接點，當溫度未達到設定溫度時，控制用的接點會輸出DC 24V（每種溫控器的輸出電壓不盡相同），溫度到達後，就斷電。必須在這個控制接點上，接上一個SSR(固態繼電器)，目的是因為控制輸出的DC 24V電壓太小，不足以驅動加熱器（交流110V or 220V），但藉由這個輸出，可以讓SSR的接點導通。從電磁開關a接點出來的加熱器電源線，先經過SSR的a接點，再接到加熱器，就可以達成當設定溫度還沒有到時，電路導通，當溫度到時，電路切斷的目的。以上就是這個電路的基本解說。噗～～好爛的解說，我自己都看得很吃力！！

第一次失敗：
反覆測試這個電路的邏輯性沒有問題後，終於到了接上加熱器試機的時候，帶著興奮的心情，插上電源，石英加熱燈亮了，溫控器上的溫度一路飆升，跟我想得一模一樣。

OVER30-MAN把感溫線放在容器的下面，加熱器的上面，理論上來說容器內的溫度要達到200度以上，感溫線的溫度應該要更高才對。隨著時間過去，溫度停留在170度左右，上不去了，經過將近一個小時，豆子依然一點都沒變，離傳說中的第一爆還很遠哩！！

到底怎麼回事？OVER30-MAN第一個懷疑到那開放式的加熱設計，是不是熱都散掉了，於是便拿起前幾天烤肉還沒來得及收的烤肉爐，簡易的蓋再上面再烘一次。結果溫度還是小小的上升10 度而已，難道我的咖啡烘豆機就這樣殘念了嗎？

再一次失敗：

帶著沮喪的心情，攤坐在沙發上，OVER30-MAN突然意識到犯了個大錯誤，於是趕快上網查了一下烘豆機的耗電量~~1300W，OVER30-MAN的加熱器是使用兩根500W的石英加熱燈並聯，算一算差不多1000W左右而已。

接下來的幾天，OVER30-MAN由於當初的估算錯誤，只用了10A的繼電器，現再打算再加一根加熱燈並聯，電流會到達將近15A，所以只好又重新買了一個電磁開關來換。由於家用的開關大概只能承受15A~20A的電流，再大就會跳電了，如果這一招行不通，就真的殘念了。

又到了試機的時候了，這次的心情緊張比較多，這次先空機跑跑看，看著溫度通過上次的160度，持續上升，200了，最後停在245度左右！YA！我成功了！！

天真如我，當OVER30-MAN滿懷希望的將生豆放進去時，等了一個小時，生豆微黃，沒有香氣，喵的！！不幹了！！

說是這樣說，但是看到自己的心血明明有機會成功的卻還是失敗，就是不甘心！於是又回到機器旁邊，盯著它發呆，不停思索到底是哪裡有問題？記得之前學過輻射熱跟距離的四次方程反比，也就是說輻射熱因為距離衰減的幅度相當的大，如果距離縮短一半，熱能會增加16倍！？趕緊試一試再說，感溫線因加熱器與容器距離縮短必須移開，所以溫度已經不重要，重要的是咖啡豆到底會不會爆！

過了幾分鐘，覺得咖啡好像有在冒煙了。劈！OVER30-MAN彷彿聽到什麼人放屁！又比較像木材燃燒裂開的聲音。又來了一聲，爆了！爆了！終於爆了！我真的成功了！

由於石英加熱燈的長度不夠，而容器的長度又太長，所以烘出了雙色豆，加熱器正上方的已經黑了，其他地方的豆還是生的。不過這只需要再幫三角形的裝豆容器動個小手術就可以了！

手術完成後的那天，想看看我的烘豆機到底可以到什麼程度，於是便將之前的雙色豆放進去猛力的烘，直到每個咖啡豆都均勻的變黑炭，全身油亮亮才停止，這應該已經到了第二爆結束的法式烘培階段了，我想，這樣的火力，應該可以應付所有的狀況了吧！

後記：

使用了一陣子，在抓烘培參數，也做了些微調，發現還是有不少缺點，最大的缺點就是因為三角烘豆容器是一直在旋轉的，感溫線沒有辦法探測到實際容器中的溫度，只能放在加熱燈管下面，以相對溫度來監控，後來發現，有點形同虛設的感覺，因為一直持續加熱效率反而更好，我的加熱器功率大概就是剛剛好夠用而已，溫控的結果，只會讓烘培時間過長。

另外就是花了OVER30-MAN 1350元的石英板，原本是要用來阻擋生豆的銀皮直接掉到石英管上，哪知道石英板的8%反射率還阻擋了不少熱，放在加熱燈管下的感溫線原本溫度顯示600度，結果石英板一抽掉，溫度一下子就調到570左右，顯示，石英板反射了不少熱回來。

不過，這些缺失，短期內都不會被改善了，因為想玩的已經玩到了，下一次呢？還沒想到，或許改用單晶片控制看看。想到再說囉！（全文完）

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