Como mejorar una maquina de espresso barata (Parte 1)

Hace varios años me compre una máquina de espresso bien económica (costó unos 40 dólares) y aunque aún me puedo hacer un café sin problemas, no siempre el resultado es de los mejores. Investigando un poco encontre que un posibe origen del problema es la regulación de temperatura que se realiza con un termostato, lo que hace que sea inestable y que a veces queme el café.

Temperatura de extracción

Para verificar esto se me ocurrió conectarle un sensor de temperatura directamente al hervidor y con una placa Arduino Uno medir la variación de temperatura en el tiempo. El sensor exacto que ocupe es el DS18B20 y también se necesita una resistencia de 500k ohm. El diagrama de conexión es el siguiente:

Bueno y asi se ve el sensor instalado, pegado al hervidor:
Acá está el código para que muestre la lectura de temperatura en el monitor serial:

    /* DS18B20 1-Wire digital temperature sensor with Arduino example code. More info: https://www.makerguides.com */

    // Include the required Arduino libraries:
    #include <OneWire.h>
    #include <DallasTemperature.h>

    // Define to which pin of the Arduino the 1-Wire bus is connected:
    #define ONE_WIRE_BUS 9

    // Create a new instance of the oneWire class to communicate with any OneWire device:
    OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);

    // Pass the oneWire reference to DallasTemperature library:
    DallasTemperature sensors(&oneWire);

    void setup() {
    // Begin serial communication at a baud rate of 9600:
    Serial.begin(9600);
    // Start up the library:
    sensors.begin();
    }

    void loop() {
    // Send the command for all devices on the bus to perform a temperature conversion:
    sensors.requestTemperatures();

    // Fetch the temperature in degrees Celsius for device index:
    float tempC = sensors.getTempCByIndex(0); // the index 0 refers to the first device

    // Print the temperature in Celsius in the Serial Monitor:
    Serial.print("Temperature: ");
    Serial.print(tempC);
    Serial.print(" \xC2\xB0"); // shows degree symbol
    Serial.print("C  ");
    Serial.println(" \n");

    // Wait 1 second:
    delay(1000);
    }

Y si graficamos la variación en el tiempo, nos da esto:

Ahora que vemos el grafico se hace obvio (o no?) que existe una gran variación de temperatura, que llega a un mínimo de 78° y al máximo de 95°. Esto hace que la extracción sea una tómbola y que el resultado pueda ser cualquier cosa (buena o mala).

¿Como estabilizar la temperatura?: controlador PID

El controlador PID es una manera mas eficiente de regular una señal (en nuestro caso la temperatura) de un sistema. Una explicación mas detallada la pueden leer a aca o tambien ver este video. En la segunda parte de este post veremos como programar el controlador con Arduino y asi mejorar nuestro cafecito espresso.

Cualquier consulta o comentario más abajo!