Une fois fabriqué, faut calibrer !

C’est bien beau d’avoir soudé toi même ton iSpindel (ou de l’avoir commandé à un escroc qui ne les calibre pas 😀 ) mais maintenant si tu veux t’en servir pour suivre précisément ta fermentation et pas juste la tendance (et chercher le plateau), il faut que tu le calibres.

Mise à jour 15/01/2021 : Les « erreurs » et questions courantes

Alors déjà les outils informatiques

le iSpindel Calibration Tool : Là vous rentrez les différentes valeurs mesurées (j’explique après) à chaque palier et ça vous donne les différents polynômes possibles (1er, 2ème, 3ème degré).

la Feuille Excel qui fait le job : la même mais en OffLine

LE tableau magique qui permet de savoir combien de sucre il faut mettre pour avoir la densité qui va bien

Ensuite, les outils « physiques »

  • de l’eau
  • du sucre (beaucoup de sucre)
  • un contenant pour faire flotter le iSpindel : un seau de produit de piscine ou de choucroute (oui bon ça va), un grand cul de poule, une grosse cocotte. En gros faut 20/25 cm de diamètre et autant en hauteur pour être tranquille.
  • un densimètre (ou un réfractomètre mais je préfère le densimètre)
  • une feuille
  • un crayon pour être sûr
  • un téléphone ou un PC avec une connexion WiFi avec le iSpindel (Sinon créez vous un compte sur Ubidots avec version gratuite mais bon c’est plus relou)

Comment ça marche ?

L’idée c’est d’avoir des points pour avoir une courbe de régression polynomiale qui permet d’avoir une approximation de la fonction qui donne la Densité Spécifique en fonction de l’angle d’inclinaison du iSpindel

Le plus simple c’est d’avoir au moins 4 points, ça permet d’avoir un polynôme de degré 3.

Un point c’est quoi :

  • Une densité connue, mesurée au densimètre à 20° (ou corrigée si pas à 20°)
  • Un angle d’inclinaison du iSpindel dans le liquide dont on connait la densité

Après, il faut être conscient que de toute façon, il y’aura des zones où on n’aura pas la vérité en terme de précision. Donc il faut choisir ses combats en terme de « zone de meilleure précision ». Et il faut toujours faire une mesure au densimètre/réfractomètre pour être sûr aux étapes importantes.

Donc 4 points.

  • Le plus simple, l’évident, c’est l’eau pure, le 1.00000.
  • Ensuite il faut prendre un point très haut, avec une densité super élevée, un liquide saturé de sucre 1.060 voire plus. Celui là, gardons le pour la fin.
  • Après soit on cherche la précision sur les fins de fermentation (1.010 à 1.020) et dans ce cas faut essayer d’avoir 2 mesures dans cette zone là (une à 1.010, une à 1.020) soit on la veut en cours de fermentation et dans ce cas prendre 1.010 et 1.040 c’est bien aussi

Pas à Pas

  • Charger le iSpindel PLEIN POT
  • Allumer le iSpindel
  • le mettre en mode config (court circuiter les 2 pinoches à côté de l’interrupteur)
Les pins de reset
  • Une fois en mode config (la led bleue du D1 mini clignote rapidement), se connecter sur le iSpindel avec votre téléphone/PC
    • Pour se connecter :
      • Quand il est en mode Configuration, le iSpindel crée un réseau Wifi « local » qui s’appelle iSpindle
      • Depuis votre téléphone/PC, il faut se connecter sur ce réseau
      • Sur un téléphone Android, à la connection, ça envoie directement sur le portail captif qui va bien
      • Si vous êtes sur Apple ou sur PC, une fois connecté au réseau, il faut aller sur la page http://192.168.4.1
  • Poser le iSpindel (bien fermé) à plat sur une table, un marbre etc
  • Aller dans le menu « Maintenance » et choisir « CALIBRATE »,ça règle les décalages et étalonne le 90°
  • Une fois Calibré, mettre le iSpindel dans votre récipient rempli d’eau « pure » (vérifier au densimètre que c’est bien à 1.0000) et en restant sur l’écran « sortie de calibration » noter l’angle une fois que le iSpindel est stable dans le liquide
  • Pour les autres mesures, sans éteindre le iSpindel, rajouter plein de sucre (en vous inspirant du tableau magique), remuer bien pour dissoudre le sucre, faites une mesure au densimètre, attendre que le iSpindel se stabilise, noter l’angle.
  • Donc on se retrouve avec 4 couples densité/angle, on les saisit dans l’outil de calibration
  • En retour on a des polynômes de degré 1,2 et 3. On les copie pour les avoir pour plus tard (Soit on les copie les 3 soit on garde JUSTE celui qu’on veut. Celui qu’on veut, c’est celui qu’on saisira).
  • On sort de l’écran calibration
  • On va dans configuration
  • Tout en bas, on a une case POLYNOMIAL
  • On y saisit le polynôme en faisant attention (donc un des 3 polynomes de plus haut. Soit un ax+b, soit un ax²+bx+c soit un ax^3+bx^2+cx+d)
    • 100 caractères maximum (corrigé en 6.4)
    • Normalement on peut utiliser ^2 ^3 mais si ça ne marche pas, mettre tilt*tilt et tilt*tilt*tilt
    • On met des POINTS pas des VIRGULES
  • Tant qu’on y est, on s’assure qu’on a une fréquence de rafraîchissement « raisonnable » (genre 900 secondes soit une fois toutes les 15 minutes)
  • On sauvegarde. A partir de là, on a un iSpindel équilibré et calibré.

FAQ

  • C’est quoi le polynôme et à quoi ça sert ?
    • Si on a 2 points, on peut tracer une droite entre les deux, c’est un polynôme de degré 1 (ax+b) qui si on a d’autres points peut faire une plus ou moins bonne approximation (moyenne, tendance etc)
    • Si on a 3 points ou plus, on cherche la fonction F de l’angle (tilt) telle que pour tous les couples Tilt/Densité de points (Ti, Di) , on ait F(Ti) = Di.
    • Cette fonction va être un polynôme sous forme a*x^3+ b*x²+ c*x + d ou a*x²+b*x+c
    • Il va être super rare de tomber sur a,b,c,d tels que pour tous les points de calibration on tombe exactement.
    • L’outil de calibration vous montre les erreurs que ça donne pour chaque degré.
  • J’ai fait une chouette calibration, j’ai un poly de degré 3 mais ça me donne pas ce que je pense, j’ai des écarts !
Exemple bidon mais qui sert à argumenter

Avec 4 points, on peut avoir un polynôme de degré 3 qui tombe juste sur les 4 points et ça peut être suffisant pour l’info qu’on veut !

8 points, c’est plus compliqué de tomber juste …

Le poly est une tentative de régression mathématique pour passer par tous les points. Vu qu’on limite le degré (et qu’on ne rentre pas dans C, ensemble des Complexes, salut mes matheux sûrs), on sait que les chances de trouver une solution qui passe EXACTEMENT par tous nos points sont très très minces.

  • Donc après, plusieurs solutions.
    • Perso je joue un peu avec Excel/Sheets, je prends le polynôme que me sort l’outil sous forme a/b/c/d , je mets mes valeurs Tilt / SG et je modifie a/b/c/d pour ajuster pour avoir le moins d’erreur possible dans la zone qui m’intéresse (genre sur la plage 1005/1015 je veux être super précis ( à 0.001 près) et au delà de 1040 j’accepte 5 ou 10 points de différence. Ca prend du temps et ça sert pas forcément à grand chose mais ça occupe 🙂
    • La solution « 4 points : la flotte, 2 en bas, 1 en haut » et se dire qu’on suit surtout le plateau de fin de fermentation et qu’on aimerait avoir une DF pas trop loin de la vérité vu que de toute façon on va vérifier au Densimètre
    • S’en foutre et s’ouvrir une autre bière
  • J’ai saisi mon poly dans le iSpindel mais c’est encore tout daubé
    • Vérifier que c’est bien écrit
      • des points, pas des virgules
      • s’assurer qu’on est sous les 100 caractères (si version de FW < 6.4.1)
      • s’assurer qu’on a bien le bon polynôme, jusqu’au bout. Parfois, ça coupe la fin donc la partie avec le poids le plus fort (en tilt² ou tilt^3) n’est pas prise en compte donc forcément ça marche moins bien
      • Bonne habitude à prendre : saisir le polynôme sous la forme a*tilt^3 + b*tilt²+c*tilt+d et non pas comme il est proposé par les outils sous la forme d + c*tilt+b*tilt²+a*tilt^3. Comme ça quand vous regardez dans la configuration du iSpindel, vous voyez tout de suite si votre poids le plus fort est pris en compte
  • J’ai encore des questions
    • email : slammy@slammy.net
    • Twitter : @slammy
    • BrassageAmateur.com : Slammy




Les Geekeries Brassicoles

En fait c’est peut être les premiers éléments que j’ai regardé et développé quand je me suis lancé dans mon aventure de brassage amateur : les éléments électroniques de suivi, pilotage et asservissement. Tout ça me parlait histoire, déjà parce que bricoler c’est rigolo mais aussi parce que ça aide au suivi et ça permet la répétabilité …

Vu que ça intéresse pas mal de gens et qu’on trouve beaucoup de choses mais en Anglais, je fais cette page pour recenser un peu ce qui existe, ce que j’ai utilisé/fabriqué et mettre quelques « tips » pour les gens qui se lancent.

La Base : Le CraftBeerPi ou équivalent

Je dis « ou équivalent » parce que la version 3 de CBPi (le petit nom de CraftBeerPi) n’est plus trop mise à jour mais bon ça fonctionne.

Donc CraftBeerPi qu’est ce que c’est ? C’est un logiciel à base de Python qui se déploie sur un Raspberry Pi et qui permet (tout seul ou avec plein de plugins) de piloter à la fois le brassage (chauffe, pompes, agitateur etc) et la fermentation (pilotage de prises/relais pour lancer un frigo et/ou un élément de chauffe).

Soit ça se pilote en local avec un écran tactile (ou clavier souris) soit ça se pilote depuis une interface Web qui marche bien sur téléphone et tablette.

Donc il faut

  • Un Raspberry Pi (même un Zero ça fait le job mais bon)

Ensuite pour installer soit vous utilisez directement la branche de BrewChef soit vous suivez un Tutorial plutôt bien fait (mais en Anglais)

Avec un RPi tout nu, on peut faire des choses mais faut bricoler pas mal pour tout brancher. Pour améliorer ça, pas mal de gens ont développé des cartes d’extension pour simplifier les branchements. Celle que j’utilise en l’ayant faite moi même est celle de Justin A .

Ma version de la board de Justin

Elle permet

  • de brancher facilement (sur des borniers à vis) les capteurs de température « OneWire »
  • de sécuriser l’utilisation de SSR (Solid State Relay) et de relais simples sans trop tirer sur le nez du RPi
  • de lisser la tension de 5V qu’on fournit au RPi
  • d’avoir des borniers à vis pour tous les GPIOs qui sont rendus disponibles

Après, j’ai mis un écran, j’ai mis ça dans un boitier, j’ai fait plein de branchements mais je ferais un post dédié pour ça

C’est moche mais ça fait le job !

Il faut aussi que je fasse un post dédié pour les différents plugins que j’utilise (et/ou que j’ai modifié) :/

Des Alternatives à CBPi ?

Justin (encore lui !) avait envie/besoin de faire des trucs un peu sioux et ne pouvait pas le faire vu que CBPi n’est pas en vrai OpenSource.

Il s’est donc relancé dans un projet sur base de NodeRed (un « langage » de programmation très visuel et assez adapté aux flux de brassage), s’est rendu compte qu’il y’avait pas mal de gens qui faisaient de même et donc il y’a maintenant un groupe FaceBook qui regroupe tout ça. Perso j’ai fait une installation mais je ne suis pas allé au bout (au sens où je n’ai pas branché les capteurs de température etc) parce que mon install CBPi me va bien MAIS je me connais, et je finirais pas faire un test grandeur nature.

Il existe aussi des projets type BrewPi (avec Fermentrack), BrewPiLess ou BrewManiac qui tournent sur des plateformes plus petites et bien moins chères qu’un RPi (ESP8266, on en trouve à 2€ sur Ali) et qui permettent soit d’avoir juste un suivi/pilotage de la fermentation ou alors d’avoir un pilotage complet (chauffe/pompe puis fermentation).

LE jouet : le iSpindel

C’est quoi un iSpindel ? C’est un densimètre/thermomètre connecté. Ça permet de suivre en temps réel l’évolution de la densité spécifique d’un liquide et donc de suivre la fermentation de sa bière.

Comment ça marche ? La température bah y’a un capteur de température. La densité, un gyroscope/accéléromètre mesure l’angle de l’ensemble (un tube étanche qui « flotte » dans le liquide) et après calibration et étalonnage permet d’avoir de façon assez précise la densité en fonction de cet angle (grâce au fameux polynôme)

Après ça renvoie l’information (sous forme d’une trame JSON) vers soit un service Cloud (BrewFather, LittleBock et d’autres) soit vers un serveur local (CraftBeerPi avec le Plug In qui va bien ou un serveur générique TCP )

On rentre sous le capot (si ça vous intéresse)

Là on est sur un ESP8266 avec un code OpenSource (le repo) et plusieurs implémentations possibles.

Soit en mode warrior avec un berceau imprimé 3D et tout soudé l’un sur l’autre

Soit avec un beau PCB propre et des composants soudés en place. Là aussi, plusieurs écoles :

  • CherryPhil : le premier PCB que j’ai utilisé. Simple, efficace. Seul souci, le fait que le porte batteries doive être traversant, c’est une plaie à trouver d’une part et d’autre part ça oblige à une soudure super flush du capteur de température et du gyro sinon ça met des contraintes.
  • JoeJoeyJoeJr (OpenSourceDistilling) : Celui que j’utilise en ce moment (peut être celui que vous avez dans les mains ou que vous voulez acheter 😉 ). Le porte batterie est flush, y’a plein de trucs rigolos écrits dessus et surtout en bas y’a de quoi attacher des poids pour garantir l’angle 22/25 dans l’eau pure.

2 3 petits trucs :

  • je suis en train de chercher des « joints » type ceux qu’on trouve sous les bouteilles de soda pour améliorer l’étanchéité. J’ai eu 2 3 cas de liquide qui rentre dans le tube et donc qui met les mesures en vrac
  • Apprivoisez la bête : Faites un calibrage vous mêmes, travaillez votre polynôme, demandez de l’aide sur Internet (ou sur Messenger si je suis connecté). Une fois que c’est fait, vous verrez, c’est un super outil
  • J’avance tranquillement dans mon projet de répétiteur Wifi avec écran (largement inspiré du travail de Nautilis ). L’idée c’est de permettre de récupérer les infos au plus près et de renvoyer l’info sur un réseau local (ou pas). Aujourd’hui (25 Novembre 2020), ça récupère l’info, ça la stocke, ça l’affiche et ça s’accroche au réseau. Il me reste à mettre un petit serveur Web local pour afficher l’info sans même avoir un serveur et à implémenter les routines pour pousser l’info sur BrewFather, LittleBock and co. Ah et à finir l’impression 3D des coques. Après je mets tout ça sur GitHub/Thingiverse pour que chacun puisse se faire le sien.

Le Gadget : Le BrewBubbles

Le petit truc pour compter les bulles et donc suivre encore mieux sa fermentation.

Projet d’un autre passionné, BrewBubbles, encore basé sur ESP8266, c’est pas compliqué et super intéressant

la bête en action
Dans son emballage en impression 3D avec un capteur de température

Comment ça marche ? Une fourche optique voit passer les bulles (les cavitations) et convertit ça en Bulles Par Minute. Ça envoie ensuite l’info soit vers un CraftBeerPi (via un petit plugin) soit nativement vers BrewFather.

En option, on peut mettre 2 capteurs de température. Un pour la température « ambiante » (ou à l’intérieur du frigo) et un pour mettre dans le liquide (Moi j’ai pas fait, j’ai des iSpindel).

Ça se configure tout seul, c’est super propre au niveau du code et LBussy fait un gros suivi/support (via le forum HomeBrewTalk)