Дослідження методів контролю бродінням за допомогою мікроконтролерних систем

Abstract

У роботі досліджено методи автоматичного контролю процесу бродіння з використанням мікроконтролерних систем. Розглянуто ключові параметри, що визначають якість бродіння: температура, рівень pH, концентрація CO2 та відносна вологість. Здійснено порівняльний аналіз мікроконтролерних платформ (Arduino Uno, ESP32, STM32F4) та відповідних сенсорних модулів. Досліджено три методи управління: дворівневий (on/off), ПІД-регулювання та алгоритм нечіткої логіки. За результатами аналізу встановлено, що платформа ESP32 у поєднанні з ПІД-регулятором забезпечує похибку утримання температури не більше ±0,1°C та дозволяє реалізувати дистанційний моніторинг через WiFi з використанням протоколу

The paper investigates methods for automatic control of the fermentation process using microcontroller systems. The key parameters determining fermentation quality are considered: temperature, pH level, CO₂ concentration, and relative humidity. A comparative analysis of microcontroller platforms (Arduino Uno, ESP32, STM32F4) and corresponding sensor modules is carried out. Three control methods are studied: two-position (on/off) control, PID regulation, and fuzzy logic algorithm. Based on the analysis results, it is established that the ESP32 platform combined with a PID controller provides a temperature holding error of no more than ±0.1°C and enables remote monitoring via WiFi using the MQTT protocol.