Mạch điều khiển IoT cho máy pha cà phê của MEI GROUP được thiết kế nhằm tự động hóa quá trình pha chế, quản lý thiết bị từ xa và kiểm soát chính xác lượng nước, nhiệt độ, thời gian pha. Giải pháp phù hợp cho quán cà phê, văn phòng, máy bán cà phê tự động và các hệ thống pha chế công nghiệp.

1. Phần cứng điều khiển – kiến trúc công nghiệp

• Vi điều khiển STM32 (F103/F407/L0) đảm bảo xử lý thời gian thực.

• Tích hợp các driver điều khiển:

  • Van điện từ cấp nước

  • Bơm định lượng (dosing pump)

  • Mô tơ khuấy / mô tơ nén

  • Heating – bộ gia nhiệt điện trở, PID điều khiển nhiệt độ

• Cảm biến:

  • Cảm biến nhiệt độ NTC/PT100/PT1000

  • Flow sensor đo lưu lượng thực tế (Hall – YF series)

  • Cảm biến mực nước bình chứa

  • Công tắc an toàn cửa/mâm hứng

• Bộ nhớ Winbond W25Qxx lưu log pha chế, lịch sử.

• RTC DS3231 đảm bảo hẹn giờ chính xác.

• Mạch nguồn công nghiệp: chống sét, OVP/OCP, tách nhiễu cho heating coil.

 2. Tính năng pha chế thông minh (Smart Brewing Control)

• Điều khiển bật/tắt mạch pha bằng App/Web hoặc tại chỗ.

• Cài thời gian pha, nhiệt độ nước đun, thời gian ngâm (bloom time).

• Định lượng nước hoặc cà phê theo ml hoặc theo thời gian.

• Điều khiển bơm định lượng theo thuật toán PID đảm bảo sai số thấp.

• Chế độ auto-clean tự sục rửa máy sau mỗi chu kỳ.

• Lưu lại số lần pha, tổng dung tích tiêu thụ, thời gian sử dụng.

• Cảnh báo: thiếu nước, quá nhiệt, lỗi cảm biến, tắc nghẽn.

3. IoT & truyền thông – 4G/WiFi/Ethernet/LoRa

Thiết bị hỗ trợ nhiều tùy chọn kết nối:

• 4G LTE / NB-IoT (SIM7600/A7677) – dùng cho máy đặt tại các kiosk, văn phòng, nhà máy.

• WiFi – phù hợp quán cà phê, cửa hàng.

• Ethernet – sử dụng trong chuỗi cửa hàng hoặc văn phòng lớn.

• LoRa/RS485 – kết nối nội bộ trong nhà máy nhiều máy pha.

Dữ liệu được truyền về MEI ECO qua MQTT/MQTTS, hỗ trợ cơ chế retry và đồng bộ log khi mất mạng.

4. Điều khiển từ xa trên hệ sinh thái MEI ECO (Web/App)

Người dùng có thể:

• Bật/tắt máy, tắt chế độ heating, đặt lịch pha.

• Chọn công thức pha: Espresso, Americano, Cold brew (tùy mô hình).

• Điều chỉnh lượng nước, lượng cà phê, nhiệt độ.

• Theo dõi mức nước, mức nguyên liệu còn lại.

• Nhận cảnh báo sự cố tức thời (quá nhiệt, hết nước, lỗi cảm biến).

• Xem thống kê số lần pha, dung tích, điện năng tiêu thụ.

• Quản lý nhiều máy theo chuỗi quán – đồng bộ cấu hình.

• Xuất báo cáo vận hành theo ngày/tuần/tháng.

5. Điều khiển Local (tại máy)

• Nút điều khiển: Start – Stop – Cleaning – Hot water.

• Màn hình HMI TFT/LCD hiển thị:

  • Nhiệt độ

  • Lưu lượng

  • Trạng thái hệ thống

  • Chế độ pha

• Hoạt động ngay cả khi mất Internet.

6. Kịch bản – hẹn giờ thông minh

• Đặt lịch pha cà phê sáng cho văn phòng (tự bật máy, làm nóng trước).

• Cài đặt tự động làm nóng nước vào giờ cao điểm và tắt khi kết thúc ngày.

• Phối hợp cảm biến để tự pha khi phát hiện vật chứa đặt đúng vị trí.

• Hạn chế sử dụng ngoài giờ bằng chế độ khoá.

7. Ứng dụng thực tế

• Máy pha cà phê tự động trong tòa nhà văn phòng.

• Hệ thống vending machine tại sân bay, trường học, bệnh viện.

• Chuỗi quán cà phê quy mô lớn (tự đồng bộ công thức pha).

• Nhà máy sản xuất đồ uống cần kiểm soát định lượng tự động.