家用氮气发生器
NitrogenGenerator
比赛/竞技
4/5
🧩 软硬件结合
已发布
项目简介
DIY膜氮气发生器，用于家庭酿造氮气冷萃和啤酒，50L/h，纯度99.5%+，100 PSI，约$2。
用于家庭酿造氮气冷萃咖啡和啤酒的DIY膜式氮气发生器。输出50升/小时，纯度99.5%以上，压力100 PSI，建造成本约2200美元。包含KiCad PCB、STM32固件、SolidWorks CAD和完整P&ID图。是售价4500美元以上商业设备的开源硬件替代方案。
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项目特点
**高纯度氮气输出**：采用膜分离技术，稳定输出99.5%+纯度的氮气，满足冷萃咖啡和啤酒的氮气需求
**开源硬件替代方案**：建造成本约2200美元，仅为同类商业设备的一半，且所有设计文件完全开源
**完整工程文档**：包含KiCad PCB设计、STM32固件源码、SolidWorks CAD模型和详细的P&ID管道仪表图
**自动化控制**：基于STM32微控制器和PLC逻辑，实现压力、流量和纯度的自动调节与监控
**模块化设计**：气动元件、电气控制和膜分离模块独立布局，便于维护和升级
**家庭酿造友好**：50L/h的产气量匹配中小型酿造批次，100 PSI工作压力兼容标准keg系统
技术规格
| 氮气输出流量 | |
|---|---|
| 氮气纯度 | |
| 工作压力 | |
| 建造成本 | |
| 控制核心 | |
| PCB设计工具 | |
| 3D建模工具 | |
| 膜分离类型 | |
| 输入气源 | |
| 电气接口 |
项目资源
搜索资源
物料清单 (BOM)
| 物料名称 | 数量 | 参考价格 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 膜分离模块 | 1 | — | 中空纤维膜，核心部件 |
| 调压阀 | 2 | — | 输入/输出压力调节 |
| 电磁阀 | 2 | — | 气路通断控制 |
| 压力传感器 | 2 | — | 监测输入/输出压力 |
| 流量计 | 1 | — | 氮气输出流量监测 |
| STM32开发板 | 1 | — | 主控板 |
| 继电器模块 | 1 | — | 电磁阀驱动 |
| 电源模块 | 1 | — | 24V/5V供电 |
| 显示屏 | 1 | — | OLED或LCD，状态显示 |
| 铝合金型材框架 | 1套 | — | 设备支架 |
| 亚克力面板 | 2 | — | 前面板/侧面板 |
| PU气管（6mm） | 5米 | — | 气路连接 |
| 快插接头 | 10 | — | 气管连接件 |
| 散热风扇 | 1 | — | 膜模块散热 |
| 接线端子 | 1套 | — | 电气接线 |
3D 模型
能力画像
**记忆与知识检索**：3/5 — 需要查阅膜分离原理、气动控制等资料，但项目文档完整，降低了检索难度
**动手与操作**：4/5 — 涉及气管连接、电气接线、机械组装，需要一定的手工技能和工具使用经验
**编程与算法**：3/5 — STM32固件开发涉及C语言编程，但代码结构清晰，主要实现PID控制和状态机逻辑
**设计与建模**：4/5 — 需要修改或定制SolidWorks CAD模型，以及KiCad PCB布局调整
**实验与调试**：4/5 — 气路密封性测试、压力校准、纯度验证等调试环节较多，需要耐心和系统思维
**协作与分享**：2/5 — 项目主要为个人DIY，但可通过GitHub提交issue或PR参与改进
**学习与研究**：3/5 — 涉及膜分离技术、气动控制、嵌入式系统等多学科知识，适合边做边学
**系统集成**：4/5 — 需要将气动、电气、控制三个子系统整合为完整设备，对系统思维要求较高
项目图库
所需技能
基础电子知识（电路原理、传感器接口）
C语言嵌入式编程（STM32平台）
KiCad PCB设计基础
SolidWorks 3D建模基础
气动系统原理与管路连接
万用表与示波器使用
机械组装与调试能力
基础项目管理（物料采购、进度规划）
适用场景
家庭酿造氮气冷萃咖啡（Nitro Cold Brew）
家庭酿造氮气啤酒（Nitro Stout、氮气IPA等）
小型精酿酒吧或咖啡店的氮气饮品供应
对商业氮气发生器成本敏感的个人酿造爱好者
学习膜分离技术和气动控制系统的教学项目
开源硬件与嵌入式系统开发的实践案例