Sistema de medición de sonido para el monitoreo de grado de tostado de café

Abstract

Este estudio aborda el desarrollo de un sistema de medición acústica para monitoreo del grado de tostado del café, basado en la detección de los eventos acústicos llamados primer crack y segundo crack, los cuales son utilizados como indicativo del desarrollo del tueste. El sistema propuesto integra un micrófono INMP441, un microcontrolador ESP32 y un módulo semáforo LED. La metodología constó de tres etapas principales. Primero, se llevó a cabo la caracterización acústica mediante una configuración experimental, permitiendo establecer rangos de frecuencia y repetitividad. Segundo, se realizó la selección de componentes utilizando un análisis multicriterio. Tercero, se diseñó e implementó un algoritmo de detección y clasificación de cracks para distinguir el primer crack del segundo crack. Este algoritmo fue validado en Python y adaptado a las capacidades del microcontrolador. Además, de una lógica simple para diferenciar el tueste claro (primer crack) y tueste oscuro (segundo crack). El sistema se validó bajo las mismas condiciones y con la misma materia prima utilizada en la etapa de caracterización inicial. Las pruebas demostraron un desempeño consistente y replicable, confirmando la funcionalidad del sistema para el monitoreo del grado de tostado del café. Si bien el sistema es operativo, se recomienda integrar variables como temperatura y tiempo de tueste para optimizar su precisión en aplicaciones prácticas.