Automatikus függöny Arduino -val: 6 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

A projekt ideje!: Automatikus függönynyitó/-csukó.

Láttam néhány más projektet a függönyök automatikus bezárására és kinyitására, minden bizonnyal most szerettem volna egyet építeni.

A legtöbb más terv, amit láttam, horgászzsinórral készült. Nem akartam damilt használni, mert a horgászzsinór mindig eltörik valamikor?

Ehhez az automatikus függönyhöz fogazott vezérműszíjat használtam (fémes kivitelű, tehát nagyon erős) és vezérlőpántot (20 fog), amelyeket néhány 3D nyomtatónál is használnak.

A cél az volt, hogy a függönyök automatikusan nyíljanak és záródjanak, amikor világos vagy sötét lesz, és természetesen kézi felülbírálás. RTC -vel is időzítőt vettem figyelembe, de eddig ez jól működik, RTC nélkül.

(fényképek és filmek gyűjteménye céljából készítettem egy megosztott albumot:

photos.google.com/share/AF1QipNMP3QPAfzsXe…

Nézze meg a rövid kézikönyvet és ezt a videót is a végeredményről:

zárható-függöny-2

Lépés: Szükséges anyagok és eszközök

1. lépés:

Összegyűjti az összes szükséges dolgot. Ez más helyzetekben változhat.

Az általam használt anyagok:

Az összetevők

"Mechanikus":

Vezérszíj 3D nyomtatókhoz: 3 vagy 6 méter, az ablak/függöny méretétől függően.

(például: ha függönyének 1,5 métert kell lefednie, akkor 3 méteres övre van szüksége)

(ezt az AliExpress -en rendeltem: GT2 öv szélessége 6 mm RepRap 3D nyomtató 10 mtr.)

20 fogú szíjtárcsa kerék

(ezt az AliExpress -en rendeltem: GT2 vezérműgörgő 20 fogú Alumium Bore 5 mm illeszkedik a GT2 övhez Szélesség 6 mm RepRap 3D nyomtató Prusa i3)

Sima (fogak nélküli) tengelykerék (vagy egy második szabadon guruló szíjtárcsa kerék)

Fa 20x10x1,8 cm

Fa 2x2x6 cm

Alumínium csíkok csúsztatható lyukkal (néha ezeket használják a képkeretek igazítására a falon, valahol feküdtem)

Néhány 5 mm -es anya és csavar

Néhány 3 mm -es anya és csavar

Néhány csavar és dugó a falhoz való rögzítéshez

Alumínium lemez 0,2x2x30cm, vágjon 4 csíkot 2x1,5 cm -ről

Elektromos dolgok:

Arduino Uno R3

Tápellátás 12V 2A (attól függően, hogy milyen motort használ)

Motor sebességváltóval (60-120 fordulat / perc)

Motorhajtó L298n

Kis áramkör 3x2,5 cm

3 LED

3 ellenállás 220 vagy 330 ohm (áramkorlátozó ellenállások LED -ekhez)

LDR

1 ellenállás 330 Ohm (analóg osztó LDR -rel)

4 db 10K ellenállás (felhúzó ellenállások a kapcsolókhoz)

Néhány fejléc kis áramköri lapokhoz

Vezetékek (Dupont/Arduino vezetékek), férfi-férfi-férfi-nő

Tok (115x90x55)

Kapcsoló három pozícióval be/ki/be

2x (kicsi) Reed relék mágnesekkel

Hőzsugorodó cső/huzal

Használt eszközök:

Forrasztópáka / Forrasztópáka

Fúró

Fűrész

Csavarhúzók

Forró ragasztó

Fogó

Drótcsíkoló

Ollós

Türelem

2. lépés: A modulok létrehozásának lépései

2. lépés:

Először is azt terveztem, hogy a lehető legmodulárisabbá tegyem a dolgokat: motoros berendezés, második tengelyes berendezés, Arduino, motorvezérlő, csatlakozó interfész, tok.

Azzal kezdtem, hogy elkészítettem egy fadarabon a motor szerelvényét és csatlakozóját (a motor, a nádkapcsolók és az LDR csatlakoztatásához a vezérlőhöz RJ45 csatlakozón keresztül).

Az egész kicsit függ attól, hogy milyen motort használ/használ, de a legfontosabb az, hogy a szíjtárcsa kereke által hajtott szíj nagyon közel van a függöny síneihez (kb. 1-1,5 cm. Mellette).

Volt egy pár hajtóműves motorom heverészve, amit már régen megmentettem egy profi kávéfőzőtől. 24 voltos volt egy fogaskerékkel, amely 24 volton kapcsolva csökkenti a motor fordulatszámát körülbelül 120 ford / percre. A motort itt 12 V -on használom, tehát a hajtóműves fordulatszám körülbelül 60. 12 V -ot használtam, mert az Arduino -t is a projekthez használt tápegység táplálja, és a max. a csatlakozó teljesítménye (erről bővebben lásd alább).

Rögzítse a fogaskerekeket a motor/fogaskerék tengelyéhez. A fogaskerék tengelye 6 mm, a húzó kerék 5 mm volt. így 6 mm -re nagyobb lyukat kellett fúrnom a húzó kerékben.

Ezután létrehozott egy tartót ehhez az adott motorhoz, kivágva a fát, hogy a motor és a fogaskerék szépen illeszkedjen, és mellette fel lehessen szerelni a Reed kapcsolókat, és két dugóval és csavarral rögzítse a falhoz.

Ezután egy RJ45 csatlakozót (hüvely) használtam a motor összes vezetékének és két nádkapcsoló és egy LDR csatlakoztatásához. A hálózati kábel nyolc vezetéke (4 pár) éppen elegendő a feladat elvégzéséhez.

A motor csak 0,1 és 0,3 amper között húz (12 volt, 1,2-4 watt) (a függönytől kapott terheléstől függően). Egy hálózati vezeték egyetlen vezetékével (legalábbis az enyémekkel) könnyen fenntartható 10 watt. Valójában a PoE szabvány 15 watt páronként, de akkor is szüksége van egy jó tanúsított PoE kábelre.

És a kábel hossza csak körülbelül 2 méter. Ez volt azonban a fő gondom: El tudja -e vinni a motor vezetéke a szükséges teljesítményt. Eddig nincs probléma, nincs csatlakozások vagy vezetékek felmelegedése, és beépítettem egy szoftverbiztonságot: A motor csak és kizárólag meghatározott ideig (30-50 másodpercig) képes és fog működni, szintén attól függően, hogy mennyi ideig szükség lesz a függöny bezárására vagy kinyitására). Ezt a saját helyzeteden kell módosítanod.

Ha ezt az üzemidőt túllépik, a motor leáll, és a motorvezérlő nem hajtja újra. A túllépett üzemidő okát ezután meg kell vizsgálni és meg kell oldani, mielőtt visszaállítja az Arduino/vezérlőt (csak húzza ki/csatlakoztassa a tápkábelt az alaphelyzetbe állításhoz).

Ideális lenne egy egyenes hálózati kábel, de a legtöbb ethernet kábel (ha nem mindegyik) csavarja a csatlakozót, így az egyik végén használt színes vezetékek nem lesznek azonosak a másik végén, ha tudja mire gondolok. Pontosan nyomon kell követnie a dolgok vezetését.

Két párt használhattam úgy, ahogy voltak, a narancs és a barna pár mindkét oldalon azonos volt, de a kék és a zöld pár egyik végén a kettő keveréke lett a másik végén. Nem probléma, amíg tudod, hogy a színek milyen kombinációja kapcsolódik a másik végéhez.

3. lépés: A második tengely létrehozása

Ez egy egyszerű lépés: nézze meg a képeket. Hozzon létre egy kis második tengelyes szerelvényt az öv futásához, én egy alumínium csíkot használtam csúsztatható lyukkal, amely lehetővé teszi a szíj megfelelő feszítését. Rögzítse a függöny/ablak másik végén lévő sín közelében. Lásd a fotót.

Így egy kis fából készült tömb, alumínium csík csúszópánttal, 5 mm -es csavar és 2 csavaranya összerakva a fényképen, és fúrjon lyukakat a falhoz való rögzítéshez néhány dugóval és csavarral a függöny jobb végén lévő sín közelében.

4. lépés: Az öv

Az öv:

Ezt valóban pontosan meg kell tenni. Mivel állítható tengelyeket és nádkapcsolókat használtam, létrehoztam néhány margót, de az öv hosszának egészen pontosnak kell lennie, a mágnesek és a csipeszek elhelyezkedése pedig még nagyobb.

Ezt az övet az AliExpress -től vettem, 10 mtr megerősített fogazott vezérműszíjat (20 fogú szíjtárcsához (szintén AliExpress -től/keresztül)), mindössze 7,60 euróba került.

Végül elhasználtam mind a 10 métert, az egyiket egy 3 m széles függönyhöz (tehát kb. 6 méter kellett ebből az övből), a másikat egy kisebb ablakhoz, egy 1,7 m széles függönyt, így egy másik 3,4 mtr -t használtam

Az öv pontos hosszának meghatározásához fel kell szerelni a motor szerelvényét és a második tengelyű szerelvényt a fal kívánt helyére. Tekerje az övet kellő feszültséggel a kerekek körül, és vágja le az övet.

A 4 db 0,2x1,5x2 cm -es alumínium csíkba fúrjon 3 mm -es lyukakat. Rögzítsen két csíkot egymásra, és fúrjon három lyukat (így a lyukak jól illeszkednek, hogy később áthelyezze a csavarokat). Két lyuk a széleken/végeken és egy valahol a közepén, de ügyeljen arra, hogy az öv mozoghasson két lyuk között. Ennek célja, hogy egy szalagcsomagot rögzítsen az övhöz a függöny egyik végéhez, a másik két alumínium szalagot pedig az öv két végének rögzítésére/rögzítésére használják egy 1,5 cm hosszú övdarab segítségével. lásd a fotókat).

Ez a csatlakozás tehát két célt szolgál, összekapcsolja az övvégeket, hogy hurkot alkosson, és a két függönyrögzítés egyikeként működik. Húzza meg szorosan a csipesz anyáit, így az öv elég erős ahhoz, hogy meghúzza és tolja a függönyt. Az erő nem olyan nagy, legfeljebb 2-3 kg (hacsak nincs valami baj?!).

A másik csipeszt még nem szabad meghúzni, mivel ennek a kapcsoknak a helyzetét később a másik függönyhöz kell igazítani.

Ha befejezte az övet, tekerje körbe a kihúzó kerék és a tengelykerék körül, és feszítse meg szorosan az övet az egyik végén lévő állítható tengely/alumínium csíkkal.

Ne rögzítse még a függönyöket a kapcsokhoz, mindent helyesen kell tesztelnie és beállítania, mielőtt rögzítheti a függönyöket.

A klipnek, amely nem a "hurok" csatlakozás, továbbra is "csúsztathatónak" kell lennie.

5. lépés: Az Arduino, a motorvezérlő és az interfész kártya

Az Arduino, a motorvezérlő és az interfész kártya.

A modularitás érdekében egy kis interfészkártyát (PCB) használtam a szükséges fej- és ellenállások létrehozásához a felhúzáshoz és az LDR elválasztóhoz, majd csatlakoztattam a női fejrészekkel az RJ45 csatlakozó és a kézi felülíró kapcsoló összes vezetékét.

Végül az interfészlap talán az egész gyenge pontja, és talán szükségtelen volt, és a közvetlen kapcsolatok, ahol talán jobb és könnyebb.

A csapok kiosztása az Arduino -n a következő;

// csapok kiosztása:

// A0 - LDR

// 0 + 1 - Soros nyomtatás

2 - led zöld

// 3 - piros

// 4, 5 - motoros meghajtó L298n

// 6, 7 - INGYENES

// 8 - Felső nádkapcsoló - bezárás (d)

// 9 - alsó nádkapcsoló - nyitott (ed)

// 10 - Kézi kapcsoló nyitva

// 11 - Kézi kapcsolózár

// 12 - INGYENES

// 13 - blink eleven led (külső sárga)

Csatlakoztassa az összes vezetéket az interfészkártyához az Arduino vezetékeken keresztül (férfi-nő) a fenti tűelhelyezések szerint.

Forrasztja a 3 LED -et az anóddal (hosszú láb) + ellenállással az Arduino 2, 3 és 13 csapjaihoz, és a katódokat a földhöz.

Használtam:

A 2 -es csap zöldre jelzi a függönynyílást. (bal függöny balról elölről nézve)

A 3 -as csap pirosra jelzi a függöny záródását. (balról a függöny jobbról elölről nézve)

A 13. tű a sárgához az élő villogásért, a SÖTÉT vagy FÉNY jelzés használata csak nappali villogásra is könnyen lehetséges).

Valójában ennek a programozása mind a vezérlő építése során ment végbe. Később jött a piros és zöld led ötlete, és a/a sárga használata kevésbé lett fontos.

6. lépés: Összerakás

Építette a tokot. A tok, amely kívülről CASE115x90x55MM, belül kicsit kisebb (107x85x52, Fúrjon 5 mm -es lyukakat a LED -ekhez, 6 mm -es lyukat a kapcsolóhoz, 6 mm -es lyukat a csatlakozóvezetékhez/hálózati kábelhez, valamint lyukakat az Arduino tápcsatlakozóhoz és az USB -csatlakozóhoz (ami könnyen programozható/frissíthető)

Ezenkívül forrasztjon két vezetéket az Arduino tápcsatlakozóból a motorvezérlőbe. Az arduino tápellátása ezen a külső tápcsatlakozón keresztül történik, és a motorvezérlő is.

Tegye az Arduino -t, a motorvezérlőt és a PCB -t a tokba, és csatlakoztassa az összes vezetéket (LED -ek 220 ohmos ellenállással, kapcsoló felhúzó ellenállásokkal, és vezesse az ethernet -kábelt a lyukon keresztül a NYÁK -hoz, és csatlakoztassa a fejlécekhez.

Csatlakoztassa a motor szerelvényét az ablak bal oldalán található falhoz, a második tengelykereket az ablak jobb oldalához, tegye az övet a szíjtárcsa kerekei köré, csatlakoztassa az ethernet kábelt a motorberendezés RJ45 csatlakozójához, kapcsolja be az Arduino eleinte csak USB -vel.

Töltse fel a "függöny-2.ino" programot/firmware-t, és tesztelje a LED-értékeket és a nádkapcsolókat, valamint a kézi kapcsolást az Arduino IDE soros monitor kimenetén keresztül. Különös gondosság az első tesztek során, attól függően, hogy hogyan csatlakoztatta a motort a motorvezérlőhöz, a motornak az óramutató járásával ellentétes irányba kell forognia a függöny bezárásához, és az óramutató járásával megegyező irányba a nyitáshoz. Ha ez nem helyes, akkor keresztezheti a vezetékeket a motorvezérlőn vagy a NYÁK-on, vagy újraprogramozhatja a "motor_open ()" és a "motor_close ()" funkciókat az ellenkezőjére. (Jelvezérlő az óramutató járásával megegyező irányba vagy óramutató járásával megegyező).

A nádkapcsolók mágneseit a megfelelő stratégiai helyeken kell elhelyezni. Ha a jobb oldali függöny kapcsja a megfelelő helyen van (tehát messze a jobb oldalon is, ha a függöny nyitva van), akkor a bal függöny kapcsai messze a bal oldalon vannak (függöny nyitva), és a mágnes az alsó nádkapcsolónak nagyon közel kell lennie a bal függöny kapcsának bal oldalán (lásd még a videót és a fotókat).

A felső nádkapcsoló mágnesét az öv tetején kell elhelyezni az ablak közepén (ismét, ha a függöny nyitva van). A fotók és a videó egyértelművé teszi.

A felső mágnes a függöny bezárásakor balra (a motor szerelvénye felé) mozog, és aktiválnia kell a nádkapcsolót, amikor a függönyök középen találkoznak (zárt helyzet) Ha a nádkapcsoló túl későn aktiválódik, (nagy) problémája van. A motor megpróbálja összehúzni a függönyöket, de azok már vannak, így az öv leáll vagy megcsúszik, vagy a motor leáll, nagy áramot húzva. Tehát ennek hangolása nagyon fontos, és ez természetesen a záró pozícióra is vonatkozik. Ennek ellenére ennek a hangolása nem igazán igényelt ennyi időt és erőfeszítést. Valójában.. A mágnesek ragasztása/ragasztása az öv tetején és alján precíznek kell lennie, mivel a nádkapcsolók csúsztathatóak a motoron. a margók a megfelelő hangoláshoz: nézze meg ezt a filmet az utolsó teszthez

Ennek a megosztott albumnak az első filmje az öv és az olvasási kapcsolók tesztje:

photos.google.com/share/AF1QipNMP3QPAfzsXe…

Ennek teszteléséhez használhatja a kézi kapcsolási felülírást.

Az LDR lefedésével/feltárásával szimulálhatja a sötétet és a fényt.

Amikor az öv kapcsjai megállnak a megfelelő helyeken, rögzítheti a függönyöket a kapcsokhoz, és élvezheti a függönyök automatikus zárását és kinyitását:-)