Automaatne kardin Arduinoga: 6 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Projekti aeg!: Automaatne kardinate avaja/sulgeja.

Ma nägin kardinate sulgemiseks ja (automaatseks) avamiseks veel mõningaid projekte, kindlasti tahtsin selle nüüd ise ehitada.

Enamik teisi kavandeid, mida ma nägin, ehitati õngenööri abil. Ma ei tahtnud õngenööri kasutada, sest õngenöörid lähevad alati mingil hetkel katki?

Selle automaatse kardina jaoks kasutasin hammastega hammasrihma (metallilise jõuga, nii väga tugev) ja hammasratast (20 hammast), mida kasutatakse ka mõnede 3D -printerite puhul.

Eesmärk oli, et kardinad avaneksid ja sulguksid automaatselt, kui läheb heledaks või pimedaks, ja muidugi käsitsi tühistamine. Kaalusin RTC -ga ka taimerit, kuid siiani töötab see hästi, ilma RTC -ta.

(fotode ja filmide kogumiseks lõin jagatud albumi:

photos.google.com/share/AF1QipNMP3QPAfzsXe…

Vaadake ka lühikest kasutusjuhendit ja seda videot lõpptulemusest:

suletavad kardinad-2

Samm: vajalikud materjalid ja tööriistad

Samm 1:

Koguge kõik vajalikud asjad kokku. See võib teistes olukordades erineda.

Materjalid, mida kasutasin:

Komponendid

"Mehaaniline":

Hammasrihm 3D -printeritele: 3 või 6 meetrit, sõltuvalt teie akna/kardina suurusest.

(näide: kui teie kardin peab katma 1,5 meetrit, vajate 3 -meetrist vööd)

(tellisin selle AliExpressist: GT2 vöö laius 6 mm RepRap 3D printer 10 mtr.)

20 hambaga rihmaratta ratas

(tellisin selle AliExpressist: GT2 hammasrihm 20 hammast Alumium Bore 5mm sobib GT2 rihmale Laius 6 mm RepRap 3D printer Prusa i3)

Sile (hambaid pole) teljeratas (või teine vabalt veerev rihmarattaratas)

Puit 20x10x1,8 cm

Puit 2x2x6 cm

Alumiiniumribad liugauguga (mõnikord kasutatakse neid pildiraamide joondamiseks seinale, mul olid need kuskil lamamas)

Mõned 5 mm mutrid ja poldid

Mingi 3 mm mutrid ja poldid

Mõned kruvid ja pistikud seinale kinnitamiseks

Alumiiniumplaat 0,2x2x30cm, lõigake 2x1,5 cm pealt 4 riba

Elektrilised asjad:

Arduino Uno R3

Toide 12V 2A (sõltuvalt kasutatavast mootorist)

Mootor käiguga (60 kuni 120 p / min)

Mootorijuht L298n

Väike trükkplaat 3x2,5 cm

3 LED -i

3 takistit 220 või 330 oomi (voolu piiravad takistid LED -ide jaoks)

LDR

1 takisti 330 oomi (analoogjagur LDR -iga)

4 takistit 10K (lülitite tõmbetakistid)

Mõned päised väikese trükkplaadi jaoks

Juhtmed (Dupont/Arduino juhtmed), mees-mees-mees-naine

Korpus (115x90x55)

Lüliti kolme asendiga sisse/välja/sisse

2x (väikesed) magnetiga roostiku releed

Kuumakahanev toru/traat

Kasutatud tööriistad:

Jootetriikraud / joodis

Puurida

Saag

Kruvikeerajad

Kuum liim

Tangid

Traadi eemaldaja

Käärid

Kannatlikkus

2. samm: moodulite loomise sammud

2. samm:

Esiteks plaanisin teha asjad võimalikult modulaarseks: mootoriseade, teise telje seade, Arduino, mootorikontroller, pistiku liides, korpus.

Alustasin mootoristiku ja konnektori (mootori, pilliroo lülitite ja LDR -i ühendamiseks kontrolleriga RJ45 -pistiku kaudu) loomisega meisterdatud puidutükil.

Kõik sõltub natuke sellest, millist mootorit teil on/kasutate, kuid peamine on see, et rihmaratta poolt juhitav rihm on kardina rööbaste lähedal (umbes 1 kuni 1,5 cm. Selle kõrval).

Mul oli ümberringi paar hammasratastega mootorit, mille päästsin ammu professionaalse kohvipruulija käest. Need olid 24 -voldised käiguga, mis vähendab mootori pöörlemiskiirust 24 -voldisel umbes 120 p / min. Ma kasutan siin mootorit 12 -voldise pingega, seega on käigupöörded umbes 60. Kasutasin 12 V, kuna Arduino saab toite ka selle projekti jaoks ettenähtud toiteallikast ja vähendada max. pistiku võimsus (vt selle kohta allpool).

Kinnitage hammastega tõmburratas mootori/hammasratta telje külge. Käigu telg oli 6 mm, tõmberatas 5 mm. nii et mul oli vaja puurida ratta auk suuremaks kuni 6 mm.

Seejärel lõi selle mootori jaoks aluse, lõigates puidu välja, nii et mootor ja käik sobiksid ilusti sisse ning oleks võimalik paigaldada Reedi lülitid selle kõrvale ja kinnitada see kahe pistiku ja kruviga seina külge.

Järgmisena kasutasin RJ45 pistikut (naissoost), et ühendada kõik juhtmed mootorist ja kaks pilliroo lülitit ning LDR. Võrgukaabli kaheksast juhtmest (4 paari) piisab töö tegemiseks.

Mootor võtab ainult 0,1–0,3 amprit (12 volti, 1,2–4 vatti) (olenevalt kardina koormusest). Üks traat võrgukaablis (vähemalt nendes, mis mul on) suudab kergesti säilitada 10 vatti. Tegelikult on PoE standard 15 vatti paari kohta, kuid ka siis on vaja head sertifitseeritud PoE -kaablit.

Ja kasutatud kaabli pikkus on vaid umbes 2 meetrit. See oli mu peamine mure: kas mootori juhtmestik suudab kanda mootori vajaminevat võimsust. Siiani pole probleeme, ühenduste ega juhtmete kuumutamist ning olen sisse seadnud tarkvara turvalisuse: mootor saab ja töötab ainult maksimaalselt etteantud/määratud aja jooksul (30–50 sekundit, samuti uuesti, sõltuvalt sellest, kui kaua kardina sulgemine või avamine). Peate seda oma olukorra jaoks kohandama.

Kui see tööaeg on ületatud, seiskub mootor ja mootorikontroller seda enam ei käivita. Seejärel tuleb enne Arduino/kontrolleri lähtestamist uurida ja lahendada ületatud tööaja põhjus (lihtsalt lähtestage/ühendage toitekaabel nullimiseks).

Ideaalne oleks otse ühest võrgukaabel, kuid enamiku Etherneti kaablite (kui mitte kõigi) pistikupesa on keerdus, nii et ühes otsas kasutatavad värvilised juhtmed ei ole teises otsas samad, kui saad aru mida ma mõtlen. Peate täpselt jälgima, kuidas asju ühendate.

Kaks paari, mida ma saaksin kasutada sellisena, nagu oranž ja pruun, olid mõlemas otsas samad, kuid sinine ja roheline paar ühes otsas muutusid kahest segust teises otsas. Pole probleemi, kui teate, milline värvikombinatsioon on ühendatud teise otsaga.

3. samm: teise telje loomine

See on lihtne samm: vaadake pilte. Loo rihma jaoks väike teise telje seade, mille jaoks kasutasin liugauguga alumiiniumriba, mis võimaldab hõlpsalt vööle õiget pinget panna. Kinnitage see kardina/akna teises otsas asuva rööpa lähedale. Vaata fotot.

Seega, väikese puuplokiga, alumiiniumriba koos liugribaga, 5 mm polt ja 2 mutrit, mis on fotol kokku pandud, ja puurige augud seina külge kinnitamiseks mõne pistiku ja kruviga kardina paremas otsas oleva rööpa lähedal.

4. samm: vöö

Vöö:

Seda tuleb tõesti täpselt teha. Kuna kasutasin reguleeritavaid telgi ja pilliroo lüliteid, lõin mõned veerised, kuid rihma pikkus peab olema üsna täpne ning magnetite ja klambrite asukoht veelgi suurem.

Ostsin selle rihma AliExpressist, 10 mtr tugevdatud hammastega hammasrihma (20 hambaga rihmaratta jaoks (ka AliExpressi kaudu/kaudu)), maksis ainult 7,60 eurot.

Lõpuks kulutasin ära kõik 10 meetrit, ühe 3 m laiusega kardina jaoks (seega vajasin seda vööd umbes 6 meetrit) ja teise väiksema akna jaoks, 1,7 m laiuse kardina, seega kasutati veel 3,4 mtr

Vöö täpse pikkuse saamiseks peate mootori ja teise telje paigaldama seinale soovitud kohtadesse. Keerake rihm rataste ümber piisavalt pingesse ja lõigake rihm.

Neljas 0,2x1,5x2 cm alumiiniumribas puurige 3 mm augud. Kinnitage kaks riba üksteise peale ja puurige kolm auku (nii et augud on kenasti joondatud, et poldid hiljem läbi tõmmata). Servades/otstes kaks auku ja üks kuskil keskel, kuid veenduge, et rihm saaks kahe augu vahel liikuda. Selle eesmärk on kinnitada kardina ühe otsa jaoks vöö külge üks ribakomplekt ja ülejäänud kahte alumiiniumriba kasutatakse vöö kahe otsa kinnitamiseks/kinnitamiseks koos väikese 1,5 cm pikkuse rihmatükiga (vaata fotosid).

Sellel ühendusel on seega kaks eesmärki, ühendage rihmaotsad silmuse moodustamiseks ja toimige ühena kahest kardinakinnitusest. Pingutage selle klambri mutreid kindlalt, nii et rihm on kardina tõmbamiseks ja lükkamiseks piisavalt tugev. Jõudu pole nii palju, maksimaalselt 2–3 kg (kui midagi valesti ei lähe?!).

Teist klambrit ei tohiks veel pingutada, kuna selle klambrite asendit tuleb hiljem teise kardina jaoks reguleerida.

Kui rihm on valmis, keerake see ümber tõmberatta ja teljeratta ning pingutage rihma kindlalt reguleeritava telje/alumiiniumribaga ühes otsas.

Ärge kinnitage kardinaid veel klambrite külge, enne kardinate kinnitamist peate kõike õigesti testima ja reguleerima.

Klamber, mis ei ole "silmusühendus", peaks seega olema "libistatav".

Samm: Arduino, mootorikontroller ja liideseplaat

Arduino, mootorikontroller ja liideseplaat.

Modulaarsuse huvides kasutasin tõmbamiseks ja LDR -eraldaja jaoks vajalike päiste ja takistite loomiseks väikest liideseplaati (PCB) ning seejärel ühendasin naissoost päistega kõik RJ45 -pistiku ja käsitsi alistamise lüliti juhtmed.

Lõppkokkuvõttes on liideseplaat võib -olla kogu nõrk koht ja võib -olla ebavajalik ning otseühendused, kus võib -olla parem ja lihtsam.

Arduino tihvtide eraldamine on järgmine;

// tihvtide eraldamine:

// A0 - LDR

// 0 + 1 - jadatrükk

// 2 - led roheline

// 3 - led punane

// 4, 5 - mootorijuht L298n

// 6, 7 - TASUTA

// 8 - ülemine pilliroo lüliti - sulgemine (d)

// 9 - alumine pilliroo lüliti - avatud (toim)

// 10 - Käsitsi lüliti avatud

// 11 - Käsitsi lüliti sulgemine

// 12 - TASUTA

// 13 - vilkuv elus LED (väline kollane)

Ühendage kõik juhtmed liideseplaadiga Arduino juhtmete (mees-naine) kaudu vastavalt ülaltoodud tihvtide paigutustele.

Jootke 3 LED -i anoodiga (pikk jalg) + takisti Arduino tihvtide 2, 3 ja 13 külge ning katoodid maandamiseks.

Ma kasutasin:

Tihvt 2 roheliseks, näidates kardina avanemist. (vasak kardin eestvaates vasakule)

Tihvt 3 punaseks, mis näitab kardina sulgemist. (vasak kardin eestvaates paremale)

Nööpnõel 13 kollaseks, et vilkuvalt vilguks, kasutades ka DARK või LIGHT indikaatorit vilgutamiseks ainult päeva jooksul, on samuti lihtne).

Tegelikult kulges selle programmeerimine selle kontrolleri ehitamisel. Punase ja rohelise LED -ide idee tuli hiljem ning/a -värvi kasutamine muutus vähem oluliseks.

6. samm: pange see kõik kokku

Ehitas korpuse. Korpus, mis on väljastpoolt CASE115x90x55MM, oli seest pisut väiksem (107x85x52, Puurige 5 mm augud LED -ide jaoks, 6 mm ava lüliti jaoks, 6 mm ava pistikjuhtme/võrgukaabli jaoks ja augud Arduino toitepistiku ja USB -pistiku jaoks (mida on lihtne Arduino programmeerimiseks/värskendamiseks).

Samuti jootke kaks juhet Arduino toitepistikust mootori kontrollerile. Arduino saab toite selle välise toitepistiku kaudu, nagu ka mootorikontroller.

Pange Arduino, mootorikontroller ja trükkplaat korpusesse ja ühendage kõik juhtmed (LED -id 220 oomi takistitega, lülitid tõmmatavate takistitega ja juhtige ka Etherneti kaabel auku kaudu trükkplaadile ja ühendage päistega.

Kinnitage mootoriseade akna vasakul küljel oleva seina külge, teine teljeratas akna paremale küljele, pange rihm rihmaratta ümber, ühendage Etherneti kaabel mootoriplatvormi RJ45 pistikuga Arduino algul ainult USB -ga.

Laadige programm/püsivara "kardin-2.ino" üles ja katsetage Arduino IDE jadamonitori väljundi kaudu LED-väärtusi ja pilliroo lüliteid ning käsitsi lülitamist. Eriti ettevaatlik esimestel katsetustel, sõltuvalt sellest, kuidas ühendasite mootori mootorikontrolleriga, peaks mootor kardina sulgemiseks pöörlema vastupäeva ja avamiseks päripäeva. Kui see pole õige, võite kas mootorikontrolleri või trükkplaadi juhtmed ületada või ümberprogrammeerida funktsioonid "motor_open ()" ja "motor_close ()", et toimida vastupidi. (Signaalikontroller keerab päripäeva või vastupäeva päripäeva).

Pilliroo lülitite magnetid tuleks paigutada õigesse strateegilisse kohta. Kui parempoolse kardina klamber on õiges kohas (seega ka kaugel paremal, kui kardin on avatud), siis on vasaku kardina klamber kaugel vasakul (kardin lahti) ja magnet alumise pilliroo lüliti peaks olema vasaku kardina klambri vasakul küljel väga lähedal (vt ka videot ja fotosid).

Ülemise pilliroo lüliti magnet peaks siis asuma vöö peal akna keskel (jällegi, kui kardin on avatud). Fotod ja video teevad asja selgeks.

Ülemine magnet liigub kardina sulgemisel vasakule (mootoriseadme poole) ja peaks aktiveerima pilliroo lüliti, kui kardinad kohtuvad keskel (suletud asendis). Kui pilliroo lüliti aktiveeritakse liiga hilja, on (suur) probleem. Mootor proovib kardinaid kokku tõmmata, kuid need juba on, seega rihm jääb seisma või libiseb või mootor seiskub, tõmmates suurt voolu. Seega on selle häälestamine väga oluline ja see kehtib muidugi ka sulgemisasendi kohta. Aga igatahes selle häälestamine ei võtnud tegelikult nii palju aega ja vaeva, tõesti.. Magnetite kleepimine/liimimine rihma üla- ja alaosale peab olema täpne, mootorirulli roostiku lülitite abil saate veerised selle õigeks häälestamiseks: vaadake seda filmi viimase testi jaoks

Selle jagatud albumi esimene film on vöö ja lugemislülitite test:

photos.google.com/share/AF1QipNMP3QPAfzsXe…

Selle testimiseks võite kasutada käsitsi lülitamise alistamist.

LDR -i katmisel/paljastamisel saate simuleerida pimedat ja valgust.

Kui vöö klambrid peatuvad õigetel kohtadel, saate kardinad klambrite külge kinnitada ja nautida kardinate automaatset sulgemist ja avamist:-)