100 Doların Altında Otomatik Kapı Kaydırıcısı: 15 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:19

Yaz boyunca babam beni bir kapı otomasyon sistemi satın almaya ve kurmaya teşvik etti. Bu yüzden araştırmama başladım ve AliExpress ve yerel satıcılardaki paket çözümlerini araştırdım. Yerel satıcılar, > 1000 $'a kurulum da dahil olmak üzere eksiksiz çözümler sunuyorlardı. Bunlar İtalyan sistemleriydi ve çok kaliteli olmaları gerekiyordu. Ama fiyat bütçemizi çok aştı. AliExpress'teki sistemler de oldukça pahalıydı, en ucuzu vergiler öncesi 500 dolardı. Komple bir sistem satın alma fikrinden hemen hemen vazgeçtim ve bazı kendin yap yaklaşımlarına baktım.

İlk araştırmamdan sonra, sıfırdan inşa etmenin çok zor ve zaman alıcı olacağı sonucuna vardım. Bu da sınırlı kaynakları kullanarak. Ama sonra bunu bir meydan okuma olarak kabul ettim ve birlikte kaba bir plan yapmaya başladım.

Çok fazla deneme yanılma ve çok çalışma gerektirdi, ancak başka hiçbir sistemin yenemeyeceği bir fiyat için güvenilir bir sistem kurabildim.

Böyle bir şey inşa etmeyi düşünüyorsanız, inşa sürecim sırasında karşılaştığım tüm sorunları açıklarken bunu yapmanızı tavsiye ederim. Umarım biraz fikir edinebilir ve yaptığım hatalardan kaçınabilirsiniz.

Yaptığım ve açıkladığım şeyi beğendiyseniz, lütfen bana bir oy vermeyi düşünün. Herhangi bir destek çok takdir edilmektedir. _

Projeler arasında ilerlememi paylaşırken beni diğer platformlarda da takip edin.

Facebook: Badar'ın Atölyesi

Instagram: Badar'ın Atölyesi

Youtube: Badar'ın Atölyesi

Adım 1: Plan

Nasıl devam edeceğimi düşünmeye başladım. Böyle bir projenin üstesinden gelmenin birçok yolu vardır ve her birinin kendi avantajları ve dezavantajları vardır.

Yaptığım ilk şey, birlikte çalıştığım mevcut sistemi anlamaktı. Bu benim için ağır, tamamen metal sürgülü kapım anlamına geliyordu. Sizin için bunun anlamı başka olabilir ve bir strateji belirlemeden önce sisteminizi tam olarak anlamanızı tavsiye ederim.

Kapımın çok iyi inşa edilmediğini ve hareketinde bazı farklılıklar olduğunu fark ettim. Bu yüzden çeviri yöntemim ne olursa olsun, bu varyasyona hitap etmek zorunda kalacaktı. Bu bana motosiklet zinciri kullanmayı düşündürdü. Onları daha önce kullandım, bu yüzden çalışmalarına aşinaydım. Ucuz ve yaygın olarak bulunurlar. Ve büyük bölümleri, küçük yanlış hizalamaların çok önemli olmayacağı anlamına gelir. Zincirin üst kenara montajı benim için iyi çalıştı çünkü motor tertibatını monte etmek için üstte bir braket vardı, böylece her şey kapının üstüne düzgün bir şekilde oturabilirdi.

Ardından motor seçimi geldi. Düşük maliyetle çekim yapıyordum, bu yüzden soldaki parça kutumu kazdım ve savaş robotu yapımımdan bir araba ön cam silecek motoru buldum. Bu motorun çok fazla torku olduğunu ve çok iyi yapıldığını hatırladım. Bu yüzden geçidi sürmek için yeterli güce sahip olacağından emindim.

Şimdilik ihtiyacım olan tüm plana sahiptim. Elektronik ve kontrol tamamen farklı bir hikaye ve daha sonra gelecekler.

Adım 2: Motorun "Doğru" Test Edilmesi

Bu yüzden motorun kapıyı hareket ettirebileceğinden emindim ama her şeyi inşa edip sonra yanıldığımı kanıtlamayacaktım. Ben de mühendislerin yapması gerekeni yaptım. Test yapmak.

Sanırım önce hesaplamaları yapmaları gerekiyor ama hesaplayacak herhangi bir değerim yoktu. Bu yüzden eski savaş robotumun tozunu alıp kapıya bağladım. Savaş robotu, onu sürmek için iki ön cam silecek motoru kullanıyor. Ve test adına hızlı bir şekilde kurabildiğim en yakın şeydi.

Robota tam gaz verdim ve ne biliyorsun, kapı hareket etmeye başladı. Çekiş eksikliğine rağmen, robot kapıyı hareket ettirebildi. Bu benim için yeterince iyiydi, ben de devam ettim.

Adım 3: Motor Bağlantısının Yapılması

Geçmişteki bir kazadan, bu motorların şaka olmadığını biliyordum. Ve parmağınızı dişliye sokarsanız, öpebilirsiniz iyi satın. Savaş robotunu inşa ederken neredeyse parmağımı kaybetme olayı yaşadım, bu yüzden deneyime dayanarak konuşuyorum.

Bu deneyime dayanarak, meclisin mümkün olduğunca gizlenmesini istedim. Bu yüzden, kapıyı yerinde tutan brakete monte etmeye karar verdim.

Önce iki köşebent demir parçasının arasına bir çelik sac yapıştırdım. Bu, sağlam bir tabana sahip olma konusunda endişelenmeden motor grubumu üste monte edebilmem içindi.

Üzerinde ayrı çalışmak isteyebileceğim için motoru ana kapı tabanından çıkarılabilir hale getirmeye karar verdim. Özellikle dar bir alanda çalıştığım için motoru kapatmak çok zor olurdu. Bu, daha sonra üzerinde çalışmak için motor tertibatını birkaç kez çıkardığımda işe yaradı.

Gördüğünüz gibi motoru motor aksamına bağladım. Ayrıca zinciri motor dişlisine yönlendirmek ve yük altında kaymasına izin vermemek için zincir dişlisini motora ve her iki tarafa da birkaç zincir dişlisi taktım.

Adım 4: Zincir Braketinin Yapılması

Bu projenin tüm teması maliyeti düşük tutmaktı, bu yüzden yeni satın almak yerine eski çelik parçalarını yeniden kullanmak istedim. Kullanımım için yeterince kalın olan eski bir köşebent parçası buldum.

Açılı taşlama makinemi kullanarak stoğu boyuta göre kestim ve ardından braketi yapmak için birbirine kaynak yaptım. Sonra braketi kapının üstüne kaynakladım. Unutulmaması gereken önemli bir nokta, boyalı bir yüzeyin üzerine kaynak yapmak istememenizdir. Her zaman kaynak bölgesindeki boyayı zımparalayın.

Kaynağı üç kez yeniden yapmak zorunda kaldım. İlk kez, braketi kapının fiziksel sabit duraklarının dışına monte etmemiştim. Bu yüzden test ederken ve yanlışlıkla limit anahtarına giden kablolardan birini kırdığımda, braket limit anahtarına zorladı ve onu kırdı. Bu nedenle, elektronik limit anahtarları arızalanırsa, braketleri sistemin başka bir parçasına zarar vermeyecek şekilde monte etmek önemlidir.

İkincisi, braketleri çarpık monte ettiğim içindi. Bu benim ilk kaynak projemdi ve uygun kelepçelerim olmadığı için braketi hizalamakta zorlandım.

Yaptığım son bir hata, braketi tamamen kaynakladıktan sonra bir delik açmaktı. Ve kaynak çeliği çok daha sert hale getirdiğinden, delinmesi çok daha zordur. Sadece iki delik açmak için üç matkap ucu ve bir saat sürekli delme harcadım.

Benzer bir şey yapmayı planlıyorsanız, bu hatalardan ders alın. Zincir kurulumuna geçelim.

Adım 5: Zinciri Takma

Statik bir konumdan yola çıkarken motorun aşırı yüklenmesini önlemek için zincirin şok emilimi olacak şekilde nasıl monte edileceği konusunda ilk önce aklımda farklı fikirler vardı. Ancak hiçbir şey uygulamak için yeterince basit görünmüyordu. Bu yüzden sadece en ucuz ve en basit çözümle gittim.

Bir zincir aldım ve uç parçadaki orta yatağı kestim. Daha sonra 3 inçlik bir cıvata alıp başını kestim. Cıvatayı zincirin son parçasına sabitledim ve kaynak yaptım. En güzel çözüm olmayabilir. Ama işe yarayacak.

Tüm zincirleri uç uca bağladım ve ardından somun ucunu bir taraftaki zincir braketine sabitledim. Diğer taraftaki zinciri nerede kesmem gerektiğini görmek için ölçtüm. İşaretledim ve somun kaynak işlemini tekrarladım.

Daha sonra zinciri kapının üstüne monte ettim. Cıvatanın kendiliğinden gevşememesi için iki ucu sabitlemek için birkaç cıvata kullandım.

Benim durumumdaki anahtar, zinciri çok fazla sıkmamaktı çünkü bu, motora ve dişlilere çok fazla yük bindirirdi. Bunun yerine, ağır zincirin kapının üst kenarında kalmasına izin vermek, motorda sürekli yükten kaçınmanın en iyi yolu gibi görünüyordu.

Bu şekilde, motor kapıyı hareket ettirmeye başladığında, aslında kapıyı çekmeden önce zincirin ağırlığını çekmesi gerekir. Bu, motorun aşırı yüklenmesini önlemek için bir tür yay görevi görür.

Kapı açıcının mekanik kısmı tamdır. Gerçekten işe yarayıp yaramadığını görmek için bazı testlere geçebiliriz.

6. Adım: Test Etme

Artık projenin mekanik tarafı bittiğine göre, bazı sapmaları ve olası tuzakları çözmek için onu test edebilirdim. 12v Kurşun Asit akü kullandım ve motoru aküye manuel olarak bağladım. Ve evet! Kapı hareket etmeye başladı. Şimdiye kadarki tüm çabalar boşuna değildi.

Test sırasında birkaç şey fark ettim. Birincisi, kapı kanalının temiz olması ve her şeyin uygun şekilde yağlanması gerektiğiydi. Aksi takdirde, küçük motor kapıyı hareket ettirmekte zorluk çekebilir.

Bir diğer önemli şey de, elektronik limit anahtarlarının çalışmayı durdurması durumunda motorum için bir çeşit elektronik aşırı yük korumasına ihtiyacım olmasıydı. Böyle bir şey olursa motoru kızartmak istemedim.

Ayrıca motorun akım çekişini farklı gerilimlerle test ettiğim için optimum performans için doğru zincir gerilimini de belirledim. Düşük gerilim daha iyiydi çünkü motoru zorlamadan sola ve sağa hareket ederek hizalamadaki tüm kusurları emdi.

Bu sonuçlarla, işlerin elektrik tarafında çalışmaya başlamaya hazırdım.

Adım 7: Elektronik Planı

Dolayısıyla elektronik tarafıyla ilgili plan, istenen işlevselliğe sahipken işleri olabildiğince basit tutmaktı.

Güç, bir akü şarj cihazına bağlanacak olan 12V Kuru Kurşun Asit aküden gelecektir. Daha sonra bahsedeceğim şarj cihazıyla ilgili çok fazla sorun yaşamama rağmen.

Beyin kutusu bir arduino kartı olacak. Süslü değil, sadece bir arduino uno. Motor kontrolü, H-Bridge olarak çalışan 4 kanallı bir röle kartı üzerinden olacaktır. RF iletişimi, 433 mhz alıcı modülü kullanılarak gerçekleştirilir. Ucuz 1 dolarlık panolardan biri. Geriye dönüp bakıldığında en iyi fikir olmasa da. Bu konuda daha sonra. Akım algılama, 20A akım sensörü kullanacaktır. Ve son olarak limit anahtarları ve manuel çalıştırma anahtarları sadece normal anahtarlar olacaktır.

Kullandığım uzaktan kumandalar programlanabilir araba uzaktan kumandalarıydı. Gerçi bana da sorun çıkardılar.

Yani plan buydu. İşin özüne girelim.

Adım 8: Elektronik Yapı

Elektronik yapı süreci karmaşık bir şey değildi. Her şeyi, gerektiğinde parçaları çabucak değiştirebileceğim şekilde bir araya getirdim. Hızlı sökmeye izin vermek için mümkün olan her yerde başlık pimleri ve kürek konektörleri kullandım. Limit anahtarlarını ve rf kartını bağlamak için nispeten büyük bir proto kartı kullandım. Büyük bir tahtaya sahip olmak, mevcut çerçeveyi yeniden yapmak zorunda kalmadan gelecekte daha fazla özellik eklememe izin veriyor.

Elektronikle ilgili olarak karşılaştığım bazı sorunlar var. Birincisi röle kartıydı. Röle kartındaki izler, düşük voltajlarda büyük akımları işlemek için tasarlanmamıştır. Bazı röle kartlarında kalay izleri var ama benimki yoktu. Ve izlerden biri bir süre sonra patladı. Bu yüzden tüm yüksek akım hatlarını uygun boyutta bir kabloyla köprüledim.

Diğer bir büyük sorun, şarj cihazının çok fazla EM parazitine neden olmasıydı. Bunun nedeni, şarj cihazının marka dışı olması ve herhangi bir sertifikaya sahip olmamasıydı. Ve girişim devre ile uğraşıyordu. Rastgele rf komutlarına yanıt vermez. Dizüstü bilgisayarımı programlama için elektroniğe yaklaştırdığımda bunun bir EM sorunu olduğunu anladım ve tamamen kontrolden çıktı. Kullanımım için fazlasıyla güçlü olan tam metal gövdeli bir şarj cihazı satın aldım, ancak şimdilik iyi çalışıyor gibi görünüyor. Gerçi daha sonra değiştireceğim.

Harici anahtarlar için kullandığım konektörlerde de sorunlarla karşılaştım. Çok kırılgandırlar ve birden çok kez çıkarıldıklarında kırılırlar. Hala bunun için daha iyi konektörler bulmam gerekiyor.

Kullandığım rf modülü çok basit bir modül ve menzili hiç de etkileyici değil. Ama elimde olan buydu ve işe yaradı, bu yüzden şimdilik onunla kaldım. Her ne kadar özellikle aralığın sorun olmamasını istediğim için daha iyi bir modüle yükseltmeyi planlıyorum. Sırf onu çalıştırmak için sisteme doğru yürümek zorunda kalmaktan nefret ediyorum.

Adım 9: Elektroniği Muhafaza Edin

İlk başta elektroniği bir parça kontrplak üzerine monte ettim ve üzerine plastik bir kutu yapmayı planlıyordum. Ama sonra bunun çok fazla iş olacağını anladım. Bunun yerine üzerinde su geçirmez bir conta olan büyük bir yemek kabı aldım.

Pili ve şarj cihazını aşağıya monte ettim. Elektronik aksamı kutuyla birlikte gelen bir plastik parçasına monte ettim. Kutudan çıkan tüm teller için çentikleri doldurdum ve içine su girmemesi için biraz silikon gres kullandım. Ayrıca menzili en üst düzeye çıkarmak için 3D baskılı bir anten kapağı yaptım.

Kutu mükemmel çalışıyor. Açık, böylece açmadan içeride her şeyin yolunda olup olmadığını görebiliyorum. Ve bazı ciddi yağmurlardan kurtuldu, bu yüzden iyi olmalı. Her ne kadar bir endişe kutunun içindeki ısı olsa da, çünkü açık ve güneş elektroniği hızlı bir şekilde ısıtabilir. Bunun basit çözümü, doğrudan güneş ışığından kaçınmak için başka bir açık kapakla örtmektir.

Adım 10: Limit Anahtarı

Kapının limit anahtarı, güvenilir bir şekilde çalışması için tasarımın birkaç tekrarından geçmek zorunda kaldığım için ciddi bir acı noktasıydı.

İlk başta, montajın her iki tarafına iki kol anahtarını yapıştırdım ve anahtarlara basmak için kapıdaki tamponları yapıştırdım. 3D yazıcılarda çalıştığını gördüğüm için bu prensipte sağlam bir fikirdi. Ancak bazı testlerden sonra her iki anahtar da hasar gördü ve tamponlar kırıldı. Darbeyi önlemek için daha büyük anahtarlara geçtim ve tamponların önüne köpük ekledim. Ama yine de ayrıldılar.

Kapının limit anahtarına çarptığında çok fazla atalete sahip olduğunu ve bu nedenle zorla durdurma limit anahtarına sahip olmanın muhtemelen çalışmayacağını fark ettim. Fikir aramak için elektronik pazarına gittim ve bir makaralı anahtar buldum.

Bunun için 3B baskılı bir braket ve 3B baskılı bir rampa yaptım. Bu şekilde, şalter sınırına geldiğinde devreye girecek, ancak herhangi bir nedenle kapı hiç durmazsa veya atalet nedeniyle dönmeye devam ederse, engel olmayacaktır.

Adım 11: Elektroniği Programlama

Elektroniği programlamak oldukça basitti. RF alıcısı için, uzaktan kumandalardan sinyal almanın tüm önemli ayrıntılarını işleyen rcswitch kitaplığını kullandım. Gerisi, farklı koşulları kontrol etmek için sadece bir grup if döngüsüydü. Bu koşullardan biri aşırı akım korumasını kontrol ediyordu. Bunu kontrol etmek için bir döngü sayacı kullandım. Ekli kodu bulabilir ve daha detaylı anlatmamı isterseniz yorum yapabilirsiniz.

Adım 12: Ortaya Çıkan Sorunlar ve Çözümleri

Bu proje süresince birçok mekanik ve elektriksel problemle karşılaştım. Birkaç tanesinden daha önce bahsetmiştim ama aşağıda listeleyeceğim.

1. Sert durdurma limit anahtarları: Kapıya giden güç kesildikten sonra bile limit anahtarlar çok fazla güç alacağından bu bir sorun haline geldi. Böyle ağır bir kütlenin çok fazla ataleti vardır. Ve düşünebildiğim herhangi bir sert durdurma anahtarı bu ataleti emmeye yetmedi. Düzeltme, benim yaptığım gibi yuvarlanan limit anahtarlarını kullanmaktır.

2. Limit switch'lerin sabit limitler içerisine yerleştirilmesi: Limit switch'inizin fiziksel yerleşimi, limit switch çalışmasa bile, kapı anahtarın içine yuvarlanıp onu yok etmeyecek şekilde olmalıdır. Bu, limit anahtarı kablolarından biri koptuğunda ve kapı anahtara doğru yuvarlanarak braket ve anahtara zarar verdiğinde bir sorun haline geldi. Bunu, zincir braketini dışarı doğru hareket ettirerek düzelttim, böylece hiçbir koşulda limit anahtarına vuramaz.

3. Zincir gerilimi çok yüksek: Zinciri ilk taktığımda o kadar sıktım ki hareket düzlemine dik motor miline çok fazla kuvvet bindirdi. Bu nedenle, motor çok fazla sürtünme ile mücadele ettiği için etkisizdi. Rulmanlar ve her şeyle uygun bir motor montajı yapsaydım bu sorun olmazdı ama bunun için uzmanlığım yoktu. Ayrıca kapı uzunluğu boyunca düz değildi, bu yüzden zincir soldan sağa hareket etti. Bu sorunu çözmek için zinciri basitçe gevşettim. Sorunsuz çalışmıyor.

4. Şarj cihazından EM Girişimi: Kullanmak istediğim şarj cihazı o kadar çok EMI üretiyordu ki alıcıyı etkisiz ve tehlikeli hale getiriyordu. Koruyucu uygulamaya çalıştım ama iletken ve yayılan EMI kombinasyonunun devrenin kaldıramayacağı kadar fazla olduğuna inanıyorum. Bunun çözümü kalıcı bir çözüm değil ama gerekenden neredeyse 20 kat daha güçlü, çok daha büyük, metal gövdeli bir şarj cihazı kullandım. Ama şimdilik işe yarıyor.

5. RF Aralığı: Kullandığım RF alıcısı en iyisi değildi. O 1 dolarlık ucuz olanlardan biriydi. Menzil, korkunç olmasa da, rahat olmam için yeterli değil. Şimdilik sadece bir tel anten kullanarak optimize ettim ama daha iyi bir RF çözümü arayacağım.

6. RF uzaktan kumandaları kopyalamak: Bu çok aptalca bir konuydu, sonunda anladığımda güldüm. Bu yüzden, diğer uzaktan kumandalardan kod öğrenebilen bu programlanabilir uzaktan kumandaları satın aldım. Birini temel çizgi olarak kullandım ve sonra onun kodlarını diğerine kopyalamaya çalıştım. Saatlerce uğraştıktan sonra, uzaktan kumandayı buna benzer başka bir uzaktan kumandadan kopyalayamayacağınızı öğrendim. Kodları yalnızca standart uzaktan kumandalardan kopyalayabilirsiniz. Bunu anlamam sayısız saatlerimi aldı. Bu yüzden aynı tuzağa düşmemeye çalışın. Düzeltme, başka herhangi bir standart uzaktan kumandayı kullanmak ve ardından onu tüm programlanabilir uzaktan kumandalara kopyalamaktır.

7. Sert çeliği delmek: Bu can sıkıcı bir sorundu. Zincir braketlerimi kapıya monte ettiğimde, onlara bir delik açmak istedim. İşte o zaman çeliğin kaynak yaptığım için sertleştiğini öğrendim. Bunu atlatmaya çalışırken birçok parça kırdım. Bu yüzden kaynak yapmadan önce delmenizi tavsiye ederim. Sizi bir çok dertten kurtaracaktır.

Bunlar benim yapım sırasında karşılaştığım sorunlardan bazılarıydı. Aklıma daha fazla konu geldikçe bu listeye ekleyeceğim.

Adım 13: Yapıyı Bitirmek (Bir Yapı Hiç Bitirildi mi?)

Her şeyi bir araya getirerek yapıyı sonlandırdım. Elektronik kutusu yerine gitti ve güce bağlandı. Manüel hareket şalterleri için 3D Baskılı bir muhafazaya son halini verdim ve kolayca erişilebilecekleri bir yere monte ettim. Hareketli parçalara herhangi bir telin sıkışmaması için tellere manşonlar taktım ve yerlerine bağladım. Motor aksamını boyamak için söktüm. Zincir braketlerini de paslanmaya başladıkları için boyadım.

Ve bu kadardı. Otomatik kapı sürgüsü kullanıma hazırdı. Bitirdiğimden bu yana iki ay geçti ve hala beklendiği gibi çalışıyor. Eve döndüğümde üzerinde iyileştirmeler yapacağım, bu yüzden gerçekten bitmiş bir yapı olarak adlandıramam. Ama şimdilik bitti.

Satın aldığım ve kırdığım ya da hiç kullanmadığım şeyleri göz önünde bulundurarak 100 dolardan fazla harcadım. Ama yine de, aklınıza koyarsanız 100 doların altında yapılabileceğini göstermek için Malzeme Listesini listeleyeceğim.

Adım 14: Malzeme Listesi

Çelik, motor vb. birçok parça geri dönüştürüldü. Bu nedenle, en iyi kalınlık değiller veya temizlenmesi gerekiyordu. Ama sonunda çok para biriktirdim.

1. Rüzgar Kalkanı Silecek Motoru AliExpress = hurdalıktan 10 $
2. 12V 4.5Ah Kurşun Asit Akü = 10$
3. 12V Pil Şarj Cihazı = 10$
4. Motosiklet Zinciri = 20 $ (hurdalıktan daha az)
5. Röle Modülü AliExpress = $3
6. Arduino Uno AliExpress = 4 $
7. Akım Sensörü AliExpress = $2
8. RF Modülü AliExpress = $2
9. RF Uzaktan Kumanda AliExpress = 5 $
10. Konut = 15 $
11. Limit Anahtarı AliExpress = 5 $
12. Çeşitli (Çelik, Tel vb.) = 14$

Toplam = 100$

Adım 15: Sonuç

Bu proje iki yıldır yürütülüyor. Ve daha fazla sorun olmadı. Ne olursa olsun, her seferinde artan iyileştirmeler yapıyorum. Uzaktan kumandaları yükselttim, su geçirmez anahtarlar ekledim, kablolamayı yeniden yaptım, voltaj algılama ekledim, şarj cihazını yükselttim ve çok daha fazlasını yaptım.

Yapının yüksek ısı ve yağmur nedeniyle çok güvenilir olduğu kanıtlanmıştır. İnşa edebildiklerimden gurur duyuyorum ve bu da çok düşük bir maliyetle. Yakında bazı akrabalar için orijinal tasarımımda biraz daha iyileştirme ile başka bir sistem kuracağım.

Umarım bu yapı boyunca yaptığım yolculuktan bir şeyler öğrenmişsinizdir. Herhangi bir sorunuz veya yorumunuz varsa, lütfen sorun.