Arduino İle Otomatik Perde: 6 Adım (Resimli)

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

Proje zamanı!: Otomatik perde açma/kapama.

Perdeleri kapatmak ve (otomatik olarak) açmak için başka projeler gördüm, kesinlikle şimdi kendim yapmak istedim.

Gördüğüm diğer tasarımların çoğu bir olta kullanılarak yapıldı. Olta kullanmak istemedim çünkü olta her zaman bir noktada kırılacak mı?

Bu otomatik perde için dişli bir triger kayışı (metalik zorlamalı, çok güçlü) ve bazı 3d yazıcılarda da kullanılan bir zamanlama kasnağı (20 diş) kullandım.

Amaç, hava karardığında veya aydınlandığında perdelerin otomatik olarak açılıp kapanması ve elbette manuel bir geçersiz kılma idi. Ben de bir RTC ile bir zamanlayıcı düşündüm, ancak şimdiye kadar bu, RTC olmadan iyi çalışıyor.

(fotoğraf ve film koleksiyonu için paylaşılan bir albüm oluşturdum:

photos.google.com/share/AF1QipNMP3QPAfzsXe…

Ayrıca, kısa kılavuza ve sonucun bu videosuna bakın:

kapat-aç-perdeler-2

Adım 1: İhtiyacınız Olan Malzemeler ve Araçlar

Aşama 1:

İhtiyacın olan tüm şeyleri toplamak. Bu, diğer durumlarda değişebilir.

Kullandığım malzemeler:

bileşenler

"Mekanik":

3d yazıcılar için triger kayışı: Pencerenizin/perdenizin boyutuna bağlı olarak 3 veya 6 metre.

(Örnek: Perdeniz 1,5 metre kaplamak zorunda ise 3 metrelik bir kemere ihtiyacınız var)

(Bunu AliExpress'te sipariş ettim: GT2 kayış genişliği 6 mm RepRap 3D yazıcı 10 mtr.)

20 diş kasnak tekerlek

(AliExpress'te sipariş edildi: GT2 Zamanlama Kasnağı 20 diş Alumium Bore 5mm GT2 kayış Genişliği 6mm RepRap 3D Yazıcı Prusa i3 için uygun)

Pürüzsüz (dişsiz) eksen çarkı (veya ikinci bir serbest dönen kasnak çarkı)

Ahşap 20x10x1.8 cm

Ahşap 2x2x6 cm

Kayar delikli alüminyum şeritler (bazen bunlar resim çerçevelerini duvarda hizalamak için kullanılır, onları bir yere yatırdım)

Bazı 5 mm somun ve cıvatalar

Bazı 3 mm somun ve cıvatalar

Duvara takmak için bazı vidalar ve tapalar

Alüminyum levha 0.2x2x30cm, 2x1.5 cm'den 4 şerit kesin

Elektrik malzemeleri:

Arduino Uno R3

Güç kaynağı 12V 2A (kullandığınız motora bağlı olarak)

Dişli motor (60 ila 120 rpm)

Motor sürücüsü L298n

Küçük devre kartı 3x2,5 cm

3 Led

3 direnç 220 veya 330 ohm (LED'ler için akım sınırlama dirençleri)

LDR

1 direnç 330 Ohm (LDR'li analog bölücü)

4 direnç 10K (anahtarlar için dirençleri yukarı çekin)

Küçük devre kartı için bazı başlıklar

Teller (Dupont/Arduino telleri), erkek-erkek – erkek-dişi

Kasa (115x90x55)

Üç konumlu açma/kapama/açma

2x (küçük) Manyetik Röleler

Isıyla Daralan makaron/tel

Kullanılan aletler:

Lehim Demiri / Lehim

Delmek

Testere

Tornavidalar

Sıcak tutkal

pense

tel striptizci

makas

Sabır

Adım 2: Modülleri Oluşturma Adımları

Adım 2:

İlk olarak, işleri olabildiğince modüler hale getirmeyi planladım: Motor donanımı, ikinci eksen donanımı, Arduino, motor kontrolörü, konektör arayüzü, kasa.

Motor teçhizatı ve konektörü (motoru, kamış anahtarları ve LDR'yi bir RJ45 konektörü aracılığıyla kontrolöre bağlamak için) hazırlanmış bir tahta parçası üzerinde oluşturmaya başladım.

Her şey biraz ne tür bir motora sahip olduğunuza/kullandığınıza bağlıdır, ancak asıl önemli olan, kasnak tekerleği tarafından tahrik edilen kayışın perdenin raylarına çok yakın olmasıdır (yaklaşık 1 ila 1,5 cm. yanında).

Uzun zaman önce profesyonel bir kahve makinesinden biriktirdiğim dişlileri olan birkaç motorum vardı. 24 volttayken motorun RPM'sini yaklaşık 120 RPM'ye düşüren bir dişli ile 24 volt idiler. Motoru burada 12 Voltta kullanıyorum, bu yüzden dişli RPM yaklaşık 60. Arduino'ya da bu proje için sahip olduğum güç kaynağı ile güç verildiği için 12 V kullandım ve maks. konektör için watt (aşağıda daha fazlasına bakın).

Dişli kasnak çarkını motor/dişli eksenine takın. Dişlinin ekseni 6 mm, kasnak tekerleği 5 mm idi. bu yüzden kasnak tekerleğinin deliğini 6 mm'ye kadar delmem gerekiyordu.

Daha sonra verilen bu motor için bir montaj parçası oluşturdu, ahşabı kesti, böylece motor ve dişli güzel bir şekilde oturacak ve Reed anahtarlarını yanına monte edebilecek ve iki fiş ve vida ile duvara tutturabilecekti.

Daha sonra, motordan gelen tüm kabloları, iki kamış anahtarı ve bir LDR'yi bağlamak için bir RJ45 konektörü (dişi) kullandım. Bir ağ kablosundaki sekiz tel (4 çift) işi yapmak için yeterlidir.

Motor sadece 0,1 ila 0,3 amper (12 Volt, 1,2 ila 4 watt ile) arasında çeker (perdeden aldığı yüke bağlı olarak). Bir Ağ kablosundaki tek bir tel (en azından benimkilerde) 10 watt'ı kolayca koruyabilir. Nitekim, PoE standardı çift başına 15 watt'tır, ancak o zaman da iyi bir sertifikalı PoE kablosuna ihtiyacınız var.

Ve kablonun kullanılan uzunluğu sadece yaklaşık 2 metredir. Bu benim asıl endişemdi: Motorun kablolaması, motorun ihtiyaç duyduğu gücü taşıyabilecek mi? Şimdiye kadar sorun yok, bağlantıların veya kabloların ısınması yok ve bir yazılım güvenliği kurdum: Motor yalnızca maksimum verilen/tanımlanan süre boyunca çalışabilir ve çalışır (30 ila 50 saniye, yine ne kadar uzun olduğuna bağlı olarak). Perdeyi kapatmak veya açmak zaman alacaktır). Bunu kendi durumunuz için ayarlamanız gerekir.

Bu çalışma süresi aşılırsa, motor duracak ve motor kontrolörü tarafından tekrar sürülmeyecektir. Arduino/denetleyiciyi sıfırlamadan önce çalışma süresinin aşılmasının nedeni araştırılmalı ve çözülmelidir (sıfırlamak için güç kablosunu çıkarmanız/takmanız yeterlidir).

Düz bire bir ağ kablosu ideal olacaktır, ancak çoğu ethernet kablosunun (hepsi değilse de) konektöründe bir bükülme olacaktır, bu nedenle bir uçta kullandığınız renkli kablolar diğer uçta aynı olmayacaktır. ne dediğimi anladın sen. İşleri nasıl bağladığınızı doğru bir şekilde takip etmelisiniz.

Olduğu gibi kullanabildiğim iki çift, turuncu ve kahverengi çiftler her iki uçta da aynıydı, ancak bir uçtaki mavi ve yeşil çift, diğer uçtaki ikisinin karışımı oldu. Sorun değil, hangi renk kombinasyonunun diğer uçta neye bağlı olduğunu bildiğiniz sürece.

Adım 3: İkinci Ekseni Oluşturma

Bu basit bir adımdır: resimlere bakın. Kayışın çalışması için küçük bir ikinci eksen teçhizatı oluşturun, kayışa doğru gerilimi kolayca yerleştirmeyi kolaylaştıran kayar delikli bir alüminyum şerit kullandım. Perdenin/pencerenin diğer ucundaki rayın yanına takın. Fotoğrafı gör.

Böylece, küçük bir tahta blokla, sürgülü şeritli alüminyum şerit, 5 mm cıvata ve 2 somun fotoğraftaki o şeyi bir araya getiriyor ve perdenin sağ ucundaki rayın yanında bazı tapa ve vidalarla duvara tutturmak için delikler açıyoruz..

Adım 4: Kemer

Kemer:

Bunun gerçekten tam olarak yapılması gerekiyor. Ayarlanabilir eksenler ve reed anahtarları kullandığım için bazı kenar boşlukları oluşturdum, ancak kayışın uzunluğunun oldukça kesin olması ve mıknatısların ve klipslerin yerinin daha da fazla olması gerekiyor.

Bu kayışı AliExpress'ten satın aldım, 10 mtr takviyeli dişli triger kayışı (20 dişli kasnak çarkı için (AliExpress'ten / aracılığıyla)), sadece 7,60 Euro'ya mal oldu.

Sonunda, biri 3 mt genişliğinde bir perde için (bu kemerden yaklaşık 6 metreye ihtiyacım vardı) ve bir tane daha küçük bir pencere için, 1,7 mtr genişliğinde bir perde için olmak üzere 10 metrenin tamamını kullandım, yani 3.4 mtr daha kullanıldı

Kayışın tam uzunluğunu elde etmek için motor teçhizatını ve ikinci eksen teçhizatını duvarda istenilen yerlere monte etmeniz gerekir. Kayışı tekerleklerin etrafına yeterli gerginlikle sarın ve kayışı kesin.

0,2x1,5x2 cm'lik 4 alüminyum şeritte 3 mm'lik delikler açın. İki şeridi üst üste kenetleyin ve üç delik açın (böylece delikler daha sonra cıvataları yerleştirmek için güzel bir şekilde hizalanır). Kenarlarda/uçlarda iki delik ve ortada bir yerde bir delik, ancak kayışın iki delik arasında hareket edebildiğinden emin olun. Bu, bir takım şeridi perdenin bir ucu için kemere tutturmak içindir ve diğer iki alüminyum şerit, 1.5 cm uzunluğunda küçük bir kemer parçası yardımıyla kemerin iki ucunu birbirine tutturmak / kenetlemek için kullanılır (Fotoğrafları gör).

Bu bağlantı böylece iki amaca hizmet eder, kayış uçlarını bir ilmek oluşturacak şekilde birleştirir ve iki perde eklentisinden biri olarak işlev görür. Bu klipsin üzerindeki somunları sıkıca sıkın, böylece kayış perdeyi çekip itecek kadar güçlü olur. Kuvvet o kadar değil, en fazla 2 ila 3 kg (bir aksilik olmadıkça ?!).

Bu klipsin konumunun diğer perde için daha sonra ayarlanması gerektiğinden, diğer klips henüz sıkılmamalıdır.

Kayış bittiğinde, kasnak ve eksen tekerleğinin etrafına sarın ve bir ucundaki ayarlanabilir eksen/alüminyum şerit ile kayışı sıkıca gerin.

Perdeleri henüz klipslere takmayın, perdeleri takmadan önce her şeyi doğru şekilde test etmeniz ve ayarlamanız gerekir.

"Döngü" bağlantısı olmayan klips bu nedenle yine de "kaydırılabilir" olmalıdır.

Adım 5: Arduino, Motor Kontrolörü ve Arayüz Kartı

Arduino, motor kontrolörü ve arayüz kartı.

Modülerlik için, yukarı çekme ve LDR bölücü için gerekli başlıkları ve dirençleri oluşturmak üzere küçük bir arabirim kartı (PCB) kullandım ve ardından RJ45 konektörünün ve manuel geçersiz kılma anahtarının tüm kablolarını dişi başlıklara bağladım.

Sonunda, arayüz kartı bütünde belki zayıf bir nokta ve belki de gereksizdi ve belki daha iyi ve daha kolay olan yerlerde doğrudan bağlantılar.

Arduino üzerindeki pin dağılımı şu şekildedir;

// pin tahsisi:

// A0 - LDR

// 0 + 1 - Seri yazdırma

// 2 - led yeşil

// 3 - led kırmızı

// 4, 5 - motor sürücüsü L298n

// 6, 7 - ÜCRETSİZ

// 8 - Üst kamış anahtarı - kapat(d)

// 9 - alt kamış anahtarı - açık(ed)

// 10 - Manuel anahtar açık

// 11 - Manuel anahtar kapatma

// 12 - ÜCRETSİZ

// 13 - canlı yanıp sönme ledi (harici Sarı)

Tüm kabloları yukarıdaki pin yerleşimlerine göre Arduino kabloları (erkek-dişi) üzerinden arayüz kartına bağlayın.

3 led'i anot (uzun bacak) + direnç ile Arduino'nun 2, 3 ve 13 pinlerine ve katotları toprağa lehimleyin.

Kullandım:

Perde açıklığını belirtmek için Pin 2'yi Yeşil'e. (önden görülen sol perde)

Perdenin kapandığını belirtmek için Pim 3'ü Kırmızı'ya. (önden görülen sağa sol perde)

Canlı yanıp sönme için Pin 13'ü Sarı'ya (Yine de, karanlıkta yanıp sönen bir led can sıkıcı olabileceği için artık kullanmadım, ama kullanmak için var mı?, led'i gerçekten kullanılmayacak şekilde programladım, diğer yandan, sadece gün boyunca yanıp sönmek için KOYU veya IŞIK göstergesini kullanmak da kolayca mümkündür).

Aslında, tüm bunları programlamak, bu denetleyiciyi oluşturmakla birlikte devam etti. Kırmızı ve yeşil led fikri daha sonra geldi ve /a sarı kullanımı daha az/önemsiz hale geldi.

Adım 6: Hepsini Bir Araya Getirmek

Kasayı kurdu. Dışı CASE115x90x55MM olan kasanın içi biraz daha küçüktü (107x85x52, Led'ler için 5 mm'lik delikler, anahtar için 6 mm'lik bir delik, konektör teli/ağ kablosu için 6 mm'lik bir delik ve Arduino güç konektörü ve USB konektörü için delikler açın (Arduino'yu programlamak/güncellemek için kolaydır)

Ayrıca, Arduino güç konektöründen motor kontrol cihazına iki kablo lehimleyin. Arduino'ya bu harici güç konektörü ile güç verilir ve motor kontrolörü de öyle.

Arduino'yu, motor kontrol cihazını ve PCB'yi kasaya koyun ve tüm kabloları bağlayın (220 ohm dirençli LED'ler, yukarı çekme dirençleriyle anahtarlayın ve ayrıca ethernet kablosunu delikten PCB'ye yönlendirin ve başlıklara bağlayın.

Motor donanımını pencerenin sol tarafındaki duvara, ikinci eksen çarkını pencerenin sağ tarafına takın, kayışı kasnak tekerleklerinin etrafına takın, ethernet kablosunu motor donanımı üzerindeki RJ45 konektörüne bağlayın, gücü açın Arduino ilk başta sadece USB ile.

"curtain-2.ino" programını/firmware yazılımını yükleyin ve Arduino IDE Seri monitör çıkışı üzerinden LED değerlerini ve reed anahtarlarını ve manuel anahtarı test edin. İlk testler için özel dikkat, motoru motor kontrol cihazına nasıl bağladığınıza bağlı olarak, motor perdeyi kapatmak için saat yönünün tersine ve açmak için saat yönünde dönmelidir. Bu doğru değilse, motor kontrol ünitesi veya PCB üzerindeki kabloları çaprazlayabilir veya "motor_open()" ve "motor_close()" işlevini tersini yapacak şekilde yeniden programlayabilirsiniz.(sinyal kontrolörü saat yönünde veya ters yönde dönecek şekilde saat yönünde).

Reed anahtarların mıknatısları doğru stratejik yerlere yerleştirilmelidir. Sağdaki perdenin klipsi doğru yerdeyse (böylece perde açıkken de en sağda), o zaman sol perdenin klipsi çok soldadır (perde açık) ve mıknatıs alt kamış anahtarı için, sol perde için klibin solunda çok yakın olmalıdır (ayrıca video ve fotoğraflara bakın).

Üst manyetik anahtarın mıknatısı daha sonra pencerenin ortasındaki kemerin üstünde olmalıdır (yine perde açıkken). Fotoğraflar ve video bunu netleştirecektir.

Perde kapatıldığında üstteki mıknatıs sola (motor donanımına doğru) hareket edecek ve perdeler ortada buluştuğunda (kapalı konum) manyetik anahtarı etkinleştirmelidir (kapalı konum) Manyetik anahtar çok geç etkinleştirilirse, (büyük) bir sorun var. Motor perdeleri birlikte çekmeye çalışacaktır, ancak zaten öyledir, bu nedenle kayış durur veya kayar veya motor durur, yüksek akım çeker. Yani bunu ayarlamak çok önemlidir ve bu elbette kapanış pozisyonu için de geçerlidir. Ama her neyse, bunu ayarlamak gerçekten o kadar zaman ve çaba gerektirmedi, gerçekten.. Mıknatısları kayışın üstüne ve altına yapıştırmak/yapıştırmak, motor teçhizatındaki reed switchlerin kaydırma seçeneği ile hassas olması gerekir. tam olarak ayarlamak için kenar boşlukları: son bir test için bu filmi izleyin

Bu paylaşılan albümdeki ilk film, kemer ve okuma düğmelerinin bir testidir:

photos.google.com/share/AF1QipNMP3QPAfzsXe…

Bunu test etmek için manuel geçiş geçersiz kılmayı kullanabilirsiniz.

LDR'yi örtmek/açmak, karanlık ve ışığı simüle edebilirsiniz.

Kemer üzerindeki klipsler doğru yerlerde durduğunda, klipslere perdeleri bağlayabilir ve perdelerinizin otomatik kapanma ve açılmasının keyfini çıkarabilirsiniz:-)