Tirai Automatik Dengan Arduino: 6 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Masa projek!: Pembuka tirai automatik / lebih dekat.

Saya memang melihat beberapa projek lain untuk menutup dan membuka (secara automatik) langsir, saya pasti mahu membina sendiri sekarang.

Sebilangan besar reka bentuk lain yang saya lihat dibina menggunakan tali pancing. Saya tidak mahu menggunakan tali pancing, kerana tali pancing selalu putus?

Untuk tirai automatik ini, saya menggunakan tali pinggang masa bergigi (dengan penguat logam, sangat kuat) dan roda pully timing (20 gigi), yang juga digunakan untuk beberapa pencetak 3d.

Tujuannya adalah bahawa langsir akan terbuka dan ditutup secara automatik, apabila ia menjadi terang atau gelap, dan tentu saja penolakan manual. Saya menganggap pemasa juga menggunakan RTC, tetapi setakat ini ini berfungsi dengan baik sekarang, tanpa RTC.

(untuk sekumpulan gambar dan filem, saya membuat album bersama:

photos.google.com/share/AF1QipNMP3QPAfzsXe…

Juga, lihat manual ringkas dan video hasil akhir ini:

tutup-langsir-terbuka-2

Langkah 1: Bahan dan Alat yang Anda Perlu

Langkah 1:

Mengumpulkan semua barang yang anda perlukan. Ini mungkin berbeza dalam situasi lain.

Bahan yang saya gunakan:

Komponennya

"Mekanikal":

Tali pinggang masa untuk pencetak 3d: 3 atau 6 meter, bergantung pada ukuran tingkap / tirai anda.

(contoh: jika tirai anda mesti meliputi 1.5 meter, anda memerlukan tali pinggang 3 meter)

(memesan ini di AliExpress: tali pinggang GT2 lebar 6 mm RepRap 3D printer 10 mtr.)

Roda takal 20 gigi

(memesan ini di AliExpress: GT2 Timing Pulley 20 gigi Alumium Bore 5mm sesuai untuk tali pinggang GT2 Lebar 6mm RepRap 3D Printer Prusa i3)

Roda paksi licin (tanpa gigi) (atau roda takal bergulir bebas kedua)

Kayu 20x10x1.8 cm

Kayu 2x2x6 cm

Jalur aluminium dengan lubang slaid (kadangkala ini digunakan untuk menyelaraskan bingkai gambar di dinding, saya meminta mereka berbaring di mana-mana)

Beberapa kacang dan selak 5mm

Beberapa kacang dan baut 3 mm

Beberapa skru dan palam untuk dipasang di dinding

Plat aluminium 0.2x2x30cm, potong 4 helai dari 2x1.5 cm

Barangan elektrik:

Arduino Uno R3

Power suplly 12V 2A (bergantung pada motor apa yang anda gunakan)

Motor dengan gear (60 hingga 120 rpm)

Pemandu motor L298n

Papan litar kecil 3x2.5 cm

3 Leds

3 perintang 220 atau 330 ohm (perintang had semasa untuk LED)

LDR

1 perintang 330 Ohm (pembahagi analog dengan LDR)

4 perintang 10K (tarik perintang untuk suis)

Beberapa tajuk untuk papan litar kecil

Wayar (wayar Dupont / Arduino), lelaki-lelaki - lelaki-perempuan

Sarung (115x90x55)

Tukar dengan hidup / mati / hidup tiga kedudukan

Relay Reed 2x (kecil) dengan magnet

Tiub / wayar Panaskan Kecilkan

Alat yang digunakan:

Pateri Besi / Pateri

Gerudi

Melihat

Pemutar skru

Gam Panas

Tang

Stripper Wayar

Gunting

Sabar

Langkah 2: Langkah Membuat Modul

Langkah 2:

Pertama, saya merancang untuk membuat sesuatu yang modular mungkin: Pelantar motor, pelantar paksi kedua, Arduino, pengawal motor, antara muka penyambung, kes.

Saya bermula dengan membuat rig motor dan penyambung (untuk menyambungkan motor, suis reed dan LDR ke pengawal melalui penyambung RJ45) pada sekeping kayu yang dibuat.

Keseluruhannya bergantung sedikit pada jenis motor yang anda miliki / gunakan, tetapi kuncinya ialah tali pinggang yang digerakkan oleh roda takal sangat dekat dengan rel tirai (kira-kira 1 hingga 1.5 cm di sebelahnya).

Saya mempunyai beberapa motor dengan roda gigi yang tergeletak, yang telah lama saya simpan dari pembuat kopi profesional. Mereka 24 volt dengan roda gigi yang mengurangi RPM motor menjadi sekitar 120 RPM ketika pada 24 volt. Saya menggunakan motor pada 12 Volt di sini, jadi RPM yang diarahkan adalah sekitar 60. Saya menggunakan 12 V kerana Arduino dikuasakan juga dengan bekalan kuasa yang saya miliki untuk projek ini, dan untuk mengurangkan maksimum. watt untuk penyambung (lihat lebih banyak mengenai yang di bawah).

Pasang roda roda gigi ke paksi motor / gear. Paksi gear adalah 6 mm, roda pully 5 mm. jadi saya perlu menggerudi lubang roda pully yang lebih besar hingga 6 mm.

Kemudian buat pemasangan untuk motor yang diberikan ini, memotong kayu sehingga motor dan gear sesuai dengan baik dan dapat memasang suis Reed di sebelahnya, dan pasangkannya ke dinding dengan dua palam dan skru.

Seterusnya saya menggunakan penyambung RJ45 (wanita), untuk menyambungkan semua wayar dari motor dan dua suis reed dan LDR. Lapan wayar (4 pasang) dalam kabel rangkaian cukup untuk menjalankan tugas.

Motor hanya menarik antara 0.1 dan 0.3 amp (dengan 12 Volt, 1.2 hingga 4 watt) (bergantung pada beban yang diperoleh dari tirai). Satu wayar dalam kabel Rangkaian (sekurang-kurangnya pada kabel yang saya ada) dapat mengekalkan 10 watt dengan mudah. Sebenarnya, standard PoE adalah 15 watt setiap pasangan, tetapi anda memerlukan kabel PoE yang diperakui juga.

Panjang kabel yang digunakan hanya sekitar 2 meter. Ini menjadi perhatian utama saya: Adakah pendawaian untuk motor dapat membawa watt yang diperlukan oleh motor. Sejauh ini, tidak ada masalah, tanpa pemanasan sambungan atau wayar, dan saya membina keselamatan perisian: Motor boleh dan hanya akan berjalan untuk jumlah maksimum masa yang ditentukan / ditentukan (30 hingga 50 saat, juga bergantung pada berapa lama diperlukan untuk menutup atau membuka tirai). Anda perlu mengubahnya untuk keadaan anda sendiri.

Sekiranya jangka masa ini dilampaui, motor akan berhenti dan tidak dipandu lagi oleh pengendali motosikal. Sebab untuk jangka masa yang terlalu lama perlu disiasat dan diselesaikan sebelum anda menetapkan semula Arduino / pengawal (hanya cabut / pasangkan kabel kuasa untuk menetapkan semula).

Kabel rangkaian satu ke satu lurus adalah ideal, tetapi kebanyakan kabel ethernet (jika tidak semua) akan mempunyai kelainan pada penyambung, jadi kabel berwarna yang anda gunakan pada satu hujung, tidak akan sama di hujung yang lain, jika anda tahu maksud saya. Anda mesti mengikuti dengan tepat bagaimana anda menyusun sesuatu.

Dua pasang yang dapat saya gunakan seperti itu, pasangan oren dan coklat sama di kedua ujungnya, tetapi pasangan biru dan hijau di satu hujung, menjadi gabungan kedua di hujung yang lain. Tiada Masalah, selagi anda tahu kombinasi warna apa yang sesuai dengan apa yang ada di hujung yang lain.

Langkah 3: Membuat Paksi Kedua

Ini adalah langkah mudah: lihat gambar. Buat pelantar paksi kedua kecil untuk tali pinggang berjalan, saya menggunakan jalur aluminium dengan lubang slaid yang memungkinkan untuk meletakkan tegangan yang betul pada tali pinggang dengan mudah. Pasang di dekat rel di hujung tirai / tingkap yang lain. Lihat gambar.

Oleh itu, dengan bongkah kayu kecil, jalur aluminium dengan jalur gelangsar, bolt 5mm dan 2 nat menyatukan benda itu dalam foto, dan gerudi lubang untuk melekatkan ke dinding dengan beberapa palam dan skru di dekat rel di hujung kanan tirai.

Langkah 4: Tali Pinggang

Tali pinggang:

Ini benar-benar perlu dilakukan dengan tepat. Kerana saya menggunakan paksi dan suis reed yang boleh disesuaikan, saya membuat beberapa margin, tetapi panjang tali pinggang perlu cukup tepat, dan lokasi magnet dan klip lebih banyak lagi.

Saya membeli tali pinggang ini dari AliExpress, timing belt bertetulang 10 mtr (untuk roda gigi 20 gigi (juga dari / melalui AliExpress)), berharga hanya 7.60 Euro.

Pada akhirnya, saya menggunakan semua 10 meter, satu untuk tirai selebar 3 mtr (jadi saya memerlukan kira-kira 6 meter tali pinggang ini), dan satu lagi untuk tingkap yang lebih kecil, tirai selebar 1,7 mtr, sehingga 3,4 mtr lagi digunakan

Untuk mendapatkan tali pinggang yang panjang, anda perlu memasang pelantar motor dan pelantar paksi kedua ke tempat yang dikehendaki di dinding. Balut tali pinggang dengan ketegangan yang cukup di sekitar roda dan potong tali pinggang.

Dalam 4 jalur aluminium 0.2x1.5x2 cm gerudi lubang 3 mm. Jepit dua jalur di atas satu sama lain, dan gerudi tiga lubang (supaya lubang diselaraskan dengan baik, untuk memasukkan bolt kemudian). Dua lubang di tepi / hujung dan satu di bahagian tengah, tetapi pastikan tali pinggang boleh bergerak di antara dua lubang. Ini untuk memasang satu set jalur ke tali pinggang untuk satu hujung tirai, dan dua jalur aluminium yang lain digunakan untuk memasang / mengepit kedua ujung tali pinggang bersama-sama dengan bantuan sehelai kecil tali pinggang sepanjang 1.5 cm (lihat gambar).

Oleh itu, hubungan ini berfungsi untuk dua tujuan, menghubungkan hujung tali pinggang untuk membuat gelung, dan bertindak sebagai salah satu dari dua lampiran tirai. Kencangkan mur pada klip ini dengan kuat, sehingga tali pinggang cukup kuat untuk menarik dan menolak tirai. Kekuatannya tidak banyak, maksimum 2 hingga 3 kg (kecuali ada sesuatu yang tidak kena?!).

Klip yang lain tidak boleh diketatkan lagi, kerana kedudukan klip ini perlu disesuaikan untuk tirai yang lain kemudian.

Setelah tali pinggang selesai, bungkus pada roda pully dan roda paksi dan tegangkan tali pinggang dengan kuat dengan paksi / jalur aluminium yang boleh laras pada satu hujungnya.

Jangan melekatkan langsir pada klip, anda perlu menguji dan menyesuaikan semuanya dengan betul sebelum anda boleh melabuhkan tirai.

Klip yang bukan sambungan "gelung" harus tetap "tergelincir".

Langkah 5: Arduino, Motor Controller dan Interface Board

Arduino, pengawal motor dan papan antara muka.

Untuk modulariti, saya menggunakan papan antara muka kecil (PCB) untuk membuat header dan perintang yang diperlukan untuk pull up dan untuk pembahagi LDR, dan kemudian berhubung dengan header wanita semua wayar penyambung RJ45 dan suis override manual.

Pada akhirnya, papan antara muka mungkin merupakan titik lemah secara keseluruhan, dan mungkin tidak diperlukan, dan hubungan langsung di mana mungkin lebih baik dan lebih mudah.

Peruntukan pin di Arduino adalah seperti berikut;

// peruntukan pin:

// A0 - LDR

// 0 + 1 - Percetakan bersiri

// 2 - hijau dipimpin

// 3 - merah dipimpin

// 4, 5 - pemandu motor L298n

// 6, 7 - PERCUMA

// 8 - Suis buluh atas - tutup (d)

// 9 - suis reed bawah - terbuka (ed)

// 10 - Suis manual dibuka

// 11 - Suis manual ditutup

// 12 - PERCUMA

// 13 - berkedip hidup dipimpin (kuning luaran)

Sambungkan semua wayar ke papan antara muka melalui wayar Arduino (lelaki-wanita) mengikut alokasi pin di atas.

Pateri 3 led dengan anod (kaki panjang) + perintang ke pin 2, 3 dan 13 Arduino, dan katod ke tanah.

Sudah biasa:

Pin 2 ke Hijau, untuk menunjukkan pembukaan tirai. (tirai kiri ke kiri dilihat dari depan)

Pin 3 ke Merah, untuk menunjukkan penutup tirai. (tirai kiri ke kanan dilihat dari depan)

Pin 13 ke Kuning untuk berkedip hidup (Namun, saya tidak menggunakan ini lagi, kerana lampu berkedip dalam gelap boleh menjengkelkan, tetapi ada di sana untuk digunakan ?, Saya memprogramkan led agar tidak benar-benar digunakan, sebaliknya, dengan menggunakan petunjuk DARK atau CAHAYA untuk berkedip hanya pada siang hari, juga mudah dilakukan).

Sebenarnya, pengaturcaraan ini berjalan lancar untuk membina pengawal ini. Idea led merah dan hijau muncul kemudian, dan penggunaan kuning menjadi kurang / tidak penting.

Langkah 6: Menggabungkan Semuanya

Membina kes itu. Sarung yang berukuran CASE115x90x55MM di bahagian luar, di bahagian dalamnya sedikit lebih kecil (107x85x52, Bor lubang 5 mm untuk Leds, lubang 6 mm untuk suis, lubang 6 mm untuk kabel wayar / rangkaian penyambung, dan lubang untuk penyambung kuasa Arduino dan penyambung USB (yang mudah untuk memprogram / mengemas kini Arduino)

Juga, pateri dua wayar dari penyambung kuasa Arduino ke pengawal motor. Arduino dihidupkan melalui penyambung kuasa luaran ini, begitu juga pengawal motor.

Pasang Arduino, pengawal motor dan PCB ke dalam casing dan sambungkan semua wayar (LED'S dengan perintang 220 ohm, beralih dengan perintang penarik, dan juga pimpin kabel ethernet melalui lubang ke PCB dan sambungkan ke header.

Pasang pelantar motor ke dinding di sebelah kiri tingkap, roda paksi kedua ke sebelah kanan tingkap, pasangkan tali pinggang di sekitar roda takal, sambungkan kabel ethernet ke penyambung RJ45 pada pelantar motor, hidupkan Arduino dengan hanya USB pada mulanya.

Muat naik program / firmware "curtain-2.ino", dan uji nilai LED dan suis reed, dan swith manual melalui output monitor Arduino IDE Serial. Penjagaan khas untuk ujian pertama, bergantung pada bagaimana anda menyambungkan motor ke pengawal motor, motor harus berpusing berlawanan arah jam untuk menutup tirai, dan mengikut arah jam untuk dibuka. Sekiranya itu tidak betul, anda boleh melintasi wayar pada pengawal motor atau PCB, atau memprogramkan semula fungsi "motor_open ()" dan "motor_close ()" untuk melakukan sebaliknya. (Pengawal isyarat untuk memutar searah jarum jam atau anti- mengikut arah jam).

Magnet untuk suis buluh harus diletakkan di tempat strategik yang betul. Apabila klip untuk tirai di sebelah kanan berada di tempat yang betul (dengan demikian, juga jauh di sebelah kanan, ketika tirai terbuka), maka klip untuk tirai kiri berada jauh di sebelah kiri (tirai terbuka), dan magnet untuk suis reed bawah mestilah sangat dekat di sebelah kiri klip untuk tirai kiri (lihat juga video dan foto).

Magnet untuk suis reed atas harus berada di bahagian atas tali pinggang di tengah tingkap (sekali lagi, apabila tirai terbuka). Foto dan video akan menjadikannya jelas.

Magnet atas akan bergerak ke kiri (ke arah rig motor), ketika menutup tirai, dan harus mengaktifkan suis buluh, apabila tirai bertemu satu sama lain di tengah (posisi tertutup) Sekiranya suis reed diaktifkan terlambat, anda mempunyai masalah (besar). Motor akan cuba menarik tirai bersama-sama, tetapi sudah seperti itu, maka tali pinggang akan terhenti atau tergelincir, atau motor berhenti, menarik arus tinggi. Oleh itu, penalaan ini sangat penting, dan ini tentu saja berlaku untuk kedudukan penutup. Tetapi bagaimanapun, penyetelan ini tidak memerlukan banyak masa dan usaha, benar-benar.. Melekatkan / melekatkan magnet di bahagian atas dan bawah tali pinggang perlu tepat, dengan pilihan slaid suis buluh pada pelantar motor, anda mempunyai margin untuk menyesuaikannya dengan betul: lihat filem ini untuk ujian akhir

Filem pertama dalam album kongsi ini adalah ujian suis tali pinggang dan baca:

photos.google.com/share/AF1QipNMP3QPAfzsXe…

Anda boleh menggunakan penggantian swith manual untuk menguji ini.

Dengan menutup / membongkar LDR, anda dapat mensimulasikan gelap dan terang.

Apabila klip pada tali pinggang berhenti di tempat yang betul, anda boleh melekatkan tirai pada klip dan menikmati penutup dan pembukaan tirai secara automatik:-)