Perde automatike me Arduino: 6 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:20

Koha e projektit!: Hapëse perdeje automatike/më afër.

Unë pashë disa projekte të tjera për mbylljen dhe hapjen (automatikisht) të perdeve, sigurisht që doja të ndërtoja një vetë tani.

Shumica e modeleve të tjera që pashë u ndërtuan duke përdorur një linjë peshkimi. Unë nuk doja të përdorja një linjë peshkimi, sepse linjat e peshkimit gjithmonë do të prishen në një moment?

Për këtë perde automatike kam përdorur një rrip kohor të dhëmbëzuar (me forcë metalike, aq shumë të fortë) dhe një rrotë me timon (20 dhëmbë), të cilat përdoren gjithashtu për disa printera 3D.

Qëllimi ishte që perdet do të hapen dhe mbyllen automatikisht, kur të bëhet e lehtë ose e errët, dhe një anulim manual sigurisht. Unë e konsiderova një kohëmatës gjithashtu me një RTC, por deri më tani kjo funksionon mirë tani, pa një RTC.

(për një koleksion fotografish dhe filmash, krijova një album të përbashkët:

photos.google.com/share/AF1QipNMP3QPAfzsXe…

Gjithashtu, shihni manualin e shkurtër dhe këtë video të rezultatit përfundimtar:

mbyll-hapur-perde-2

Hapi 1: Materialet dhe mjetet që ju nevojiten

Hapi 1:

Mblidhni të gjitha gjërat që ju nevojiten. Kjo mund të ndryshojë në situata të tjera.

Materialet që kam përdorur:

Përbërësit

"Mekanike":

Rripi i kohës për printerët 3D: 3 ose 6 metra, në varësi të madhësisë së dritares/perdes tuaj.

(shembull: nëse perdja juaj duhet të mbulojë 1.5 metra, keni nevojë për një rrip prej 3 metrash)

(e porositi këtë në AliExpress: Gjerësia e rripit GT2 6 mm Printer 3D RepRap 10 mtr.)

Rrota rrotull 20 dhëmbësh

(e porositi këtë në AliExpress: GT2 Timing Pulley 20 dhëmbë Alumium Bore 5mm i përshtatshëm për rripin GT2 Gjerësia 6mm RepRap 3D Printer Prusa i3)

Rrota e lëmuar (pa dhëmbë) të boshtit (ose një rrotë e dytë rrotull rrotullimi falas)

Druri 20x10x1.8 cm

Druri 2x2x6 cm

Shirita alumini me vrimë rrëshqitëse (ndonjëherë këto përdoren për të rreshtuar kornizat e fotografive në një mur, i kisha të shtrira përreth diku)

Disa arra dhe bulona 5 mm

Disa arra dhe bulona 3 mm

Disa vida dhe priza për ngjitje në mur

Pllakë alumini 0.2x2x30cm, prerë 4 shirita nga 2x1.5 cm

Gjëra elektrike:

Arduino Uno R3

Fuqia suplly 12V 2A (në varësi të motorit që përdorni)

Motor me ingranazhe (60 deri në 120 rpm)

Shoferi i motorit L298n

Bordi i qarkut të vogël 3x2.5 cm

3 Led

3 rezistorë 220 ose 330 ohm (rezistorë kufizues të rrymës për LED)

LDR

1 rezistencë 330 Ohm (ndarës analog me LDR)

4 rezistencë 10K (tërhiqni rezistorët për çelsin)

Disa tituj për tabelën e qarkut të vogël

Tela (telat Dupont/Arduino), meshkuj-meshkuj-meshkuj-femra

Rast (115x90x55)

Ndizeni me tre pozicione ndezur/fikur/ndezur

2x (të vogla) Rele Reed me magnet

Tub/tel për tkurrjen e nxehtësisë

Mjetet e përdorura:

Saldues Hekuri / Saldator

Stërvitje

Sharrë

Kaçavida

Ngjitës i nxehtë

Pincë

Zhveshës me tela

Gërshërë

Durimi

Hapi 2: Hapat Krijimi i Moduleve

Hapi 2:

Së pari, kam planifikuar t'i bëj gjërat sa më modulare të jetë e mundur: platforma motorike, pajisja e boshtit të dytë, Arduino, kontrolluesi i motorit, ndërfaqja e lidhësit, kasa.

Fillova me krijimin e pajisjes dhe lidhësit të motorit (për lidhjen e motorit, çelsave të kallamit dhe LDR me kontrolluesin përmes një lidhësi RJ45) në një copë druri të punuar.

E tëra varet pak nga lloji i motorit që keni/përdorni, por çelësi është që rripi i drejtuar nga rrota e rrotullës është shumë pranë shinave të perdes (rreth 1 deri 1.5 cm. Pranë tij).

Unë kisha disa motorë me ingranazhe të shtrirë përreth, të cilat i shpëtova shumë kohë më parë nga një prodhues kafeje profesionale. Ata ishin 24 volt me një ingranazh që zvogëlon RPM të motorit në rreth 120 RPM kur është në 24 volt. Unë e përdor motorin në 12 Volt këtu, kështu që RPM me shpejtësi është rreth 60. Kam përdorur 12 V sepse Arduino mundësohet gjithashtu me furnizimin me energji elektrike që kisha për këtë projekt, dhe për të zvogëluar maksimumin. fuqia për lidhësin (shiko më shumë për atë më poshtë).

Lidhni rrotën e rrotullës me dhëmbë në boshtin e motorit/ingranazhit. Boshti i ingranazhit ishte 6 mm, rrota me rrotull 5 mm. kështu që më duhej të shpoja vrimën e rrotës me rrota më të madhe deri në 6 mm.

Pastaj krijoi një montim për këtë motor të dhënë, duke prerë drurin në mënyrë që motori dhe ingranazhet të përshtaten mirë dhe të jeni në gjendje të montoni çelsat e kallamishteve pranë tij dhe ta lidhni atë në mur me dy priza dhe vida.

Tjetra kam përdorur një lidhës RJ45 (femër), për të lidhur të gjitha telat nga motori dhe dy ndërprerës të kallamit dhe një LDR. Tetë telat (4 palë) në një kabllo rrjeti janë të mjaftueshme për të kryer punën.

Motori tërheq vetëm midis 0.1 dhe 0.3 amper (me 12 volt, 1.2 deri në 4 vat) (në varësi të ngarkesës që merr nga perdja). Një tel i vetëm në një kabllo Rrjeti (të paktën në ato që kam) mund të mbajë lehtësisht 10 vat. Në fakt, standardi PoE është 15 vat për palë, por edhe atëherë keni nevojë për një kabllo PoE të certifikuar mirë.

Dhe gjatësia e përdorur e kabllit është vetëm rreth 2 metra. Ky ishte shqetësimi im kryesor: a do të jetë tela për motorin në gjendje të mbajë fuqinë që i nevojitet motorit. Deri më tani, pa probleme, pa ngrohje të lidhjeve ose telave, dhe kam ndërtuar një siguri softuerike: Motori mund dhe do të funksionojë vetëm për një sasi maksimale të kohës së caktuar/përcaktuar (30 deri në 50 sekonda, gjithashtu përsëri në varësi të kohëzgjatjes do të duhet për të mbyllur ose hapur perden). Ju duhet ta rregulloni këtë për situatën tuaj.

Nëse tejkalohet kjo kohë e funksionimit, motori do të ndalet dhe nuk do të drejtohet përsëri nga motorkontrolluesi. Arsyeja për kohën e tejkaluar të ekzekutimit atëherë duhet të hetohet dhe zgjidhet para se të rivendosni Arduino/kontrolluesin (thjesht shkëputni/lidhni kabllon e energjisë për tu rivendosur).

Një kabllo e drejtpërdrejtë një në një do të ishte ideale, por shumica e kabllove ethernet (nëse jo të gjitha) do të kenë një kthesë në lidhës, kështu që telat me ngjyrë që përdorni në njërën anë, nuk do të jenë të njëjtë në skajin tjetër, nëse e di cfare dua te them. Ju duhet të mbani shënime me saktësi se si i lidhni gjërat.

Dy palë që mund të përdorja ashtu siç ishin, çiftet portokalli dhe kafe ishin të njëjta në të dy skajet, por çifti blu dhe jeshil në njërën skaj, u bënë një përzierje e të dyve në skajin tjetër. Nuk ka problem, përderisa e dini se cili kombinim i ngjyrave është i lidhur me atë në anën tjetër.

Hapi 3: Krijimi i Boshtit të Dytë

Ky është një hap i thjeshtë: shikoni fotot. Krijoni një platformë të vogël të boshtit të dytë që rripi të funksionojë, unë kam përdorur një shirit alumini me vrimë rrëshqitëse, gjë që bën të mundur që të vendoset lehtësisht tensioni i saktë në rrip. Bashkojeni atë pranë hekurudhës në skajin tjetër të perdes/dritares. Shihni foton.

Kështu, me një bllok të vogël prej druri, shirit alumini me shirit rrëshqitës, rrufe në qiell 5 mm dhe 2 arra të vendosura së bashku atë gjë në foto, dhe hapni vrima për t'u ngjitur në mur me disa priza dhe vida pranë shiritit në skajin e djathtë të perdes Me

Hapi 4: Brezi

Rripi:

Kjo me të vërtetë duhet të bëhet me saktësi. Për shkak se kam përdorur akset e rregullueshme dhe çelsat e kallamishteve, krijova disa kufij, por gjatësia e rripit duhet të jetë mjaft e saktë, dhe vendndodhja e magneteve dhe kapëseve edhe më shumë.

Bleva këtë rrip nga AliExpress, rrip kohor me dhëmbë të përforcuar 10 mtr (për rrota rrotull 20 dhëmbësh (gjithashtu nga/nëpërmjet AliExpress)), kushtoi vetëm 7.60 Euro.

Në fund, i shfrytëzova të gjitha 10 metrat, një për një perde të gjerë 3 mtr (kështu që më duheshin përafërsisht 6 metra të këtij brezi), dhe një tjetër për një dritare më të vogël, një perde të gjerë 1.7 mtr, kështu që një tjetër 3.4 mtr u përdor

Për të marrë gjatësinë e saktë të rripit, duhet të montoni platformën e motorit dhe pajisjen e boshtit të dytë në vendet e dëshiruara në mur. Mbështilleni rripin me tension të mjaftueshëm rreth rrotave dhe prerë rripin.

Në 4 shirita alumini prej 0.2x1.5x2 cm shponi vrima 3 mm. Mbërtheni dy shirita njëra mbi tjetrën dhe shponi tre vrima (kështu që vrimat janë të alignuara mirë, për të vendosur bulonat më vonë). Dy vrima në skajet/skajet dhe një diku në mes, por sigurohuni që rripi të lëvizë midis dy vrimave. Kjo do të lidhë një grup shiritash në rrip për njërin skaj të perdes, dhe dy shiritat e tjerë prej alumini përdoren për të lidhur/fiksuar dy skajet e rripit së bashku me ndihmën e një pjese të vogël të rripit të gjatë 1.5 cm (shikoni fotot).

Kjo lidhje shërben kështu për dy qëllime, lidhni skajet e rripit për të bërë një lak dhe veproni si një nga dy bashkëngjitjet e perdes. Shtrëngoni fort arrat në këtë kapëse, kështu që rripi është mjaft i fortë për të tërhequr dhe shtyrë perden. Forca nuk është aq shumë, më së shumti 2 deri në 3 kg (nëse nuk ka diçka që nuk shkon?!).

Kapësja tjetër nuk duhet të shtrëngohet ende, pasi pozicioni i këtyre kapëseve duhet të rregullohet për perden tjetër më vonë.

Pasi të përfundojë rripi, mbështilleni atë rreth rrotës me rrota dhe rrotës së boshtit dhe tensionojeni rripin fort me boshtin e rregullueshëm/shiritin e aluminit në njërin skaj.

Mos i lidhni ende perdet në kapëset, ju duhet të provoni dhe rregulloni gjithçka të saktë para se të ngjitni perdet.

Klipi i cili nuk është lidhja "lak" duhet prapë të jetë "rrëshqitëse".

Hapi 5: Arduino, Motor Controller dhe Interface Board

Arduino, kontrolluesi motorik dhe bordi i ndërfaqes.

Për modularitet, kam përdorur një tabelë të vogël ndërfaqeje (PCB) për të krijuar titujt dhe rezistorët e nevojshëm për tërheqjen dhe ndarjen LDR, dhe pastaj lidh me titujt femra të gjitha telat e lidhësit RJ45 dhe ndërprerësin manual të anulimit.

Në fund, bordi i ndërfaqes është ndoshta një pikë e dobët në tërësi, dhe ishte ndoshta lidhje e panevojshme, dhe direkte ku ndoshta më mirë dhe më lehtë.

Ndarja e kunjave në Arduino është si më poshtë;

// alokimi i kunjave:

// A0 - LDR

// 0 + 1 - Shtypje serike

// 2 - e gjelbër e udhëhequr

// 3 - e kuqe e udhëhequr

// 4, 5 - drejtuesi i motorit L298n

// 6, 7 - FALAS

// 8 - Ndërprerës i kallamit të lartë - mbyll (d)

// 9 - çelësi i kallamit të poshtëm - i hapur (ed)

// 10 - Çelësi manual i hapur

// 11 - Mbylle çelësin manual

// 12 - FALAS

// 13 - vezulloni dritën e gjallë (e verdhë e jashtme)

Lidhni të gjitha telat në bordin e ndërfaqes përmes telave Arduino (mashkull-femër) sipas alokimeve të kunjave më sipër.

Ngjitini 3 ledet me anodën (këmbën e gjatë) + rezistencën në kunjat 2, 3 dhe 13 të Arduino, dhe katodat në tokë.

Une e perdora:

Pin 2 në Green, për të treguar hapjen e perdes. (perdja e majtë në të majtë shihet nga përpara)

Pin 3 në të Kuqe, për të treguar mbylljen e perdes. (perdja e majtë në të djathtë e parë nga përpara)

Pin 13 në Yellow për ndezje të gjallë (Megjithatë, nuk e kam përdorur më, pasi një led i ndezur në errësirë mund të bëhet i bezdisshëm, por është atje për t'u përdorur?, duke përdorur treguesin DARK ose LIGHT për të ndezur sytë vetëm gjatë ditës, është gjithashtu e lehtë).

Në fakt, programimi i gjithë kësaj shkoi së bashku me ndërtimin e këtij kontrolluesi. Ideja e led të kuq dhe të gjelbër erdhi më vonë, dhe përdorimi i/a të verdhë u bë më pak/jo i rëndësishëm.

Hapi 6: Vendosja e të gjitha së bashku

Ndërtoi kasën. Rasti i cili është CASE115x90x55MM nga jashtë, nga brenda ishte pak më i vogël (107x85x52, Stërvitni vrima 5 mm për Leds, një vrimë 6 mm për ndërprerësin, një vrimë 6 mm për tela lidhës/kabllo rrjeti dhe vrima për lidhësin e energjisë Arduino dhe lidhësin USB (i cili është i lehtë për programimin/përditësimin e Arduino)

Gjithashtu, lidhni dy tela nga lidhësi i energjisë Arduino në kontrolluesin e motorit. Arduino mundësohet përmes këtij lidhësi të jashtëm të energjisë, dhe kështu është kontrolluesi i motorit.

Vendosni Arduino, kontrolluesin motorik dhe PCB në kasë dhe lidhni të gjitha telat (LED'S me rezistorë 220 ohm, ndërroni me rezistorë tërheqës, dhe gjithashtu drejtojeni kabllon ethernet përmes vrimës në PCB dhe lidheni me titujt.

Bashkangjitni pajisjen e motorit në mur në anën e majtë të dritares, rrota e boshtit të dytë në anën e djathtë të dritares, vendosni rripin rreth rrotave të rrotullës, lidhni kabllon ethernet me lidhësin RJ45 në platformën e motorit, ndizeni Arduino me vetëm USB në fillim.

Ngarko programin/firmuerin "perde-2.ino", dhe provo vlerat e LED-it dhe çelsat e kallamit, dhe kalo manualisht përmes daljes së monitorit serial Arduino IDE. Kujdes i veçantë për testet e para, në varësi të mënyrës se si e lidhët motorin me kontrolluesin e motorit, motori duhet të kthehet kundër akrepave të orës për mbylljen e perdes, dhe në drejtim të akrepave të orës për hapjen. Nëse kjo nuk është e saktë, ose mund të kaloni telat në kontrolluesin e motorit ose PCB, ose të ri-programoni funksionet "motor_open ()" dhe "motor_close ()" për të bërë të kundërtën. (Kontrolluesi i sinjalit për t'u kthyer në drejtim të akrepave të orës ose kundër- në drejtim të akrepave të orës).

Magnetët për ndërprerësit e kallamit duhet të vendosen në vendet e duhura strategjike. Kur kapësja për perden në të djathtë është në vendin e duhur (kështu, gjithashtu shumë në të djathtë, kur perdja është e hapur), atëherë kapësja për perden e majtë është shumë në të majtë (perdja e hapur), dhe magneti për kallamin e kallamit të poshtëm duhet të jetë shumë afër në të majtë të kapëses për perden e majtë (shiko edhe videon dhe fotot).

Magneti për çelësin e kallamit të sipërm duhet të jetë në pjesën e sipërme të rripit në mes të dritares (përsëri, kur perdja është e hapur). Fotot dhe videot do ta bëjnë të qartë.

Magneti i lartë do të lëvizë në të majtë (drejt platformës së motorit), kur mbyllni perden, dhe duhet të aktivizojë çelësin e kallamit, kur perdet të takohen me njëra -tjetrën në mes (pozicioni i mbyllur) Nëse çelësi i kallamit aktivizohet shumë vonë, ju kanë një problem (të madh). Motori do të përpiqet të tërheqë perdet së bashku, por ato tashmë janë, kështu që rripi do të ngecë ose do të rrëshqasë, ose stallat e motorit, duke tërhequr rrymë të lartë. Pra, akordimi i kësaj është shumë i rëndësishëm, dhe kjo vlen edhe për pozicionin mbyllës natyrisht. Por gjithsesi, akordimi i kësaj nuk ka marrë shumë kohë dhe përpjekje, vërtet.. Ngjitja/ngjitja e magneteve në pjesën e sipërme dhe të poshtme të rripit duhet të jetë e saktë, me opsionin rrëshqitës të çelsave të kallamit në platformën e motorit, ju keni kufijtë për ta rregulluar atë siç duhet: shikoni këtë film për një provë përfundimtare

Filmi i parë në këtë album të përbashkët është një provë e çelsave të rripit dhe leximit:

photos.google.com/share/AF1QipNMP3QPAfzsXe…

Ju mund të përdorni anashkalimin manual të swith për ta provuar këtë.

Duke mbuluar/zbuluar LDR ju mund të simuloni errësirën dhe dritën.

Kur kapëset në rrip ndalojnë në vendet e duhura, mund t'i lidhni perdet në kapëset dhe të shijoni mbylljen dhe hapjen automatike të perdeve tuaja:-)