Arduino көмегімен автоматты перде: 6 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:25

Жоба уақыты!: Автоматты перде ашатын/жабатын.

Мен перделерді жабуға және ашуға (автоматты түрде) арналған басқа да жобаларды көрдім, әрине мен қазір өзім салғым келді.

Мен көрген басқа конструкциялардың көпшілігі балық аулау желісі арқылы салынған. Мен балық аулау желісін қолданғым келмеді, өйткені балық аулау сызықтары бір сәтте үзіледі?

Бұл автоматты перде үшін мен тісті уақыт белбеуін (металдан жасалған, өте берік) және пультті дөңгелекті (20 тісті) қолдандым, олар кейбір 3D принтерлер үшін де қолданылады.

Мақсаты - перделер ашық немесе қараңғы болған кезде автоматты түрде ашылып жабылады және әрине қолмен ауыстырылады. Мен таймерді RTC -мен де қарастырдым, бірақ әзірге бұл РТЖ -сыз жақсы жұмыс істейді.

(фотосуреттер мен фильмдердің жиынтығы үшін мен ортақ альбом жасадым:

photos.google.com/share/AF1QipNMP3QPAfzsXe…

Сондай -ақ, қысқа нұсқаулықты және соңғы нәтиженің бейнесін қараңыз:

ашық перделер-2

1 -қадам: Сізге қажет материалдар мен құралдар

1 -қадам:

Сізге қажет барлық заттарды жинау. Бұл басқа жағдайларда өзгеруі мүмкін.

Мен қолданған материалдар:

Компоненттер

«Механикалық»:

3D принтерлер үшін уақыт белбеуі: терезенің/перденің көлеміне байланысты 3 немесе 6 метр.

(мысалы: егер сіздің перде 1,5 метрге жабылуы керек болса, сізге 3 метрлік белбеу қажет)

(бұны AliExpress -те тапсырыс беріңіз: GT2 белбеуінің ені 6 мм RepRap 3D принтері 10 м.)

20 тісті доңғалақ

(бұны AliExpress -те тапсырыс беріңіз: GT2 Timing Pulley 20 тістері Alumium Bore 5mm GT2 белбеуіне ені 6mm RepRap 3D принтері Prusa i3 сәйкес келеді)

Тегіс (тістері жоқ) осьтік дөңгелек (немесе екінші бос жылжымалы шығыр дөңгелегі)

Ағаш 20х10х1,8 см

Ағаш 2x2x6 см

Алюминий жолақтары слайд тесігі бар (кейде олар қабырғаға суреттердің жақтауларын туралау үшін қолданылады, мен оларды біраз жерде жаттым)

Кейбір 5 мм гайкалар мен болттар

3 мм гайкалар мен болттар

Қабырғаға бекітуге арналған бірнеше бұрандалар мен тығындар

Алюминий пластина 0,2х2х30см, 2х1,5 см -ден 4 жолақты кесіңіз

Электрлік заттар:

Arduino Uno R3

Қуат 12В 2А (сіз қолданатын қозғалтқышқа байланысты)

Редукторы бар қозғалтқыш (60 -тан 120 айн / мин)

L298n мотор жүргізушісі

3x2,5 см шағын тақта

3 Лед

3 резистор 220 немесе 330 ом (светодиоды үшін ток шектеу резисторы)

LDR

1 резистор 330 Ом (LDR бар аналогты бөлгіш)

4 резистор 10K (ажыратқыштар үшін резисторларды тарту)

Кішкентай платаға арналған кейбір тақырыптар

Сымдар (Dupont/Arduino сымдары), еркек-еркек-ер-әйел

Корпус (115x90x55)

Үш позицияны қосу/өшіру/қосу арқылы ауыстырыңыз

2х (кіші) қамыс магниті бар реле

Жылу қысқыш түтік/сым

Қолданылатын құралдар:

Дәнекерленген темір / дәнекер

Бұрғылау

Көрдім

Бұрауыштар

Ыстық желім

Қысқыштар

Сым тартқыш

Қайшы

Шыдамдылық

2 -қадам: Модульдерді құру қадамдары

2 -қадам:

Біріншіден, мен заттарды мүмкіндігінше модульдік етіп жасауды жоспарладым: мотор қондырғысы, екінші ось қондырғысы, Arduino, қозғалтқыш контроллері, қосқыш интерфейсі, корпус.

Мен мотор қондырғысы мен коннекторды (қозғалтқышты, қамысты қосқыштарды және LDR -ді контроллерге RJ45 қосқышы арқылы қосу үшін) ағаштан жасалған бөліктен құра бастадым.

Барлығы сізде қандай қозғалтқыш бар/пайдаланылатынына байланысты, бірақ негізгісі - шкив дөңгелегі басқаратын белдік перденің рельстеріне өте жақын (оның жанында шамамен 1 - 1,5 см).

Менде тісті дөңгелегі бар бірнеше қозғалтқыш болды, мен оны кәсіби кофе қайнатушыдан ұзақ уақыт сақтадым. Олар 24 вольтты болды, ол 24 вольтты қозғалтқыштың айналу жиілігін шамамен 120 айналымға дейін төмендетеді. Мен мұнда моторды 12 вольтпен қолданамын, сондықтан редуктордың айналу жиілігі шамамен 60. мен 12 вольтты қолдандым, себебі Arduino менде осы жобаға арналған қуат көзі бар және максималды төмендету үшін. қосқыштың қуаты (төменде толығырақ қараңыз).

Тісті пульсті дөңгелекті қозғалтқыш/беріліс осіне бекітіңіз. Берілістің осі 6 мм, пульстік доңғалақ 5 мм болды. сондықтан мен пульстік доңғалақтың тесігін 6 мм -ге дейін бұрғылауым керек болды.

Содан кейін қозғалтқыш пен тетік жақсы үйлесетін етіп, оның жанындағы қамыс қосқыштарын орнатып, қабырғаға екі штепсель мен бұрандамен бекітетін етіп ағашты кесіп, осы қозғалтқышқа бекітпе жасады.

Содан кейін мен RJ45 коннекторын қолдандым (әйел), мотордағы барлық сымдарды, екі қамысты қосқышты және LDR жалғау үшін. Желілік кабельдегі сегіз сым (4 жұп) жұмысты орындау үшін жеткілікті.

Қозғалтқыш 0,1 мен 0,3 амперді ғана алады (12 вольтпен, 1,2 -ден 4 ваттқа дейін) (перденің түсетін жүктемесіне байланысты). Желілік кабельдегі бір сым (кем дегенде менде) 10 ваттты оңай ұстай алады. Шын мәнінде, PoE стандарты бір жұп үшін 15 ватт құрайды, бірақ сізге де жақсы сертификатталған PoE кабелі қажет.

Ал кабельдің қолданылған ұзындығы шамамен 2 метрді құрайды. Бұл менің басты алаңдаушылығым болды: қозғалтқыштың сымы моторға қажетті қуатты көтере ала ма? Әзірге ешқандай проблемалар жоқ, қосылымдар мен сымдар қызбады, мен бағдарламалық қамтамасыз етуді құрдым: қозғалтқыш берілген/белгіленген уақыттың максималды көлемінде ғана жұмыс істей алады және жұмыс істейді (30 -дан 50 секундқа дейін, тағы қанша уақытқа байланысты) пердені жабу немесе ашу қажет болады). Сіз мұны өзіңіздің жеке жағдайыңыз үшін түзетуіңіз керек.

Егер бұл жұмыс уақыты асып кетсе, қозғалтқыш тоқтап қалады және оны қайтадан мотор контроллері басқармайды. Артуино/контроллерді қалпына келтірмес бұрын, жұмыс уақытының асып кетуінің себебін зерттеп, шешу қажет (қалпына келтіру үшін қуат кабелін ажыратыңыз/қосыңыз).

Тікелей бір желі кабелі өте жақсы болар еді, бірақ Ethernet кабельдерінің көпшілігінде (егер бәрі болмаса) коннекторда бұрылыс болады, сондықтан сіз бір жағынан пайдаланатын түсті сымдар екінші жағынан бірдей болмайды. менің не айтқым келетінін біл. Сіз заттарды қалай қосқаныңызды дәл қадағалауыңыз керек.

Мен қолдана алатын екі жұп, қызғылт сары және қоңыр түсті жұптар екі жағынан бірдей болды, бірақ бір шетіндегі көк және жасыл жұп екіншісінің араласуына айналды. Мәселе жоқ, егер сіз түстердің комбинациясы екінші шетіне сәйкес келетінін білсеңіз.

3 -қадам: Екінші осьті құру

Бұл қарапайым қадам: суреттерді қараңыз. Кішкене белдіктің жұмыс істеуі үшін екінші осьтік қондырғы жасаңыз, мен алюминий таспаны қолдандым, ол белбеуге дұрыс кернеуді оңай қоюға мүмкіндік береді. Оны перденің/терезенің екінші шетіндегі рельстің қасына бекітіңіз. Фотосуретті қараңыз.

Осылайша, кішкене ағаш блокпен, сырғытпалы алюминий таспасы, 5 мм болт және 2 гайкалар суретте осы нәрсені біріктіреді және перделердің оң жақ шетіндегі рельстің жанында бірнеше тығындар мен бұрандалармен қабырғаға бекіту үшін тесіктер бұрғыланады..

4 -қадам: Белбеу

Белбеу:

Бұл іс жүзінде дәл орындалуы керек. Мен реттелетін осьтер мен қамыс қосқыштарды қолданғандықтан, мен кейбір шеттер жасадым, бірақ белбеудің ұзындығы дәл болуы керек, ал магниттер мен қысқыштардың орналасуы одан да көп болуы керек.

Мен бұл белбеуді AliExpress -тен алдым, 10 мтр күшейтілген тісті уақыт белбеуі (20 тісті доңғалақ дөңгелегі үшін (сонымен қатар AliExpress -тен/арқылы)), бағасы небәрі 7,60 евро.

Ақырында, мен 10 метрді қолдандым, біреуі ені 3 метрлік перде үшін (сондықтан маған бұл белбеудің шамамен 6 метрі қажет болды), ал екіншісі кішірек терезеге, ені 1,7 метрлік пердеге, сондықтан тағы 3,4 метрге жетті.

Белдіктің нақты ұзындығын алу үшін мотор қондырғысы мен екінші осьті қондырғыны қабырғадағы қажетті орындарға бекіту керек. Белбеуді дөңгелектерге жеткілікті кернеумен орап, белдікті кесіңіз.

0,2х1,5х2 см 4 алюминий жолағында 3 мм тесік бұрғылаңыз. Екі жолақты бір -бірінің үстіне қысыңыз және үш тесік бұрғылаңыз (осылайша, болттарды кейінірек бекіту үшін тесіктер жақсы тураланған). Шеттерінде/ұштарында екі тесік және ортасында бір тесік, бірақ белдіктің екі тесік арасында жылжи алатынына көз жеткізіңіз. Бұл белдіктің бір шетіне арналған белдеулердің бір жиынтығын бекіту үшін, ал қалған екі алюминий белдеуі белбеудің екі ұшын ұзындығы 1,5 см болатын кішкене белдіктің көмегімен бекітуге/бекітуге арналған (фотоларды қараңыз).

Бұл байланыс екі мақсатқа қызмет етеді, ілмек жасау үшін белдіктің ұштарын жалғап, екі перде тіркемесінің бірі ретінде әрекет етеді. Бұл қысқыштағы жаңғақтарды мықтап қатайтыңыз, сондықтан белдік пердені тартып, итеруге жеткілікті берік болады. Күш соншалықты көп емес, 2 -ден 3 кг -ға дейін (егер бірдеңе дұрыс болмаса?!).

Басқа қысқыш әлі тартылмауы керек, себебі бұл клиптің орнын басқа пердеге кейінірек түзету қажет.

Белбеу аяқталғаннан кейін оны доңғалақ пен ось дөңгелегіне орап, бір ұшында реттелетін ось/алюминий жолағымен белдікті мықтап тартыңыз.

Перделерді клиптерге әлі бекітпеңіз, перделерді бекітпес бұрын бәрін дұрыс тексеріп, реттеуіңіз керек.

«Цикл» байланысы болып табылмайтын клип әлі де «жылжымалы» болуы керек.

5 -қадам: Arduino, мотор контроллері мен интерфейс тақтасы

Arduino, мотор контроллері мен интерфейс тақтасы.

Модульділік үшін мен шағын интерфейс тақтасын (ПХД) қолдандым және LDR бөлгіш үшін қажетті тақырыптар мен резисторларды жасадым, содан кейін әйелдік тақырыптармен RJ45 коннекторының барлық сымдары мен қолмен ауыстыру қосқышын жалғадым.

Ақыр соңында, интерфейс тақтасы тұтастай алғанда әлсіз нүкте болуы мүмкін және қажетсіз және тікелей байланыстар мүмкін жақсы және оңай.

Ардуинодағы түйреуіштерді бөлу келесідей:

// түйреуіштерді бөлу:

// A0 - LDR

// 0 + 1 - сериялық басып шығару

// 2 - жасыл түсті

// 3 - қызыл түсті

// 4, 5 - мотор жүргізушісі L298n

// 6, 7 - ТЕГІН

// 8 - жоғарғы қамысты қосқыш - жабу (d)

// 9 - төменгі қамысты қосқыш - ашық (ed)

// 10 - қолмен қосқыш ашық

// 11 - қолмен қосқыш жабылады

// 12 - ТЕГІН

// 13 - жыпылықтайтын жарық диодты (сыртқы сары)

Барлық сымдарды Arduino сымдары арқылы интерфейс тақтасына қосыңыз (еркек-әйел) жоғарыдағы түйреуіштерге сәйкес.

Анодты (ұзын аяқты) + резисторы бар 3 светодиодты Arduino 2, 3 және 13 түйреуіштеріне, ал катодтарды жерге қосыңыз.

Мен қолдандым:

Перденің ашылуын көрсету үшін 2 -ші жасыл түйреуішті бекітіңіз. (сол жақ перде алдыңғы жақтан көрінеді)

Перденің жабылуын көрсету үшін 3 -ші түйреуішті қызылға бекітіңіз. (сол жақ перде оң жақтан көрінеді)

Тірі жыпылықтау үшін сарыға 13 -ші түйреуішті қойыңыз (дегенмен мен бұдан былай қолданған жоқпын, өйткені қараңғыда жыпылықтаған жарық тітіркендіруі мүмкін, бірақ оны қолдану керек пе?), күндізгі уақытта ғана жыпылықтау үшін ҚАРА немесе ЖАРЫҚ индикаторын қолдану да мүмкін).

Шын мәнінде, мұның бәрін бағдарламалау осы контроллерді құрумен бірге жүрді. Қызыл және жасыл светодиод идеясы кейінірек пайда болды, ал/сары пайдалану маңызды болмай қалды.

6 -қадам: Барлығын біріктіру

Істі құрастырды. Корпус CASE115x90x55MM, ішкі жағы сәл кішірек (107x85x52, Leds үшін 5 мм тесік, қосқыш үшін 6 мм тесік, қосқыш сым/желілік кабель үшін 6 мм тесік және Arduino қуат қосқышы мен USB қосқышы үшін тесіктерді бұраңыз (бұл Arduino бағдарламалау/жаңарту үшін оңай)

Сондай -ақ, Arduino қуат қосқышынан қозғалтқыш контроллеріне екі сымды дәнекерлеңіз. Arduino осы сыртқы қуат коннекторы арқылы жұмыс істейді, сонымен қатар мотор контроллері.

Arduino, мотор контроллері мен ПХД корпусына салыңыз және барлық сымдарды қосыңыз (220 Ом резисторлары бар жарықдиодты шамдар, резисторлармен ауысыңыз, сонымен қатар Ethernet кабелін ПХД -ға тесік арқылы өткізіп, үстіңгі деректемелерге қосыңыз.

Қозғалтқыш қондырғысын терезенің сол жағындағы қабырғаға, екінші ось дөңгелегін терезенің оң жағына бекітіңіз, белдікті шығыр дөңгелектерінің айналасына бекітіңіз, Ethernet кабелін мотор қондырғысындағы RJ45 қосқышына қосыңыз, қуат қосыңыз басында тек USB бар Arduino.

Бағдарламаны/микробағдарламаны «перде-2.ino» жүктеп, Arduino IDE Serial монитор шығысы арқылы жарықдиодты шамдар мен қамысты қосқышты және қолмен тексеруді тексеріңіз. Қозғалтқышты қозғалтқышты реттегішке қалай қосқаныңызға байланысты, алғашқы сынақтарға ерекше назар аудару керек, мотор пердені жабу үшін сағат тіліне қарсы, ал ашу үшін сағат тіліне қарсы бұрылуы керек. Егер бұл дұрыс болмаса, сіз мотор контроллеріндегі немесе ПХД сымдарын қиып өтуге немесе «motor_open ()» және «motor_close ()» функциясын керісінше етіп қайта бағдарламалауға болады. (Сигнал контроллері сағат тілінің бағытымен немесе қарсы сағат тілімен).

Қамысты қосқыштар үшін магниттер дұрыс стратегиялық орындарға орналастырылуы керек. Оң жақтағы пердеге арналған қысқыш дұрыс жерде болғанда (осылайша оң жақта, перде ашық болғанда), сол жақ пердеге арналған қысқыш сол жақта (перде ашық) және магнит төменгі қамыс қосқышы сол жақ перде үшін қысқыштың сол жағында өте жақын болуы керек (сонымен қатар бейне мен фотоларды қараңыз).

Жоғарғы қамыс қосқышының магниті терезенің ортасындағы белдіктің жоғарғы жағында болуы керек (перде ашық болғанда). Фотосуреттер мен бейнелер оны анық көрсетеді.

Жоғарғы магнит перде жабылған кезде солға (қозғалтқыш қондырғысына қарай) жылжиды және перделер ортасында бір -бірімен кездескенде қамысты қосқышты іске қосу керек (жабық күйде) Егер қамыс қосқышы тым кеш қосылса, сіз (үлкен) мәселе бар. Қозғалтқыш перделерді бір -біріне тартуға тырысады, бірақ олар бұрыннан бар, осылайша белдік тоқтап қалады немесе сырғып кетеді, немесе мотор тоқтайды, жоғары ток тартылады. Сондықтан оны реттеу өте маңызды, және бұл, әрине, соңғы позицияға да қатысты. Қалай болғанда да, мұны реттеу үшін көп уақыт пен күш қажет болмады. Магниттерді белдіктің үстіңгі және астына жабыстыру/жабыстыру дәл болуы керек, мотор қондырғысындағы қамыс қосқыштарының сырғытпалы нұсқасы бар. оны дәл реттеуге арналған шеттер: соңғы сынақ үшін бұл фильмді қараңыз

Бұл ортақ альбомдағы бірінші фильм - белбеу мен оқу қосқыштарының сынағы:

photos.google.com/share/AF1QipNMP3QPAfzsXe…

Мұны тексеру үшін қолмен ауыстыруды қолдануға болады.

LDR жабу/ашу арқылы сіз қараңғы мен жарықты модельдей аласыз.

Белбеудегі клиптер дұрыс орынға тоқтағанда, сіз перделерді қысқыштарға бекітіп, перделердің автоматты түрде жабылып, ашылуын тамашалай аласыз:-)