Автоматтандырылған Windows реңктері: 6 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Алда бір сөз

Мен қолмен көлеңкелер мен жалюзиді автоматтандыру туралы көптеген оқулықтарды көрдім, бұл жағдайда біз электрлік реңктерді автоматтандырамыз. Біз тоқтың полярлығын өзгерту арқылы ашылатын немесе жабылатын үздіксіз ток (тұрақты ток) электр қозғалтқыштарымен жұмыс істейтін электр реңктерін жабамыз.

Егер сіз электр реңктерін сатып алсаңыз, сізде автоматтандыру болады, бірақ сізде автоматтандыруды өз бетіңізше жасауға себеп бар:

* олардың жанында жоғары/төмен басқару үшін тек қосқыш болуы мүмкін

* бұл арзанырақ (кейбір компаниялар қосымша $$ үшін озық автоматтандыруды ұсынады)

* неғұрлым икемді, сіз оларды әр түрлі жағдайларда ашуға немесе жабуға бағдарламалай аласыз, біз Bluetooth интерфейсіне қосылатын питонда веб -сервер жасау туралы білеміз және көлеңкелерді басқаратын API ашамыз, біз де біріктіретін боламыз. бұл сөздермен және сол жерде сіз уақыт кестесінде көлеңкелерді басқару немесе сенсордың кірісі арқылы басқару сияқты нәрселерді жасай аласыз

Бұл аралық оқулық болады, сізге дәнекерлеу, arduino бағдарламалау, қарапайым электронды түсінік және сервисте сервисті орнату, іске қосу және конфигурациялау сияқты дағдылар қажет болады.

Егер сізге YouTube бейнелері ұнаған болса, мұнда жазылуға болады.

1 -қадам: Қажетті заттар

Кеңес: суреттерді жапсырмаларды қарау үшін үлкейтіңіз

Бөлшектер:

1. arduino pro mini 16Mhz 5V түрі (eBay) 2 $

2. HC-05 bluetooth модулі (eBay) 3.3 $

3. 5 V Екі арналы реле (eBay) 1.6 $

4. Кем дегенде бірнеше амперге бағаланған NPN транзисторы, мен Tip142T <1 $ қолдандым

5. 220 Ом, 0,25 Вт резистор <1 $

6. диод, 1N4004 <1 $

7. бөлшектерді қосуға арналған сымдар <1 $

8. ПХД (eBay) <1 $ дана

9. 2 дана KF301-2P бұрандалы қосқыш (eBay) <1 $ дана

10. еркек-әйел секіргіш сымдары (eBay) 1,2 $ x 2 шоқ үшін

11. L7805CV 5V реттегіші (eBay) <1 $ дана

12. 5,5 мм тұрақты ток розеткасы ерлер мен әйелдерге арналған (eBay) <1 $ дана

13. Жылуды қысқартатын құбыр немесе оқшаулағыш таспа

14. Электрмен жабдықтау, қоректену 12В және 2-3А кернеуі болуы керек.

Мен өзімді 12 В 2 А зарядтағыштан (eBay) 3.2 $ құтқардым

14. Терминалды жолақ блогы (eBay) 15c

15. сақтандырғыш ұстағыш (Aliexpress) 1 доллар үшін

16. сақтандырғыш (eBay) <1 $ дана

17. ерлер мен әйелдердің PCB қосқыштары (eBay) <1 $ бізге қажет

18. Айнымалы ток кабелі

19. пластикалық қорап қоршауы, менікі 6х19 см

Құралдар:

1. Дәнекерленген дәнекерленген темір

2. Сым кескіш

3. Әр түрлі бұрағыштар

4. Кескіш

5. күш бұрғы және 8,5 мм бұрғылау

6. Arduino pro mini бағдарламалауға арналған FT232RL сериялы FTDI адаптерінен USB

7. Arduino бағдарламалау үшін ArduinoIDE орнатылған ноутбук

8. Егер жылуды қысқартатын құбырларды қолдансаңыз, жеңілірек

9. Bluetooth қосылымы бар смартфон (мен мысалда андроид қолданамын) bluetooth бағдарламасы орнатылған

10. Қосымша: лупа, мультиметр, қысқыш

2 -қадам: дайындық

Қуат көзін және пластикалық қорапты таңдау

Біріншіден, көлеңкелердің қозғалтқыштары қанша ток пен қандай кернеу жұмыс істейтінін анықтау.

Мұны мультиметр көмегімен техникалық сипаттамаларды оқу немесе өлшеу арқылы жасауға болады. Әдетте олар 12 В және 1-3 амперде жұмыс істейді (мина 2,5 А және 12 В). Қажетті максималды токты білу үшін токты олардың бір мезгілде жүру қажеттілігіне көбейтіңіз (екеуін жүргіземін). Сіз кернеуі бірдей және кернеуі бірдей немесе шамалы жоғары қуат көзін табуыңыз керек.

Бұл қадамда мен 12 В және 2,5 А екі қозғалтқышты басқару үшін 12 В және 2,5 А қуат көзін қолдана отырып, аздап алдадым, яғни қозғалтқыштар қуат көзінен екі есе көп қуат жұмсайды. Бірақ PWM деп аталатын техниканы қолдана отырып (толығырақ көру үшін сілтемені тексеріңіз) мен моторды бір уақытта төмен жылдамдықпен басқара алдым.

Мұны істеуімнің себебі - қораптағы орынды үнемдеу (мен кішірек қорапты таңдадым).

Пластикалық корпуста қуат көзі, екі реле, электроника мен сымы бар шағын компьютер болуы керек, сондықтан өлшемі сәйкес келетінін таңдаңыз.

Менің қоректендіру көзімде пластикалық корпус болды, мен оны дремель құралымен жұлып алдым, мен қолданыстағы сымдарды кесіп тастадым, осылайша менің жобама сәйкес келетін арзан және шағын қуат көзі бар (суреттерді қараңыз).

Қозғалтқыш кабельдерін дайындаңыз

Қозғалтқыш кабельдерінің қанша уақытқа созылатынын есептеу керек, яғни олар біз құлап жатқан басқару қорабына жеткенше. Мүмкін, қолданыстағы кабельдердің ұзындығы жеткіліксіз, сондықтан оларды ұзарту қажет, екі сымды (қолданыстағы пышақтар кабелі мен ұзартқыш кабельдер) бір ұшынан алып тастаңыз, термиялық қысқыш түтіктерді салыңыз, сымдарды дәнекерлеңіз, содан кейін жылуды оқшаулауға жеңіл.

Ұзартқыш кабельдің соңында 5,5 мм еркекті тұрақты ток розеткасы бар еркек болады. Сіз екі сымды розеткаға дәнекерлеуіңіз керек, соңғы нәтиже суреттегідей болады.

Қорапқа 5,5 мм тұрақты токтан тұратын аналық ұяны салыңыз

Бұрғылау машинасын қолдана отырып, ұяның сырғып кетуі үшін жеткілікті үлкен екі тесік бұрғылаңыз. Штепсельдік розеткаларды орнына салыңыз, гайкаларды пайдаланып бұраңыз. Содан кейін кірістің әрбір ұясына қалың қара және қызыл сымдарды дәнекерлеңіз, содан кейін оларды жылу қысқыш түтікпен оқшаулаңыз. Сымдар терминалды жолақ блогына оңай ену үшін жеткілікті ұзын болуы керек, бірақ тым көп орын алу үшін ұзын емес.

Сақтандырғыш ұстағышын сақтандырғышпен бекіту

Қораптың бір жағында сақтандырғыш ұстағышты бекітетін кішкене гайканы қою үшін кішкене тесік бұрғылаңыз. Содан кейін қысқыш, бұрағыш және гайканы қолданып, орнына бекітіңіз. Сақтандырғыш ұстағыш қорек көзінің жанында болуы керек және қораптың ішінде болуы керек. Суреттерді тағы бір рет тексеріңіз.

3 -қадам: Электроникамен ПХД құру

ПХД микроконтроллерді, bluetooth байланысын, RTC модулін, қорғаныс диоды бар қуатты транзисторды және шағын резисторды, қосқыш сымдарды және 5В реттегішті ұстайды.

Мен фрициг схемасын тіркедім, сондықтан бәрі оңай болады. Бірінші сурет схеманың экспортталған кескінін білдіреді, мен sketch.fzz файлын да тіркедім (түпнұсқа файл, оны осы құралмен ашуға болады)

Дәнекерлеу қадамдары:

1. аналық ПХД қосқыштарын кесіңіз, микроконтроллерге арналған екі 12 істікшелі қосқыш бар, сонымен қатар bluetooth үшін 6 істікшелі қосқыш және микроконтроллердің оң жағында тағы 12 істікшелі қосқыш және релелік теріс үшін екі істікшелі қосқыш бар. және оң күш

2. Барлық қосқыштар кесілгеннен кейін ПХД артқы жағына дәнекерленген болуы керек

3. Екі KF301-2P штепсельдік жалғағышты дәнекерлеңіз

4. ПХД -ге L7805CV 5V реттегішін салыңыз. Оның аяғын бүгіп, екінші жағынан дәнекерлеңіз, содан кейін артық аяқтарын кабельді кескішпен кесіңіз

5. NPN Tip142T транзисторы мен 1N4004 қорғаныс диодын дәнекерлеңіз, содан кейін артық аяқтарын кесіңіз.

6. 220 Ом резисторды сәйкес цифрлық түйреуіш 5 пен транзисторлық тіреуіш түйреуішінің арасына дәнекерлеңіз

7. Транзистор мен KF301-2P штепсельдері арасындағы қалың сымдарды дәнекерлеңіз (суретте белгіленгендей қызыл және қара)

8. Барлық қызыл (+), қара (-) және ақ (сигналды) жұқа сымдарды фрициг схемасына сәйкес дәнекерлеңіз

9. Микроконтроллердегі дәнекерлеуіш түйреуіштер сізге бүйірлерінде екі 12 аталық түйреуіш қажет

10. Микроконтроллердің әрбір оң жақ аналық түйіспесі арасында байланыс орнатыңыз (бұл суретте жақсы түсіндірілген). Қосылымдар жай дәнекерлеу арқылы жасалады (түйреуіштер жақын болады)

11. Қосымша: үлкейткіш әйнектің көмегімен қысқа тұйықталу үшін дәнекерлеуді тексеріңіз және сымдардың ПХД артында дұрыс дәнекерленгенін тексеріңіз, сонымен қатар мультиметрмен (қарсылық параметрі) оң және қысқа тұйықталу бар -жоғын тексеруге болады. теріс байланыстар. Тағы бір сынақ - бұл микроконтроллерсіз тізбекті қосу, bluetooth

12. ДК-ге микроконтроллер мен HC-05 bluetooth орнатыңыз

4 -қадам: сымдар мен құрастыру

Қазіргі уақытта бізде pcb дайын, біздің пластикалық қорапшамыз кабельдердің кабельдерін және басқа компоненттерін дайындады. Бізге қазір тек жүйені сыммен қосу қажет.

1. қораптағы жоғарғы бүйірлік тесік арқылы айнымалы ток кабелін салыңыз, кабельді шешіп, қуат көзіне дәнекерлеңіз (егер сіздің қорек көзіңізде бұрандалар болса, оны бұрап алыңыз)

2. Қызыл сыммен дәнекерлегішті пайдаланып, сақтандырғыштардың бір жағына электрмен жабдықтаудың шығуын (+) қолданыңыз, ашық сымдарды жасыру үшін жылуды азайтатын құбырды пайдаланыңыз.

3. басқа қызыл сымды сақтандырғыштың екінші жағына қысқыш түтікке дәнекерлеңіз, сымның екінші жағын KF301-2P бұрандалы қосқышының кірісіне (+) кіргізіп, бұрап алу керек.

4. қара сымды қуат көзінің шығыс (-) жағына дәнекерлеңіз, содан кейін оны PCB кіріс KF301-2P бұрандалы қосқышына бұраңыз.

4. Нан тақтасының еркек-аналық қосқыштарын қолдана отырып, реле оң және теріс pcb позитивті және теріс аналық қосқыштарына қосылады. Сондай -ақ, микроконтроллердің 8 және 9 түйреуіштерін (PCB сол жағындағы PCB аналық коннекторларының көмегімен) реле триггерінің түйреуіштеріне қосыңыз

5. Терминал таспасы блогының бір жағын 5,5 мм тұрақты ток розеткасының аналық қосқыштарынан келетін қызыл түсті қара сымдарға жалғаңыз. Сізде мен сияқты 5,5 мм -ден астам аналық қосқыштар бар, содан кейін барлық қызыл сымдар терминал блогының жоғарғы сол жағына, ал барлық қара сымдар терминал блогының жоғарғы оң жағына түседі (суреттерді қараңыз)). Егер сіз көлеңкелерді қолдансаңыз, олар бір бағытта қозғалмаса, біз сымдарды осында өзгертеміз (бұл туралы толығырақ кейінірек)

6. KF301-2P (шығатын) бұрандалы коннекторынан келетін оң және теріс сымдарды реле терминалдарының ортасына қосыңыз. Терминалдардың ортасы жалпы деп аталады.

7. сол жақ реленің сол жағын (шынымен қалай қарағаныңыз маңызды емес) оң жақ реленің сол жағымен терминал блогының төменгі сол жағына жалғаңыз. Содан кейін сол реле оң жағын терминал блогының төменгі оң жағына оң реле оң жағына қосыңыз. Терминал блогының жоғарғы жағы 5,5 мм аналық қосқыштарға қосылған болады (5 -қадамды қараңыз).

Ескерту: Мен терминалды блоктың жоғарғы және төменгі жақтары бар деп сипаттадым, олардың әрқайсысының оң және сол жағы бар. Терминалды блокты қалай ұстау маңызды емес, егер сіз есіңізде болсын, бұл қандай жақ. Сіз суреттерді және әсіресе фрициг схемасын тексере аласыз.

5 -қадам: Arduino коды

Кодты arduino pro mini -ге USB арқылы сериялық FTDI адаптері FT232RL арқылы жүктеу қажет.

Сізге GND, VCC, Rx, Tx және DTR түйреуішін arduino pro mini -ге жалғау қажет болады. Содан кейін arduino бағдарламалық жасақтамасын таңдаңыз/порт пен сіз қолданатын портты таңдаңыз. Содан кейін Tools/Board/Arduino Pro немесе Pro Mini. Содан кейін Tools/Board/Processor/ATmega328 (5V 16Mhz).

Соңында төмендегі эскизді ашып, жүктеу түймесін басыңыз.

Реттеу: Эскизде реттеуге болатын жалғыз нәрсе - pwmPower. Бұл мән 0 -ден 255 -ке дейін болуы мүмкін және бұл шамамен электр қуатының қанша бөлігі көлеңкелі қозғалтқыштарға кететінін көрсетеді. Бұл негізінен қуатты тез қосады және өшіреді. Мен мұны негізінен қызып кетпестен немесе өшірілмей аз қуат көзін пайдалануға мүмкіндік беру үшін қолдандым. Егер сіздің қуат көзіңіз қозғалтқыштар тартатыннан үлкен болса, pwmPower -ді 255 -ке орнатуға болады.

Сонымен, бұл бағдарлама қалай жұмыс істейді: алдымен ол кіріс таратылымдар үшін сериялық желіні (қосымша бағдарламалық жасақтама сериясын) тыңдайды. Трансляция келген кезде хабарлама буферде «;» дейін оқылады. бар немесе буфердің соңына жетті. Содан кейін ол талданады және егер ол дұрыс форматта болса (мысалы: O45;), toggleState функциясы бірінші параметр күйімен, содан кейін ұзақтығымен шақырылады.

Полярлықты ауыстыру үшін екі реле де ашылады немесе жабылады. Транзистор PWM көмегімен көрсетілген уақытқа қосылады және өшіріледі. O45 45 секундқа ашылатынын білдіреді.

Пәрмен орындалғаннан кейін буфер тазартылады.

6 -қадам: Қолдану

Біз басқару элементтерін бірнеше жолмен қолдана аламыз

1. Android немесе iphone bluetooth қосымшасы арқылы (ең қарапайым)

Менің демонстрацияда мен Bluetooth контроллері деп аталатын андроид қосымшасын таңдадым. Бұл бағдарлама сізге сериялық деректерді жіберетін түймелерді реттеуге мүмкіндік береді. Мен жоғары және төмен деп аталатын екі түйме жасадым, мен оны «C40;» кодымен байланыстырдым. және Даун «O35;» белгісімен.

«C40;» реңктерді 40 секундқа жабамын (қайтарамын) дегенді білдіреді, «035» 35 секундқа ашылатынын білдіреді (олар жоғары көтеріледі). «;» Мен эскизде таңдаған командалық терминатор, бұл команданың аяқталғанын білдіреді.

2. Фонда үздіксіз жұмыс істейтін питон сценарийі арқылы

Бұл оқулықтың ұсынылған бөлігі. Менде таңқурай pi немесе интернетке қосылған ноутбук сияқты серверде жұмыс істейтін python сценарийі бар. Ол басқару тақтасындағы bluetooth -ге қосылады және ол http API көрсетеді. API -ге тікелей немесе нәрселер арқылы қол жеткізуге болады.

Мен сізге не істеу керектігін біртіндеп түсіндіремін

а. Бірінші нәрсе - bluetooth -ды жұптастыру

Сіз консольдегі bluetoothctl пәрменін қолданасыз

қосу

xx: xx: xx: xx: xx: xx (және құпия сөзді енгізіңіз) жұбында сканерлеу кезінде жұпталатын әдепкі-агент бойынша агенттен табуға болады xx: xx: xx: xx: xx: xx (егер құпия сөз болмаса):

Содан кейін bluetooth конфигурация файлын ашыңыз

vim /etc/bluetooth/rfcomm.conf

ішінде Bluetooth құрылғысын келесідей конфигурациялау қажет болады:

rfcomm1 {

иә байлаңыз; your_bluetooth_mac_address құрылғысы 97: D3: 31: 21: A0: 51; арна 1; түсініктеме «Менің реңктеріме қосылу bt»; }

байланыстырыңыз, bluetooth қызметтерін қайта қосыңыз

sudo rfcomm bind allsudo /etc/init.d/bluetooth қайта қосу sudo hciconfig hci0 жоғары

б. колбаны, колбаның негізгі авторизациясын орнатыңыз:

sudo -H pip Flask Flask -BasicAuth орнатады

c) келесі кодпен server.py файлын жасаңыз және серверді іске қосыңыз:

# қолдану: python httpToBluetooth пайдаланушы аты құпия сөзі bluetooth_address

# Ескерту: пайдаланушы аты, пароль қолданылады

os, bluetooth, sys, ағындарды импорттау

колбадан импорттан колбаны flask_basicauth -дан импорттау BasicAuth кезектен импорттан кезек бағдарламасы = Flask (_ name_) конфигурация = sys.argv app.config ['BASIC_AUTH_USERNAME'] = конфигурация [1] app.config ['BASIC_AUTH_PASSWORD'] = конфигурация [2] кезек = Queue () basic_auth = BasicAuth (қолданба) класы BluetoothBackground (threading. Thread): def _init _ (self, bluetooth_adress, кезек): threading. Thread._ init _ (self) self._ bluetooth_address = bluetooth_address self._ кезек = кезек өзін өзі өшіру = Жалған def іске қосу (өзін -өзі): өзін -өзі._ bluetooth = self.get_bluetooth () өзін -өзі өшіру кезінде: хабарлама = өзін._ кезек.get () өзін._ bluetooth. жіберу (хабар) өзін._ bluetooth.close () def get_bluetooth (өзін)): қосылу = bluetooth. BluetoothSocket (bluetooth. RFCOMM) қосылу.setblocking (жалған) қайтару қосылу класы Webserver (threading. Thread): def run (өзінше): порт = in t (os.environ.get ('PORT', 5000)) app.run (host = '0.0.0.0', port = port, debug = True, use_reloader = False) @app.route («/send_to_serial/») @basic_auth.required def send_to_serial (command): queue.put (command) return 'ok' threads = threads.append (BluetoothBackground (конфигурация [3], кезек)) threads.append (Webserver ()) [thread.start () ағындардағы жіп үшін]

серверді іске қосу үшін:

python server.py пайдаланушы құпия сөзі 97: D2: 31: 20: A0: 51

Жақсы, сондықтан server.py - бұл біздің сценарийіміз, пайдаланушы мен құпия сөз - сіздің аутентификация үшін пайдаланылатын тіркелгі деректері, ал «97: D2: 31: 20: A0: 51» - сіздің Bluetooth MAC мекенжайыңыз.

d. әлемнің кез келген жерінен командалар жіберу үшін серверді пайдаланыңыз

браузерден: https:// your_ip: 5000/send_to_serial/C30;

- python сервері іске қосылғанда бұрын орнатқан пайдаланушы мен құпия сөзді енгізіңіз

- «C30;» Бұл Bluetooth құрылғысына жіберілетін команда (көлеңкелерді басқаратын біздің қорап)

- 5000 порты брандмауэрмен бұғатталмағанын тексеріңіз (біз бұл портты қолданамыз)

- егер сіз маршрутизатордың артында болсаңыз (мысалы, таңқурай pi) сізге маршрутизатордан 5000 портынан 5000 портына бағыттауды жасау қажет.

д. Сіз уақыт кестесінде көлеңкелерді басқару немесе кейбір арна сенсорының деректері өзгерген кездегі әрекеттерді қолдана аласыз. Мысалы, сіз ойлану үшін жарық сенсорын (сыртқа) қосуға болады, ал жарық деңгейі біршама төмендегенде (кешке) сырттағы адамдар сізді көрмеуі үшін көлеңкелерді жабуға болады.

Сіз реңктерді (біз бұрын орнатқан python сервері) ThingHTTP көмегімен нәрселермен байланыстыра аласыз.

Мен ThingHTTP формасының суретін мысал ретінде толтырған деректермен және TimeControl көмегімен суретті енгіздім, сондықтан максималды икемділік үшін сізге қажет нәрсені істеу керек.

3. Менің үйді автоматтандыру қосымшасы арқылы

Бұл біршама күрделі, менің үйді автоматтандыру қосымшасы реңктерді басқарудан гөрі көп нәрсені жасайды.

Ол сонымен қатар шамдарды, есікті басқарады, бірнеше датчиктері бар, қосқыштармен біріктіріледі және пайдаланушының анықтаған күрделі ережелеріне ие, мысалы, егер жарық деңгейі төмен болса немесе таңертең көлеңкелерді ашса.

Сіз менің github репозиторийімді тексере аласыз, егер сұрақтарыңыз болса, мен оларға жауап беруге қуаныштымын.

Егер сіз менің оқулығымды біршама пайдалы деп тапсаңыз, оны бөлісіңіз немесе таңдаулыларға қосыңыз. Мен де қызықты пікірлерді көргім келеді:)