Автоматты тауық купі есігі - Arduino басқарылады: 10 қадам (суреттермен)

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

Бұл нұсқаулық автоматты түрде ашылатын және жабылатын уақыттары бар тауық есігінің дизайнына арналған. Есікті кез келген уақытта қашықтан ашуға немесе жабуға болады.

Есік модульдік болуға арналған; жақтауды, есікті және контроллерді қораптан алыс жерде құрастыруға және сынауға болады, содан кейін қораптың ашылуына бекітіледі.

Ол 9 Вт токпен жұмыс істейді, сондықтан батареяны зарядтау үшін штепсельдік пакеттен немесе батареядан және күн панелінен қуат алуға болады.

Ол электромагнитті пайдаланып, есікті жабық күйде бекітеді және есікті ашық күйде ұстайды.

Негізгі бөліктерге мыналар жатады:

Arduino UNO 3.

4 сандық, 7 сегментті жарықдиодты дисплей

RTC модулі

РЖ модулі

Потенциометрлер, Серво қозғалтқышы, 6В - 12В электромагниттік, Басу түймесі бар айналмалы кодер

Есік пен оның жақтауы ағаш қалдықтарынан жасалуы мүмкін. Есік штанганың айналасында жоғары айналады (менің жағдайда принтерден алынған) және есікті көтеру үшін қажетті моментті азайту үшін қарсы салмақпен өлшенеді.

Оны құруға арналған құралдарға мыналар жатады:

Arduino бағдарламалау үшін Arduino IDE бар компьютер, Балға, Көрдім, Дәнекерлеу темірі, Сым кескіштер, Бұрғылау, Бұрауыш.

Мен бұл автоматты тауық есігін таңертең және кешке есікті ашу мен жабу туралы күнделікті тапсырманы сақтау үшін жасадым. Тауықтар жұмыртқа, көң мен ойын -сауықтың тамаша жеткізушілері болып табылады, бірақ оларды үйден шығару үшін ерте тұру - әсіресе қыста - қиын болды. Содан кейін мен олардың үйге уақытында келгеніме көз жеткізіп, үйге кеш келу бостандығымды шектедім.

Тауықтар күн тәртібін сақтайды, ол күн батқан кезде қораға оралады және күн шыққан кезде оянады. Олардың кіру және шығу уақыты нақты емес, олар күндізгі ауа райы мен қоршаған жарыққа әсер етеді. Егер тауыққа есік жабылғаннан кейін кіруге тым кеш көрінсе, есікті қашықтан ашып, жабуға болады. Егер үй иесі сорпалы тауықтардың кіруін тоқтатуы қажет болса, есікті күндіз жабуға болады.

Күннің шығуы мен бату уақыты жыл бойы өзгеріп отыратындықтан және ендікке тәуелді болғандықтан, кез келген есік реттегіші тәулік уақытын, жылдың күнін қадағалап, орналасқан жерінің енін білуі қажет. Бұл талапты бағдарламалық жасақтамамен немесе күн сәулесінен қорғайтын құралмен толықтыруға болады, бірақ бұл дизайнда заттарды жеңілдету үшін қолмен реттелетін ашық және жабық уақыт параметрлері қолданылады.

Күннің шығуы мен бату уақыты бірнеше күннен бірнеше күнге ғана өзгеретіндіктен, есік реттегішінің параметрлерін аптасына бір рет қана өзгерту қажет.

Егер иесі тауықтарды ұстау тәртібін білсе, олар ашық және жабық уақытты оңай реттей алады.

Ашылу уақытын таңғы 3 -тен 9 -ға дейін және жабылу уақытын 15 -тен 21 -ге дейін реттеуге болады. Бұл уақыттар экватордан 12 -ден 42 градусқа дейінгі ендікке сәйкес келеді (Австралияда Дарвиннен Хобартқа дейін) және жылдың ең ұзын және ең қысқа күндерін қамтиды..

Негізінде есік реттегіші - бұл қолмен орнатылған екі дабылы бар сағат.

1 -қадам: жақтау мен бұрылатын есік

Рамка қоршаудың қолданыстағы саңылауына бекітілуі үшін жасалған. Есік гараж есігі сияқты жоғары қарай бұрылады. Бұл конструкция төбесі бар есіктің үстінен көлбеу немесе қабырғаға іргелес орналасқан үймелер үшін жоғары немесе бүйірге сырғитын автоматты есіктерден артықшылығы бар.

1. Бар есікті алыңыз.

2. Жақтаудың екі өлшемі - жақтаудың биіктігі мен ағаштың ені маңызды. Есік көлденең бұрандадан бұрылады және бұрандадан жақтауға дейінгі ұзындық (диаграммадағы «D») ағаштың енімен бірдей. Бұл есік ашық болғанда, бұрылыстың үстіндегі есіктің бөлігі қораның қабырғасына кедергі жасамайтынын білдіреді.

3. Жақсы және ауа райына төзімді материалды таңдаңыз. Мен қызыл сағызды қолдандым, ол берік, бірақ ауыр болды. Сырттағы қарағаймен жұмыс істеу оңай болар еді.

4. Есіктің өзі жеңіл, қатаң және ауа райына төзімді болуы керек.

2 -қадам: бұрандалы штангалар мен бұрылатын есіктердің өлшемдері

Есіктің бұрылмалы өлшемдері есіктің ені жақтаудың ішкі жиектеріне сәйкес келуі керек. Есіктің биіктігі жақтаудың биіктігінен кішірек.

1. Диаметрі мен ұзындығы шамамен 5 мм (1/4 дюйм) таяқшаны табыңыз, мен таяқшаны бөлшектелген принтерден қолдандым, бірақ бұрандалы өзек жеткілікті. Шыбықтардың тағы бір көзі - металл киімді кептіруге арналған тіректер. Штанганы болт кескішпен немесе арамен кесуге болады. Металлдан пышақпен жабынды сүртіңіз.

2. Жақтаудың жоғарғы саңылауынан және бұрандалы өзек диаметрінің тереңдігінен «D» ұзындығында (алдыңғы қадамдағы диаграммада) екі ойықты жақтауға кесіңіз.

3. Ілмек табанының диаметрі бұрандалы өзектен бірдей немесе сәл үлкен ілмекті табыңыз. Бекіткішті балғамен және орталық соққымен шығарыңыз. Егер сізде орталық соққы болмаса, үлкен шегені немесе ұқсас түйреуішті қолданыңыз.

Бірден айтатын болсам, мен қолданған принтер штангасы менің қоқыс жәшігімнен шыққан бірінші ілгекке өте жақсы сәйкес келді.

4. Есікті ашатын серво қозғалтқышының кернеуін алу үшін бұрылмалы есіктің астыңғы бөлігінің бұранданың астындағы және айналудың үстіңгі бөлігінің салмағы ұқсас болуы керек. Бұған есіктің жоғарғы бөлігіне тесілген бұрандалар мен гайкалар көмегімен қол жеткізуге болады.

3 -қадам: Серво қозғалтқышы мен көтергіш қолдар

Мен MR-996 сервоқозғалтқышын қолдандым. Оның айналу моменті: 9,4 кгс · см (4,8 В) немесе 11 кгс · см (7,2 В). Бұл айналу нүктесінің астындағы 20 см есік үшін қозғалтқыш 7,2 В кернеуде 11кг/20 = 550г көтере алатынын білдіреді.

Бұрандалы штанганың үстінде есептегіштің өлшенген бөлігі болса, есік ауыр және/немесе ұзағырақ болуы мүмкін. Мен суреттерде көрсетілгендей қарсы салмақ ретінде екі үлкен гайка мен болтты қолдандым.

Серво пластикалық қолмен бірге келеді, ол серваның шығыс білігіне сәйкес келеді. Бұл қолдың бір жағын өткір пышақпен немесе сым кескішпен кесіңіз.

2. Көтергіш тұтқасы екі ұзындықтағы алюминийден жасалған, жоғарғы білегі - L жақша, төменгі қолы - алюминийдің жалпақ бөлігі.

Қосылған диаграммалар әр қолдың өлшемдерін қалай есептеу керектігін көрсетеді. Алынған өлшемдер раманың еніне, «d» және есікке орнатылған көтеру нүктесінің орнына негізделген.

Жоғарғы жақта есік көтерілгенде серво қозғалтқышы тазартылатын етіп ойықтары бар.

4-қадам: электромагнитті құлыптау және есік ашық

1. Рамкаға орнатылған соленоид екі мақсатқа қызмет етеді:

а) есікті жабылған кезде құлыптаңыз және

б) ашылғаннан кейін есіктің жабылуына жол бермеу.

Соленоид контроллердің шығысынан FET арқылы қозғалады. Ол есікті ашу немесе жабу кезінде бірнеше секундқа шегінеді.

2. Фотода көрсетілгендей ағаш бөлігін бекітіңіз. Ол раманың енінен қысқа болады және бұрандалы өзектің астына орнатылады.

5 -қадам: Контроллер

1. Мен контроллердің негізі ретінде Arduino Uno 3 қолдандым. Барлығы 17 кіріс және шығыс түйреуіштері бар.

2. Контроллер батареяның резервтік көшірмесі бар I2C RTC контроллері арқылы уақытты сақтайды. RTC батареясын өзгерту үшін жыл сайын контейнерді ашу әрекетін үнемдеу үшін қайта зарядталатын батареяның резервтік көшірмесі болған жөн. Уақыт айналмалы контроллер арқылы орнатылады және 4 разрядты 7 сегментті жарық диодында көрсетіледі. СКД қолдануға болады және есіктің ашылуы мен жабылуы сияқты қосымша ақпаратты көрсетуге болады.

3. Ашылу және жабылу уақыты 10к Ом сызықтық потенциометрлермен реттеледі. Мен ашылатын/жабылатын уақытты белгілеу үшін айналмалы кодер мен жарықдиодты дисплейді қолдана алар едім, бірақ пайдаланушы панельден қашықтықтан жоғары қарай жүріп, уақытты оңай көретін болады деп шештім. Уақыт әр апта сайын өзгеруі керек.

4. Алыстан қолмен ашу мен жабудың ыңғайлылығына арналған сымсыз RF адаптері (https://www.adafruit.com/product/1097). Негізгі адрес:

5. Мен контроллерді орналастыру үшін таңдаған қорап кішкене жағында болды, сондықтан мен оған қашықтан қабылдағышқа сәйкес келетін кішірек қорапты қосуым керек болды.

6. Фритинг диаграммасы қоса берілген.

6 -қадам: код

Код айналады және келесі әрекеттерді орындайды:

1. панель қосқыштарының күйін сканерлейді, 2. RTC оқиды және уақытты тәуліктің минутына түрлендіреді (0 -ден 1440 дейін).

3. екі аналогты потенциометрді оқиды және бүтін сандардың ашылу және жабылу уақытына түрлендіреді. Уақыт параметрлерін дәлірек шешу үшін ашық жабық уақыт сәйкесінше таңғы 3-тен таңғы 3-тен 9-ға дейін шектеледі.

4. қашықтан басқару түймесі басылғанын көру үшін РФ кірісін оқиды.

5. ағымдағы уақытты ашық және жабық уақытпен салыстырады және есікті ашу немесе жабуды анықтау үшін режимді оқиды.

Қолмен ашылатын және жабылатын қосқышты қосу бағдарламалық жасақтаманы күрделендірді, себебі жүйе «қолмен» және «автоматты, яғни уақытты» режимдер арасында ауысуға қажет болды. Мен мұны басқа «режим» қосқышын қоспай -ақ шешіп, пайдаланушы автоматты режимге оралу үшін ашуды немесе жабуды екі рет басу арқылы шешті.

Ашу немесе жабу түймесін бір рет басу контроллерді қол режиміне ауыстырады. Егер есік жабылғаннан кейін ашылса, мүмкін кеш тауықты қораға кіргізу үшін пайдаланушы есікті автоматты режимге қоюды ұмытып кетуі мүмкін. Осылайша, қолмен жұмыс режимі еске салғыш ретінде «Ашу» немесе «Жабу» көрсететін жарықдиодты дисплеймен белгіленеді.

Мен алған LED дисплей кітапханалары:

7 -қадам: Контроллер бөліктерінің тізімі

Arduino Uno 34-цифрлық 7 сегмент модулі

MG 996R Серво қозғалтқышы

1к Ом резисторы

FET: FQP30N06L.

2 x 10kOhm потенциометрлері (орнатылған уақытты ашу/жабу)

Кірістірілген түймесі бар айналмалы кодер

Өткізгіш сым

1А DC-DC түрлендіргіші: Серво мен соленоид үшін

1 x SPDT қосқыш (Сағат/Минут жиынтығын таңдау)

1 x SPDT орталығы бір сәтте өшеді (қолмен ашу/жабу үшін)

1 x SPDT орталығын өшіру (өшіру/уақытты қарау/уақытты таңдау селекторы үшін)

Соленоид: 6-12В 10 мм соққымен тартыңыз

Adafruit қарапайым RF M4 қабылдағышы - 315МГц лездік түрі

Keyfob 2 түймелі RF қашықтан басқару пульті - 315 МГц

Қорап

8 -қадам: Қуат көзі мен күн панелі және батареяның өлшемі

1. Arduino 12Vdc жұмыс істей алатынына қарамастан, бұл оның борттық желілік реттегішін қыздыруға мүмкіндік береді. Серво жоғары кернеуде (<7.2В) жақсы жұмыс істейді, сондықтан ымыраға келу 9Вдц жүйесін іске қосу және соленоид пен сервоны 6В кернеу үшін DC-DC конвертерін пайдалану болды. Менің ойымша, DC-DC түрлендіргіші Arduino, серво қозғалтқышы мен электромагнитті бірдей 6В (1А) қоректендіруден бас тартуы мүмкін. Arduino -ны серво мен соленоидтан сүзу үшін 100uF конденсаторы ұсынылады.

2. Мен жасаған контроллер 200мА шамасында тыныш ток тартты. Соленоид пен серво жұмыс істеп тұрған кезде ағымдағы тартылыс шамамен 1А болды.

Батарея қуатын үнемдеу үшін жарықдиодты дисплейді ажыратқышпен өшіруге болады.

Есіктің ашылуы немесе жабылуы шамамен 7 секундқа созылғанын ескере отырып, ашық және жабық операциялар тәулігіне екі рет қана жүретінін ескере отырып, тәуліктік электр энергиясын тұтыну бағасына 1А мән берілмеді.

Ол 1А 9В штепсельдік қорапты өшіре алады, бірақ желі мен штепсельдік ауа райынан қорғалған болуы керек.

3. Тәуліктік энергия тұтыну 24h x 200mA = 4800mAh ретінде есептеледі. 7Ач қорғасын қышқылды аккумуляторы 20 Вт күн батареясы бар, орташа жылдық 5 сағат инсоляциялайтын аудандарда бір күндік автономия жеткілікті. Бірақ батареялар мен панель үлкен болса, автономия күндері көп болады.

Батарея мен панель өлшемін бағалау үшін келесі онлайн калькуляторды қолдандым:

www.telcoantennas.com.au/site/solar-power-…

9 -қадам: Пайдаланушыға арналған нұсқаулық

Есік автоматты немесе қол режимінде жұмыс істейді.

Автоматты режим есіктің ашылу немесе жабылу уақытына сәйкес ашылатынын немесе жабылатынын білдіреді. Автоматты режим дисплей қосқышы «Бос» күйіне орнатылған кезде бос дисплеймен белгіленеді. Режим қолмен автоматты күйге ауысқанда, «АВТО» сөзі 200 мС жыпылықтайды.

Қашықтан басқару пульті немесе басқару пульті қосылған сайын есік қолмен жұмыс режиміне өтеді. Қол режимі дисплейде «OPEn» немесе «CLSd» көрсетілсе, дисплей қосқышы «Бос» күйіне орнатылған кезде көрсетіледі.

Қол режимінде ашу/жабу уақытының параметрлері еленбейді. Есік қолмен ашылса, есікті жабуды немесе қолмен жабылған болса есікті ашуды немесе Автоматты режимге қайта қоюды қолданушының есінде.

Автоматты режимге ауысу үшін пайдаланушы есік жабық болса Жабу түймесін екінші рет, ал есік жабық болса Ашу түймесін екінші рет басуы керек.

Есік Автоматты режимде күннің басында (12:00) басталады.

10 -қадам: Қоңыраулар мен ысқырықтар

Кейбір болашақ жақсартулар мыналарды қамтуы мүмкін:

Есік ашылғанда/жабылғанда сигнал беретін сымсыз қоңырау

Жүйе соленоид пен сервоға тең токты 10 секундтан артық тартса, «қатып қалған дабыл».

Контроллерді конфигурациялау үшін Bluetooth және қолданба.

Ашылу мен жабылуды Интернет басқарады.

Қосымша ақпарат алу үшін жарықдиодты дисплейді СКД -мен ауыстырыңыз.

Потенциометрлерді ашу/жабу уақытын орнатпаңыз және ашылу/жабылу уақытын орнату үшін қосқыш пен қолданыстағы айналмалы қосқышты қолданыңыз.