پرده اتوماتیک با آردوینو: 6 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

زمان پروژه!: پرده باز کن اتوماتیک/نزدیکتر.

من پروژه های دیگری را برای بستن و باز کردن پرده ها (به طور خودکار) دیدم ، مطمئناً می خواستم اکنون یکی از آنها را بسازم.

بیشتر طرح های دیگری که دیدم با استفاده از خط ماهیگیری ساخته شده اند. من نمی خواستم از خط ماهیگیری استفاده کنم ، زیرا خطوط ماهیگیری همیشه در نقطه ای شکسته می شوند؟

برای این پرده اتوماتیک از تسمه تایم دندان (با ضخامت فلزی بسیار قوی) و چرخ تایم (20 دندانه) استفاده کردم که برای چاپگرهای سه بعدی نیز استفاده می شود.

هدف این بود که هنگام روشن شدن یا تاریک شدن پرده ها به طور خودکار باز و بسته می شوند و البته با لغو دستی. من یک تایمر با RTC نیز در نظر گرفتم ، اما تا کنون این کار خوب است ، بدون RTC.

(برای مجموعه ای از عکس ها و فیلم ها ، من یک آلبوم مشترک ایجاد کردم:

photos.google.com/share/AF1QipNMP3QPAfzsXe…

همچنین ، دفترچه راهنمای کوتاه و این ویدیو از نتیجه نهایی را مشاهده کنید:

پرده های نزدیک-باز -2

مرحله 1: مواد و ابزار مورد نیاز

مرحله 1:

جمع آوری تمام وسایل مورد نیاز شما. این می تواند در شرایط دیگر متفاوت باشد.

موادی که استفاده کردم:

اجزاء

"مکانیکی":

تسمه تایم برای چاپگرهای سه بعدی: بسته به اندازه پنجره/پرده ، 3 یا 6 متر.

(به عنوان مثال: اگر پرده شما باید 1.5 متر را بپوشاند ، به کمربند 3 متری نیاز دارید)

(این را در AliExpress سفارش داد: عرض کمربند GT2 6 میلی متر چاپگر 3D RepRap 10 متر)

چرخ قرقره 20 دندانه

(این را در AliExpress سفارش داد: GT2 Timing Pulley 20 دندان آلومینیوم 5 میلی متر مناسب برای کمربند GT2 عرض 6 میلی متر RepRap چاپگر سه بعدی Prusa i3)

چرخ محور صاف (بدون دندان) (یا دومین قرقره نورد رایگان)

چوب 20x10x1.8 سانتی متر

چوب 2x2x6 سانتی متر

نوارهای آلومینیومی با سوراخ اسلاید (گاهی اوقات از آنها برای تراز کردن قاب عکس بر روی دیوار استفاده می شود ، من آنها را در بعضی موارد دراز کشیده بودم)

تعدادی مهره و پیچ 5 میلی متری

پیچ و مهره 3 میلی متری

چند پیچ و دوشاخه برای اتصال به دیوار

صفحه آلومینیومی 0.2x2x30cm ، 4 نوار را از 2x1.5 سانتی متر برش دهید

وسایل برقی:

آردوینو Uno R3

منبع تغذیه 12 ولت 2 آمپر (بسته به نوع موتوری که استفاده می کنید)

موتور با دنده (60 تا 120 دور در دقیقه)

راننده موتور L298n

برد مدار کوچک 3x2.5 سانتی متر

3 لیدز

3 مقاومت 220 یا 330 اهم (مقاومت محدود کننده جریان برای LED ها)

LDR

1 مقاومت 330 اهم (تقسیم آنالوگ با LDR)

4 مقاومت 10K (مقاومت را برای سوئیچ ها بکشید)

چند سربرگ برای برد مدار کوچک

سیم (سیم های Dupont/Arduino) ، مرد-مرد-مرد-زن

قاب (115x90x55)

با سه حالت روشن/خاموش/روشن سوئیچ کنید

2 برابر (کوچک) رله نی با آهن ربا

لوله/سیم کوچک کننده حرارتی

ابزارهای مورد استفاده:

لحیم آهن / لحیم

مته

اره

پیچ گوشتی ها

چسب گرم

انبر

استریپر سیم

قیچی

صبر

مرحله 2: مراحل ایجاد ماژول ها

گام 2:

ابتدا ، من قصد داشتم تا آنجا که ممکن است ماژولار باشم: دکل موتور ، دکل محور دوم ، آردوینو ، کنترل کننده موتور ، رابط اتصال دهنده ، کیس.

من شروع به ایجاد دکل و کانکتور موتور (برای اتصال موتور ، کلیدهای نی و LDR به کنترلر از طریق اتصال RJ45) بر روی یک تکه چوب ساخته شده کردم.

کل به نوع موتوری که دارید/استفاده می کنید بستگی دارد ، اما نکته اصلی این است که تسمه ای که توسط چرخ قرقره رانده می شود بسیار نزدیک به ریل پرده است (حدود 1 تا 1.5 سانتی متر در کنار آن).

من چند موتور با چرخ دنده ها در اطراف داشتم ، که مدتها پیش آنها را از یک قهوه ساز حرفه ای نجات دادم. آنها 24 ولت با دنده ای بودند که دور موتور را در حالت ولتاژ 24 ولت به 120 دور در دقیقه کاهش می دهد. من از موتور 12 ولت در اینجا استفاده می کنم ، بنابراین دور در دقیقه حدود 60 است. من از 12 ولت استفاده کردم زیرا آردوینو همچنین با منبع تغذیه ای که برای این پروژه داشتم و برای کاهش حداکثر ، تغذیه می شود. توان برای کانکتور (در زیر بیشتر بدانید).

چرخ دندانه دار دندان را به محور موتور/چرخ دنده وصل کنید. محور چرخ دنده 6 میلی متر ، چرخ چرخ 5 میلی متر بود. بنابراین من نیاز به سوراخ چرخ گردان بزرگتر تا 6 میلی متر داشتم.

سپس یک پایه برای این موتور مشخص ایجاد کنید ، چوب را برش دهید تا موتور و چرخ دنده به خوبی جا بیفتد و بتوانید سوئیچ های نی را در کنار آن نصب کنید و با دو شاخه و پیچ به دیوار وصل کنید.

بعد از اتصال RJ45 (زن) برای اتصال همه سیمهای موتور و دو کلید نی و LDR استفاده کردم. هشت سیم (4 جفت) در کابل شبکه فقط برای انجام کار کافی است.

موتور فقط بین 0.1 تا 0.3 آمپر (با 12 ولت ، 1.2 تا 4 وات) (بسته به باری که از پرده دریافت می کند) می گیرد. یک سیم واحد در کابل شبکه (حداقل در سیم هایی که من دارم) می تواند به راحتی 10 وات را حفظ کند. در حقیقت ، استاندارد PoE 15 وات در هر جفت است ، اما در این صورت به یک کابل PoE معتبر نیز نیاز دارید.

و طول کابل مورد استفاده فقط حدود 2 متر است. این نگرانی اصلی من بود: آیا سیم کشی موتور می تواند توان مورد نیاز موتور را تحمل کند. تا کنون ، هیچ مشکلی وجود ندارد ، هیچ گرم شدن اتصالات یا سیم ها وجود ندارد ، و من یک ایمنی نرم افزاری را ایجاد کردم: موتور می تواند و فقط برای حداکثر مدت زمان مشخص شده (30 تا 50 ثانیه ، و همچنین بسته به مدت زمان دیگر) کار می کند. بستن یا باز کردن پرده طول می کشد). شما باید این را برای موقعیت خود اصلاح کنید.

اگر از این مدت زمان بیشتر شود ، موتور متوقف می شود و دیگر توسط موتور کنترل کننده رانده نمی شود. قبل از تنظیم مجدد Arduino/کنترلر ، دلیل زمان اجرای بیش از حد باید بررسی و برطرف شود (فقط کافی است کابل برق را وصل کنید/مجدداً وصل کنید).

یک کابل مستقیم یک به یک شبکه ایده آل خواهد بود ، اما اکثر کابل های اترنت (اگر نه همه) دارای پیچ و تاب در کانکتور هستند ، بنابراین سیم های رنگی که در یک سر آنها استفاده می کنید ، در انتهای دیگر یکسان نخواهند بود. میدونی منظور من چیه. شما باید نحوه پیوند دادن مسائل را به طور دقیق پیگیری کنید.

دو جفت که می توانم از آنها استفاده کنم ، جفت نارنجی و قهوه ای در هر دو سر یکسان بود ، اما جفت آبی و سبز در یک سر ، ترکیبی از این دو در انتهای دیگر بود. مشکلی نیست ، تا زمانی که بدانید چه ترکیب رنگی در انتهای دیگر به چه چیزی متصل است.

مرحله 3: ایجاد محور دوم

این یک مرحله ساده است: تصاویر را ببینید. یک دکل کوچک محور دوم برای کمربند ایجاد کنید ، من از یک نوار آلومینیومی با سوراخ اسلاید استفاده کردم که باعث می شود به راحتی کشش صحیح را بر روی کمربند به راحتی انجام دهید. آن را در نزدیکی راه آهن در انتهای دیگر پرده/پنجره وصل کنید. عکس را ببینید.

بنابراین ، با یک بلوک چوبی کوچک ، نوار آلومینیومی با نوار کشویی ، پیچ 5 میلی متری و 2 مهره آن را در عکس کنار هم قرار داده و سوراخ هایی را برای اتصال به دیوار با چند شاخه و پیچ نزدیک ریل در انتهای راست پرده ایجاد کنید. به

مرحله 4: کمربند

کمربند:

این کار واقعاً باید دقیق انجام شود. از آنجا که از محورهای قابل تنظیم و سوئیچ های نی استفاده می کردم ، حاشیه هایی ایجاد کردم ، اما طول کمربند باید کاملاً دقیق باشد و محل آهن ربا و گیره ها حتی بیشتر.

من این کمربند را از AliExpress خریدم ، تسمه تایم دندان تقویت شده 10 متر (برای چرخ قرقره 20 دندان (همچنین از/از طریق AliExpress)) ، تنها 7.60 یورو هزینه داشت.

در پایان ، من تمام 10 متر را استفاده کردم ، یکی برای پرده ای به عرض 3 متر (بنابراین به حدود 6 متر از این کمربند نیاز داشتم) ، و دیگری برای پنجره کوچکتر ، پرده ای با عرض 1.7 متر ، بنابراین 3.4 متر دیگر استفاده شد.

برای به دست آوردن طول دقیق تسمه ، باید دکل موتور و دکل محور دوم را به نقاط دلخواه روی دیوار نصب کنید. کمربند را با کشش کافی دور چرخ ها بپیچید و کمربند را برش دهید.

در 4 نوار آلومینیومی 0.2x1.5x2 سانتی متر سوراخ های 3 میلی متری ایجاد کنید. دو نوار را روی هم بچسبانید و سه سوراخ ایجاد کنید (بنابراین سوراخ ها به خوبی تراز شده اند تا بعداً پیچ و مهره ها را از بین ببرید). دو سوراخ در لبه ها/انتها و یکی در جایی در وسط ، اما مطمئن شوید که کمربند می تواند بین دو سوراخ حرکت کند. این برای اتصال یک مجموعه نوار به کمربند برای یک سر پرده است ، و دو نوار آلومینیومی دیگر برای اتصال/بستن دو سر کمربند به کمک یک تسمه کوچک به طول 1.5 سانتی متر (عکسها را ببینید)

بنابراین این اتصال دو هدف را انجام می دهد ، انتهای کمربند را برای ایجاد حلقه متصل کرده و به عنوان یکی از دو ضمیمه پرده عمل می کند. مهره های این گیره را محکم محکم کنید ، بنابراین کمربند به اندازه کافی قوی است که پرده را بکشد و فشار دهد. نیرو چندان زیاد نیست ، حداکثر 2 تا 3 کیلوگرم (مگر اینکه مشکلی پیش بیاید؟!).

گیره دیگر هنوز نباید سفت شود ، زیرا موقعیت این گیره ها باید بعداً برای پرده دیگر تنظیم شود.

پس از اتمام تسمه ، آن را دور چرخ و محور محور بپیچید و کمربند را محکم با محور قابل تنظیم/نوار آلومینیومی در یک سر محکم کنید.

پرده ها را هنوز به گیره ها وصل نکنید ، قبل از اینکه بتوانید پرده ها را بچسبانید ، باید همه چیز را درست تست کرده و تنظیم کنید.

کلیپ که اتصال "حلقه" نیست باید همچنان "قابل لغزش" باشد.

مرحله 5: Arduino ، موتور کنترل و برد رابط

آردوینو ، کنترل کننده موتور و برد رابط.

برای مدولار بودن ، من از یک برد کوچک واسط (PCB) برای ایجاد هدرها و مقاومتهای لازم برای بالا کشیدن و برای تقسیم LDR استفاده کردم و سپس با هدرهای زن تمام سیمهای کانکتور RJ45 و سوئیچ override دستی را وصل کردم.

در نهایت ، برد رابط شاید یک نقطه ضعف در کل باشد ، و شاید غیر ضروری ، و ارتباطات مستقیم در جایی که شاید بهتر و آسان تر بود.

تخصیص پین ها بر روی آردوینو به شرح زیر است:

// تخصیص پین:

// A0 - LDR

// 0 + 1 - چاپ سریال

// 2 - سبز سبز

// 3 - قرمز قرمز

// 4 ، 5 - راننده موتور L298n

// 6 ، 7 - رایگان

// 8 - سوئیچ نی بالا - بستن (د)

// 9 - سوئیچ نی پایین - باز (ویرایش)

// 10 - سوئیچ دستی باز است

// 11 - سوئیچ دستی بسته می شود

// 12 - رایگان

// 13 - چشمک زدن زنده led (خارجی زرد)

طبق سیم های پین بالا ، همه سیم ها را از طریق سیم های آردوینو (زن-مرد) به برد رابط وصل کنید.

3 لید را با آند (پای بلند) + مقاومت به پایه های 2 ، 3 و 13 آردوینو و کاتدها را به زمین بچسبانید.

من استفاده کردم:

پین 2 تا سبز ، برای نشان دادن باز شدن پرده. (پرده سمت چپ به چپ که از جلو دیده می شود)

پین 3 تا قرمز ، برای نشان دادن بسته شدن پرده. (پرده چپ به راست از جلو دیده می شود)

پین 13 به زرد برای چشمک زدن زنده (با این وجود ، من دیگر از این استفاده نکردم ، زیرا یک چشمک زدن در تاریکی می تواند آزاردهنده باشد ، اما از آن استفاده می شود؟) ، از طرف دیگر من led را برنامه ریزی کردم ، با استفاده از نشانگر DARK یا LIGHT فقط برای پلک زدن در طول روز ، به راحتی امکان پذیر است).

در حقیقت ، برنامه نویسی همه اینها در ساخت این کنترلر انجام شد. ایده رنگ قرمز و سبز بعداً به وجود آمد و استفاده از/a زرد کمتر شد/مهم نبود.

مرحله 6: همه چیز را با هم ترکیب کنید

مورد را ساخت. بدنه ای که در خارج CASE115x90x55MM است ، در داخل کمی کوچکتر بود (107x85x52 ،

سوراخ های 5 میلی متری برای Leds ، یک سوراخ 6 میلی متری برای سوئیچ ، یک سوراخ 6 میلی متری برای سیم اتصال/کابل شبکه و سوراخ هایی برای اتصال برق آردوینو و کانکتور USB (که برای برنامه نویسی/به روز رسانی Arduino آسان است) ایجاد کنید.

همچنین دو سیم را از اتصال برق آردوینو به کنترل کننده موتور بچسبانید. آردوینو از طریق این کانکتور تغذیه خارجی تغذیه می شود و کنترل کننده موتور نیز همینطور.

آردوینو ، کنترل کننده موتور و PCB را در کیس قرار دهید و همه سیمها را وصل کنید (LED'S با مقاومتهای 220 اهم ، با مقاومتهای کششی سوئیچ کنید و همچنین کابل اترنت را از طریق سوراخ به PCB هدایت کرده و به هدرها وصل کنید.

دکمه موتور را به دیوار در سمت چپ پنجره ، چرخ محور دوم را در سمت راست پنجره وصل کنید ، کمربند را در اطراف چرخ های قرقره قرار دهید ، کابل اترنت را به کانکتور RJ45 در دکل موتور وصل کنید ، روشن کنید آردوینو در ابتدا فقط با USB

برنامه/سیستم عامل "پرده-2.ino" را بارگذاری کنید و مقادیر LED و کلیدهای نی را آزمایش کرده و از طریق خروجی مانیتور سریال Arduino IDE Serial ، تست کنید. مراقبت های ویژه برای آزمایش های اول ، بسته به نحوه اتصال موتور به کنترلر موتور ، موتور برای بستن پرده باید خلاف جهت عقربه های ساعت بچرخد و برای باز شدن در جهت عقربه های ساعت بچرخد. اگر این درست نیست ، می توانید سیم های کنترل کننده موتور یا PCB را عبور دهید ، یا عملکردهای "motor_open ()" و "motor_close ()" را مجدداً برنامه ریزی کنید تا برعکس انجام شود. (کنترل کننده سیگنال برای گردش در جهت عقربه های ساعت یا ضد- در جهت عقربه های ساعت)

آهن ربا برای سوئیچ های نی باید در مکان های استراتژیک مناسب قرار گیرد. وقتی گیره پرده در سمت راست در محل صحیح قرار دارد (بنابراین ، همچنین در قسمت راست راست ، هنگامی که پرده باز است) ، سپس گیره برای پرده سمت چپ بسیار در سمت چپ است (پرده باز است) و آهن ربا برای سوئیچ نی پایین باید در قسمت چپ گیره برای پرده سمت چپ بسیار نزدیک باشد (همچنین به فیلم و عکسها مراجعه کنید).

آهن ربا برای سوئیچ نی بالا باید در بالای کمربند در وسط پنجره باشد (دوباره ، هنگامی که پرده باز است). عکسها و ویدئوها واضح خواهند بود.

آهنربای بالا هنگام بستن پرده به سمت چپ (به سمت دکل موتور) حرکت می کند و باید سوئیچ نی را فعال کند ، هنگامی که پرده ها در وسط یکدیگر قرار می گیرند (موقعیت بسته) اگر سوئیچ نی خیلی دیر فعال شود ، مشکل (بزرگ) داشته باشد موتور سعی می کند پرده ها را کنار هم بکشد ، اما آنها قبلاً هستند ، بنابراین کمربند متوقف می شود یا می لغزد ، یا موتور می ایستد و جریان زیادی را می کشد. بنابراین تنظیم این امر بسیار مهم است ، و این البته برای موقعیت پایانی نیز صدق می کند. اما به هر حال ، تنظیم این امر واقعاً زمان و تلاش زیادی نمی برد ، واقعاً.. چسباندن/چسباندن آهنرباها در بالا و پایین کمربند باید دقیق باشد ، با گزینه اسلاید سوئیچ های نی روی دکل موتور ، شما باید حاشیه ها برای تنظیم دقیق آن: این فیلم را برای آزمایش نهایی ببینید

اولین فیلم در این آلبوم مشترک ، آزمایش کمربند و سوئیچ های خوانده شده است:

photos.google.com/share/AF1QipNMP3QPAfzsXe…

برای آزمایش این مورد می توانید از دستور swith override استفاده کنید.

با پوشاندن/کشف LDR می توانید تاریکی و روشن را شبیه سازی کنید.

هنگامی که گیره های کمربند در مکان های مناسب متوقف می شوند ، می توانید پرده ها را به گیره ها وصل کرده و از بسته شدن و باز شدن خودکار پرده ها لذت ببرید:-)