Автоматические рулонные DIY шторы v2.0
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Этот проект был задуман два года назад, в мае 2018 года, ровно в тот момент, когда я купил свой 3D принтер. Немного ранее я стал интересоваться «Умным» домом. От идеи до первого «запуска» прошёл ровно год, за это время я перечитал тонну статей в интернете. Первый «запуск» произошёл в июне 2019 года.
Первая версия привода была на базе шагового двигателя 28BYJ-48 и драйвера ULN2003 ESP8266 (прошивка от wifi-iot), для рулонной шоры Blackout, купеной в «Леруа Мерлен». Длина 2.0 м, вес 2,5 кг. Штора была куплена в 2014 году и ежедневно поднималась и опускалась «врукопашную». Выбор пал на готовый вариант с Thingiverse, в том числе, из-за наличия прошивки, а также опубликованных автором исходников модели.
Мощности привода оказалось недостаточно. Поскольку штора расположена на застеклённой, но не отапливаемой лоджии, то во время дождей она впитывала в себя влагу и её и так не малый вес значительно возрастал. Как вариант увеличения мощности, было протестировано:
- для 28BYJ-48-5V, поднятие напряжения до 7,5 вольт;
- для 28BYJ-48-12V, поднятие напряжения до 19 вольт.
В обоих случаях был значительный нагрев двигателя, но и был прирост мощности на 20%-30%. По итогу, всё через пару недель было демонтировано и штора вернулась к заводским параметрам.
- если штора была размотана, то приводу не хватало мощности на её поднятие;
- если штора была поднята, то под собственным весом она сама постепенно опускалась, т.е. просто «падала».
Поняв, что необходимо увеличить мощность, из имеющихся комплектующих была собрана следующая версия, но уже на Nema-17. Также была попытка «изобразить» редуктор, который, по задумке, должен был удерживать штору в поднятом состоянии.
Переход на Nema-17 потребовал новый контроллер управления шаговым двигателем на драйвере A4988. Также в момент проектирования контроллера были протестированы драйверы DRV8825 и TMC2208. Два последних тише, но и дороже, поэтому остановился на A4988.
За время проектирования было множество экспериментов и, как следствие, многие компоненты выпустили волшебный сизый дым на котором они работают, тут только некоторая их часть.
Версий контроллеров управления шаговым двигателем также было множество, были как на «готовых» платах для A4988 с Aliexpress, так и на полностью самодельных макетных платах.
Поскольку пришло понимание, что без редуктора штора будет постоянно «падать», решил использовать Nema-17 с редуктором 27:1, хотя, возможно, хватило бы и редуктора 5:1.
Поскольку я уже получил полностью работоспособную штору на балконе, мне захотелось повторить опыт, но уже со шторой Blackout на Кухне. Длина 1.2 м, вес 1,4 кг. Поскольку Nema-17 я уже освоил, решил добавить в копилку 28BYJ-48 и ESP-01S.
После переделки 28BYJ-48 в биполярный, он заиграл новыми красками, а именно, значительно прибавился крутящий момент, примерно на 40%-50%, естественно, помогло поднятие напряжения:
- для 28BYJ-48-5V, до 12 вольт;
- для 28BYJ-48-12V, до 24 вольт.
Вариаций на тему было очень много, но, по итогу, остановился на одном, который в дальнейшем просто масштабировал, от управления с одной платы одним двигателем и до четырёх. Поскольку на схемах все компоненты подписаны, думаю нет необходимости их отдельно перечислять.
Отдельно хотелось бы обратить внимание на вопрос питания Nema-17, не вдаваясь в технические дебри. Напряжение 12 вольт — это минимум, намного правильнее использовать напряжение 24 вольта, т.к. мы получаем дополнительный прирост мощности и оборотов двигателя.
Программное обеспечение (прошивка)
Постоянные поиски достойной прошивки привели меня на статью уважаемого Андрея Попова (andreypopov), за что ему огромное спасибо. Благодаря его статье мне конечно удалось избежать некоторых ошибок, но и своих я наделал предостаточно.
В скетче управление двигателем 28BYJ-48, а мне требовалось управление двигателем NEMA-17. Поэтому скетч пришлось немного доработать. После чего я счастливо жил 4 месяца.
Далее поиски прошивки привели меня на гитхаб Tasmota, где в тот момент сделали первую версию поддержки драйверов A4988. В чате Discord поддержки я выложил схему моего контроллера для A4988 и несколько фотографий, схему далее добавили в первую статью.
И всё закрутилось, мне предложили принять участие, в качестве «тестировщика», в новом варианте поддержки для A4988. По прошествии двух месяцев мной была написана часть новой статьи и нарисованы несколько схем для применения драйвера A4988 (с кратким описанием для каждого).
В итоговом варианте я использую прошивку от Tasmota, и переходить с неё не планирую. Всё, что мне нужно от прошивки — это стабильность и управление по MQTT.
Поскольку мне уже наскучило делать всё на макетных платах, то не долго думая принял решение сделать полноценную плату контроллера. На Easyeda были созданы и заказаны три разновидности платы привода.
Получив заказанные платы, я принялся за уже привычную по ночам работу — паять в тишине.
Первый рабочий контроллер на полноценной плате, на котором ставились множественные эксперименты.
Вдоволь наигравшись, плотно засел за Fusion 360, дабы окончательно решить вопрос со шторой на балконе.
Ну и войдя во вкус, решил доделать привод на кухне. Дабы не изобретать велосипед, взял за основу готовый проект.
И уже используя полученный опыт, начал делать автоматизацию для двух «карнизных» штор в комнате. Что, собственно, в настоящее время и продолжаю. Осталось спроектировать корпус для платы, и натянуть второй ремень.
Производители готовых комплектов приводов, как например DOOYA или XIAOMI, делают конечно хорошие вещи, но как мне кажется, это немного дороговато. Да и сделать самому намного приятнее, и ещё при этом сэкономив немного.
Ну поскольку, за время экспериментов, шторы мне несколько раз сильно «пожевало» — захотелось минимальной защиты.
Вариант 3.0 (в мечтах)
Изначально мне очень хотелось получать обратную связь от шагового двигателя, т.е. сделать свой серво-шаговый двигатель. Ну и естественно, я начал его делать. Использовал магнитный датчик положения AS5600, и мне даже удалось получить от него данные с помощью прошивки от wifi-iot, а также взяв из описания стороннего проекта готовый скетч.
Но, как обычно, споткнулся о программное обеспечение (ну не программист я, а клавиатуру в лесу нашёл), и не найдя готовой прошивки, отложил проект до лучших времён.
Фактически за один год я получил огромный опыт в 3D проектировании и создании своих плат, а также подтянул навыки пайки.
Поскольку проект изначально планировался как не коммерческий, друзьям я иногда делаю автоматизацию штор, что называется по себестоимости комплектующих, т.е. абсолютно без прибыли для себя.
Все 3D модели, если кто-то захочет их повторить, вместе с исходниками в формате Fusion 360, мной выложены на Thingiverse, найти их там можно просто набрав в поиске мой ник.
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Источник
Лучшие шторы с электроприводом
Шторы с электроприводом – это высокотехнологичное устройство, предназначенное для автоматической регулировки степени проникновения в помещения солнечных лучей. Ключевой особенностью данной системы является возможность дистанционного управления.
Для этого можно использовать специальный пульт ДУ, который идет в комплекте, или смартфон с фирменным мобильным приложением. В данной статье составлен рейтинг лучших умных штор для дома, которые можно купить в 2021 году.
Виды штор с электроприводом
Отечественный рынок климатической техники представлен широким ассортиментом умных штор, разделенных на несколько ценовых классов. В каждом из них предусмотрено несколько видов устройств, отличающихся конструкцией и функциональными возможностями. К наиболее популярным можно отнести следующие:
- Подъемные. Отличный вариант для тех случаев, когда нужно установить шторы для мансард и балконных окон. Такие шторы передвигаются по вертикали;
- Автоматические жалюзи. Еще один популярный вид, напоминающий классические жалюзи. Система срабатывает после того, как в электропривод приходит инфракрасный или радиосигнал;
- Раздвижные. Самый востребованный вид умных штор. В качестве материала для изготовления изделия используются драпированные ткани. Главным элементом является электропривод, который раздвигает шторы по горизонтали.
Источник
Автоматизируем рулонные шторы при помощи 3D принтера
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Надоело вручную подымать и опускать рулонные шторы. Жена поддержала в данном вопросе.
В квартире на окнах висят рулонные прорезиненные шторы из IKEA (внутренний диаметр штока около 22мм). При чес есть в старой вариации с веревкой, и с автоматическим подъемным механизмом (пружина внутри стоит, фото будут далее).
Посмотрев цены на готовые решения на Али — от 2800руб и выше. Печальный ценник. Решил сам сделать.
Сразу скажу. У меня сделано три версии подъемных механизмов, с разными моторами (но куплены у одного продавца MannHwa Smart Home Electrical). Все покупалось на Али, либо уже было в наличии. В порядке очередности изобретения и доведения до ума:
1) Мотор 12В 37мм с редуктором 30 об/м ZGA37RG 12 В DC редукторный 2) Мотор 12В 37мм с редуктором 50 об/м — тот же, что и выше но с другим редуктором
3) Мотор 12В 25мм с редуктором 30 об/м — ZGA25RP 12 В DC Все моторы справляются со своей задачей и подъемом прорезиненных штор длиною 1,7м.
Ток потребеления — 50 — 150мА.
Так же лежит еще 17мм мотор ZGA17ru 17 мм 12 В DC . Были мысли вставить его внутрь шторы, но шторы закончились, мотор остался.
С 50 об/м мотором возникли неудобства в работе, сразу скажу, — после подачи команды ‘СТОП’ штора еще проезжает некоторое расстояние. Из-за это есть неудобства (не однозначность) в настройке, ниже опишу. С 30 об/м таких проблем не замечено, быстро останавливается.
А вообще первой ‘глупой’ версией был подъемный механизм на NEMA17 (лежат без дела). О том, что я не прав, понял только после того как все напечатал и увидел падающую штору при снятии напряжения с мотора. И ток потребляемый при подъеме шторы не порадовал. Полез на Али за моторами с редуктором.
Вот окно с мотором №1 . И не кажешь, что есть привод
В виде сборочных чертежей:
Мозгом каждой шторы является Arduino (Nano или Pro Mini). К которому подключены приемники 433Мгц. Я взял готовые решения с 4 выходами RF приемник (как раз один на вниз, вверх, стоп и калибровка). Но с целью удешевления можно использовать дешевые RF 433Mhz Pair вкупе с библиотекой RCSwitch, возложив на Ардуино функции декодирования.
Для управления моторами можно использовать любый драйвера на 12В. В моем случае в каждой шторе стоят разные: L298N, TB6612 и vnh2sp30. Ставил по принципу — что было в наличие. Принцип управления у них у всех один.
Вот ‘техническая’ схема подключения:
Правда в случае с L298N пришлось еще одну рядом ставить, из-за его габаритов.
После долгих размышлений: ‘Как считывать положение штор’ — было принято решения остановиться на датчиках холла и магнитах. Выбор пал на датчики холла A3144, фиксирующие ‘Да’ или ‘Нет’.
Один ставлю вверху окна, который фиксирует нулевое положение, другой на самом приводе для подсчета числа оборотов.
Для поиска нуля поставлен на стене, при помощи высокотехнологичной клейкой ленты:
К шторе магниты прикрепил посредством суперклея.
Второй датчик холла поставил на самом приводе.
По кругу с равным шагом приклеил при помощи суперклея магниты. На первой версии штор сделал только 4 магнита, и однозначно этого мало. Пришлось играться с высотой холла на стене. Но новых версиях уже по 8 магнитов поставило и получил нужную точность.
Итоговая конструкция представлена на фото ранее.
Вынимаем из штор Ikea механизмы автоматического подъема:
На старых версиях была веревочка и этого механизма не было. А теперь они модернизировали свои шторы.
С другой стороны оставляем штатное крепление, правда усиленное алюминиевом уголком (хлипкие они у Ikea):
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Источник