ავტომატური ფარდა არდუინოსთან ერთად: 6 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:18

პროექტის დრო!: ფარდის ავტომატური გასახსნელი/უფრო ახლოს.

მე ვნახე სხვა პროექტები ფარდების დახურვისა და გახსნისთვის (ავტომატურად), რა თქმა უნდა, მინდოდა ახლავე აეშენებინა იგი.

სხვა დიზაინის უმეტესობა, რაც მე ვნახე, აშენდა სათევზაო ხაზის გამოყენებით. მე არ მინდოდა მეთევზეობის ხაზის გამოყენება, რადგან სათევზაო ხაზები ყოველთვის დაიშლება რაღაც მომენტში?

ამ ავტომატური ფარდისთვის მე გამოვიყენე დროებითი ქამარი (მეტალის გამტარობით, ძალიან ძლიერი) და დროის ამწევი ბორბალი (20 კბილი), რომლებიც ასევე გამოიყენება ზოგიერთი 3D პრინტერისთვის.

მიზანი იყო ის, რომ ფარდები ავტომატურად გაიხსნება და დაიხურება, როდესაც ბნელდება ან ბნელდება, და რა თქმა უნდა ხელით გადაფარავს. მე ასევე განვიხილე ტაიმერი RTC– ით, მაგრამ ჯერჯერობით ეს მშვენივრად მუშაობს ახლა, RTC– ს გარეშე.

(ფოტოებისა და ფილმების კოლექციისთვის, მე შევქმენი საერთო ალბომი:

photos.google.com/share/AF1QipNMP3QPAfzsXe…

ასევე, იხილეთ მოკლე სახელმძღვანელო და საბოლოო შედეგის ეს ვიდეო:

ახლოს-ღია-ფარდები -2

ნაბიჯი 1: მასალები და ინსტრუმენტები, რომლებიც გჭირდებათ

Ნაბიჯი 1:

შეაგროვეთ ყველა საჭირო ნივთი. ეს შეიძლება განსხვავდებოდეს სხვა სიტუაციებში.

გამოყენებული მასალები:

კომპონენტები

"მექანიკური":

დროის ქამარი 3D პრინტერებისთვის: 3 ან 6 მეტრი, ეს დამოკიდებულია თქვენი ფანჯრის/ფარდის ზომაზე.

(მაგალითი: თუ თქვენი ფარდა უნდა ფარავდეს 1.5 მეტრს, გჭირდებათ ქამარი 3 მეტრი)

(შეუკვეთა AliExpress– ზე: GT2 ქამრის სიგანე 6 მმ RepRap 3D პრინტერი 10 მტ.)

20 კბილიანი პულე ბორბალი

(შეუკვეთა AliExpress– ზე: GT2 დროითი პულე 20 კბილი ალუმიუმის ჭაბურღილი 5 მმ ჯდება GT2 ქამრის სიგანე 6 მმ RepRap 3D პრინტერი Prusa i3)

გლუვი (კბილების გარეშე) ღერძის ბორბალი (ან მეორე უფასო მოძრავი ბორბალი)

ხე 20x10x1.8 სმ

ხე 2x2x6 სმ

ალუმინის ზოლები სლაიდების ხვრელით (ზოგჯერ ეს გამოიყენება კედელზე სურათის ჩარჩოების გასაზრდელად, მე მქონდა ისინი ზოგიერთში მოთავსებული)

ზოგიერთი 5 მმ თხილი და ჭანჭიკები

ზოგიერთი 3 მმ თხილი და ჭანჭიკები

რამდენიმე ხრახნი და სანთელი კედელზე მიმაგრებისთვის

ალუმინის ფირფიტა 0.2x2x30 სმ, დაჭრილი 4 ზოლები 2x1.5 სმ -დან

ელექტრო მასალა:

Arduino Uno R3

სიმძლავრე 12V 2A (დამოკიდებულია იმაზე, თუ რა ძრავას იყენებთ)

ძრავა გადაცემათა კოლოფით (60 -დან 120 rpm)

ძრავის მძღოლი L298n

მცირე მიკროსქემის დაფა 3x2.5 სმ

3 Leds

3 რეზისტორი 220 ან 330 ohm (მიმდინარე შეზღუდვის რეზისტორები LED- ებისთვის)

LDR

1 რეზისტორი 330 Ohm (ანალოგური გამყოფი LDR– ით)

4 რეზისტორი 10K (ამოიღეთ რეზისტორები კონცენტრატორებისთვის)

ზოგიერთი სათაური მცირე მიკროსქემის დაფისთვის

მავთულები (Dupont/Arduino ხაზები), მამაკაცი-მამაკაცი-მამაკაცი-ქალი

ქეისი (115x90x55)

ჩართეთ სამი პოზიციით ჩართვა/გამორთვა/ჩართვა

2x (პატარა) ლერწმის რელე მაგნიტებით

სითბოს შემცირება მილის/მავთულის

გამოყენებული ინსტრუმენტები:

Solder რკინის / Solder

საბურღი

დაინახა

ხრახნები

ცხელი წებო

ფანქარი

მავთულის გამხსნელი

მაკრატელი

მოთმინება

ნაბიჯი 2: ნაბიჯები მოდულების შესაქმნელად

ნაბიჯი 2:

პირველ რიგში, მე ვგეგმავდი რაც შეიძლება მოდულურად გამეკეთებინა: საავტომობილო გაყალბება, მეორე ღერძის გაყალბება, არდუინო, ძრავის კონტროლერი, კონექტორის ინტერფეისი, საქმე.

დავიწყე საავტომობილო გაყალბებისა და კონექტორის შექმნა (ძრავის, ლერწმის გადამრთველების და LDR კონტროლერთან RJ45 კონექტორის საშუალებით) ხის დამუშავებულ ნაჭერზე.

ყველაფერი დამოკიდებულია იმაზე, თუ რა სახის ძრავა გაქვთ/იყენებთ, მაგრამ მთავარი ის არის, რომ ქამარი, რომელსაც მოძრაობს საჭის ბორბალი, ძალიან ახლოსაა ფარდის რელსებთან (დაახლოებით 1 -დან 1.5 სმ -მდე. მის გვერდით).

მე მქონდა რამოდენიმე ძრავა გადაცემათა კოლოფით, რომელიც დიდი ხნის წინ შევინახე პროფესიონალი ყავის მწარმოებლისგან. ისინი იყო 24 ვოლტიანი გადაცემათა კოლოფი, რომელიც ამცირებს ძრავის RPM– ს დაახლოებით 120 RPM– მდე 24 ვოლტზე მუშაობისას. მე ვიყენებ ძრავას 12 ვოლტზე, ასე რომ გადაადგილებული ბრუნვის სიჩქარე არის დაახლოებით 60. მე გამოვიყენე 12 ვ, რადგან არდუინო იკვებება ასევე იმ დენის წყაროსთან, რაც მქონდა ამ პროექტისათვის და მაქსიმუმის შესამცირებლად. სიმძლავრე კონექტორისთვის (იხილეთ მეტი ქვემოთ).

მიამაგრეთ კბილებიანი ბორბალი ძრავის/გადაცემის ღერძზე. გადაცემათა კოლოფის ღერძი იყო 6 მმ, ბორბალი 5 მმ. ასე რომ, მე მჭირდებოდა საბურავის ხვრელის გაბურღვა 6 მმ -მდე.

შემდეგ შეიქმნა საყრდენი ამ ძრავისთვის, ხის მოჭრა ისე, რომ ძრავა და მექანიზმი ლამაზად მოერგოს და შეძლონ მის გვერდით ლერწმის გადამრთველების დაყენება და კედელზე მიმაგრება ორი საცობითა და ხრახნით.

შემდეგ მე გამოვიყენე RJ45 კონექტორი (ქალი), ძრავის ყველა მავთულის დასაკავშირებლად და ორი ლერწმის გადამრთველი და LDR. რვა მავთული (4 წყვილი) ქსელის კაბელში საკმარისია სამუშაოს შესასრულებლად.

ძრავა იკვებება მხოლოდ 0.1 და 0.3 ამპერამდე (12 ვოლტით, 1.2 -დან 4 ვატამდე) (დამოკიდებულია დატვირთვაზე, რომელსაც იგი იღებს ფარდიდან). ერთი მავთული ქსელის კაბელში (ყოველ შემთხვევაში მე მაქვს) შეიძლება ადვილად შეინარჩუნოს 10 ვატი. სინამდვილეში, PoE სტანდარტი არის 15 ვატი წყვილში, მაგრამ თქვენ ასევე გჭირდებათ კარგი სერტიფიცირებული PoE კაბელი.

და გამოყენებული კაბელის სიგრძე მხოლოდ 2 მეტრია. თუმცა ეს იყო ჩემი მთავარი საზრუნავი: შეძლებს თუ არა ძრავის გაყვანილობას სიმძლავრე, რომელიც ძრავას სჭირდება. ჯერჯერობით, არანაირი პრობლემა, არანაირი კავშირის ან მავთულის გათბობა და მე ავაშენე პროგრამული უზრუნველყოფის უსაფრთხოება: ძრავას შეუძლია და იმუშავებს მხოლოდ მოცემული/განსაზღვრული დროის მაქსიმალური ოდენობით (30 -დან 50 წამამდე, ასევე ისევ დამოკიდებულია ხანგრძლივობაზე) დასჭირდება ფარდის დახურვა ან გახსნა). თქვენ უნდა შეცვალოთ ეს თქვენი საკუთარი სიტუაციისთვის.

თუ ეს ხანგრძლივობა გადააჭარბებს, ძრავა გაჩერდება და აღარ იმოძრავებს ავტოკონტროლის მიერ. გადატვირთვის დროის გადაჭარბების მიზეზი უნდა გამოიკვლიოს და მოგვარდეს Arduino/კონტროლერის გადაყენებამდე (უბრალოდ გამორთეთ/შეაერთეთ კვების კაბელი გადატვირთვისთვის).

იდეალური იქნება პირდაპირ ერთი ქსელის კაბელი, მაგრამ უმეტესობა Ethernet კაბელს (თუ არა ყველა) ექნება გადახვევა კონექტორში. იცი რას ვგულისხმობ თქვენ ზუსტად უნდა აკონტროლოთ როგორ ალაგებთ ნივთებს.

ორი წყვილი მე შემიძლია გამოვიყენო, როგორც იყო, ნარინჯისფერი და ყავისფერი წყვილი ერთნაირი იყო ორივე ბოლოზე, მაგრამ ლურჯი და მწვანე წყვილი ერთ ბოლოზე, გახდა ორის მეორეს ნაზავი. პრობლემა არ არის, რამდენადაც თქვენ იცით ფერების რა კომბინაციაა დამაგრებული და რა მეორე მხარეს.

ნაბიჯი 3: მეორე ღერძის შექმნა

ეს არის მარტივი ნაბიჯი: ნახეთ სურათები. შექმენით პატარა მეორე ღერძიანი გაყალბება ქამრის გასაშვებად, მე გამოვიყენე ალუმინის ზოლები სლაიდების ხვრელით, რაც შესაძლებელს ხდის მარტივად დააყენოს სწორი დაძაბულობა ქამარზე. მიამაგრეთ იგი რკინიგზის მახლობლად ფარდის/ფანჯრის მეორე ბოლოში. იხილეთ ფოტო.

ამრიგად, პატარა ხის ბლოკით, ალუმინის ლენტი სლაიდების ზოლით, 5 მმ ჭანჭიკით და 2 თხილით, რაც ფოტოზეა აწყობილი, და გაბურღეთ ხვრელები კედელზე მიამაგრეთ რამოდენიმე საცობითა და ხრახნით რელსის მახლობლად ფარდის მარჯვენა ბოლოში რა

ნაბიჯი 4: ქამარი

Ქამარი:

ეს ნამდვილად ზუსტად უნდა გაკეთდეს. იმის გამო, რომ ვიყენებდი რეგულირებადი აქსესუარებს და ლერწმის გადამრთველებს, მე შევქმენი გარკვეული მინდვრები, მაგრამ ქამრის სიგრძე უნდა იყოს საკმაოდ ზუსტი, ხოლო მაგნიტებისა და სამაგრების ადგილმდებარეობა კიდევ უფრო.

მე ვიყიდე ეს ქამარი AliExpress– ისგან, 10 მეტრიანი გამაგრებული კბილებიანი ქამარი (20 კბილების ამწევი ბორბლისთვის (ასევე AliExpress– დან)), ღირდა მხოლოდ 7.60 ევრო.

საბოლოო ჯამში, მე გამოვიყენე ყველა 10 მეტრი, ერთი 3 მეტრი სიგანის ფარდისთვის (ასე რომ მე მჭირდებოდა ამ ქამრის დაახლოებით 6 მეტრი), და მეორე პატარა ფანჯრისთვის, 1.7 მტრი სიგანის ფარდა, ამიტომ სხვა 3.4 მეტრი

ქამრის ზუსტი სიგრძის მისაღებად, თქვენ უნდა დააინსტალიროთ საავტომობილო გაყალბება და მეორე ღერძი გაყალბება კედელზე სასურველ ადგილებზე. გადაიტანეთ ქამარი საკმარისი დაძაბულობით ბორბლებზე და გაჭერით ქამარი.

4 ალუმინის ზოლში 0.2x1.5x2 სმ გაბურღეთ 3 მმ ხვრელი. მიამაგრეთ ორი ზოლი ერთმანეთზე და გააღეთ სამი ხვრელი (ასე რომ, ხვრელები ლამაზად არის განლაგებული, რათა შემდგომში ჭანჭიკები გაიშალოთ). ორი ხვრელი კიდეებზე/ბოლოებზე და ერთი სადღაც შუაში, მაგრამ დარწმუნდით, რომ ქამარი შეიძლება ორ ხვრელს შორის გადაადგილდეს. ეს არის ფარდის ერთი ბოლოზე ქამარზე ერთი ზოლის მიმაგრება, ხოლო მეორე ორი ალუმინის ზოლი გამოიყენება ქამრის ორი ბოლოდან 1,5 სმ სიგრძის ქამრის პატარა ნაწილის დასაკავშირებლად/შესაკრავად. იხილეთ ფოტოები).

ეს კავშირი ამგვარად ემსახურება ორ მიზანს, დააკავშირეთ ქამრის ბოლოები მარყუჟის შესაქმნელად და იმოქმედეთ როგორც ფარდის ორი დანართიდან ერთი. გამკაცრეთ თხილი ამ კლიპზე მტკიცედ, ასე რომ ქამარი საკმარისად ძლიერია იმისათვის, რომ გაიწიოს და გადააგდოს ფარდა. ძალა არ არის იმდენი, მაქსიმუმ 2-3 კგ (თუ რამე არ ხდება?!).

მეორე კლიპი ჯერ არ უნდა იყოს გამკაცრებული, რადგან ამ კლიპების პოზიცია მოგვიანებით უნდა შეიცვალოს სხვა ფარდისთვის.

მას შემდეგ რაც ქამარი დასრულდება, შემოახვიეთ იგი ბორბალზე და ღერძის ბორბალზე და მჭიდროდ დაჭიმეთ ქამარი რეგულირებადი ღერძით/ალუმინის ზოლით ერთ ბოლოზე.

ჯერ არ მიამაგროთ ფარდები სამაგრებზე, თქვენ უნდა შეამოწმოთ და შეასწოროთ ყველაფერი სწორად, სანამ ფარდების მიმაგრებას შეძლებთ.

კლიპი, რომელიც არ არის "მარყუჟის" კავშირი, მაინც უნდა იყოს "slidable".

ნაბიჯი 5: Arduino, საავტომობილო კონტროლერი და ინტერფეისის დაფა

Arduino, საავტომობილო კონტროლერი და ინტერფეისის დაფა.

მოდულარობისთვის, მე გამოვიყენე მცირე ზომის ინტერფეისის დაფა (PCB), რათა შევქმნა საჭირო სათაურები და რეზისტორები LDR გამყოფი და LDR გამყოფი, შემდეგ კი ქალთა სათაურებთან დაკავშირება RJ45 კონექტორის ყველა მავთული და ხელით გადართვის გადამრთველი.

საბოლოო ჯამში, ინტერფეისის დაფა შეიძლება იყოს სუსტი წერტილი მთლიანობაში და შეიძლება იყოს არასაჭირო და პირდაპირი კავშირები, სადაც შესაძლოა უკეთესი და ადვილი იყოს.

Arduino– ზე ქინძისთავების განაწილება ასეთია;

// ქინძისთავების გამოყოფა:

// A0 - LDR

// 0 + 1 - სერიული ბეჭდვა

// 2 - led მწვანე

// 3 - წითელი წითელი

// 4, 5 - ძრავის მძღოლი L298n

// 6, 7 - უფასო

// 8 - ზედა ლერწმის გადამრთველი - დახურვა (დ)

// 9 - ქვედა ლერწმის გადამრთველი - ღია (ედ)

// 10 - ხელით გადამრთველი ღიაა

// 11 - მექანიკური გადამრთველის დახურვა

// 12 - უფასო

// 13 - ცოცხალი მოციმციმე led (გარე ყვითელი)

შეაერთეთ ყველა მავთული ინტერფეისის დაფაზე Arduino მავთულის მეშვეობით (მამაკაცი-ქალი) ზემოთ მითითებული პინების მიხედვით.

შეაერთეთ 3 ლიდერი ანოდთან (გრძელი ფეხი) + რეზისტორით არდუინოს 2, 3 და 13 ქინძისთავებით და კათოდები მიწას.

Მე გამოვიყენე:

მიამაგრეთ 2 მწვანეზე, ფარდის გახსნის მითითების მიზნით. (მარცხენა ფარდა მარცხნივ ჩანს წინა მხრიდან)

მიამაგრეთ 3 წითლად, ფარდის დახურვის მითითების მიზნით. (მარცხენა ფარდა მარჯვნივ ჩანს წინა მხრიდან)

მიამაგრეთ 13 ყვითლად ცოცხალი მოციმციმედ (თუმცა, მე ეს აღარ გამოვიყენე, რადგან სიბნელეში მოციმციმე შეიძლება იყოს შემაშფოთებელი, მაგრამ ის გამოსაყენებელია?, DARK ან LIGHT მითითების გამოყენება მხოლოდ დღის განმავლობაში მოციმციმედ, ასევე ადვილია).

სინამდვილეში, ამ ყველაფრის დაპროგრამება მიმდინარეობდა ამ კონტროლერის მშენებლობის პროცესში. წითელი და მწვანე led იდეა მოგვიანებით გაჩნდა და/ყვითლის გამოყენება ნაკლებად/მნიშვნელოვანი არ გახდა.

ნაბიჯი 6: ყველაფერი ერთად ააწყვეთ

საქმე ააშენა. კორპუსი, რომელიც გარედან არის CASE115x90x55MM, შიგნიდან იგი ოდნავ პატარა იყო (107x85x52, გაბურღეთ 5 მმ ხვრელი Leds– ისთვის, 6 mm ხვრელი გადამრთველისთვის, 6 მმ ხვრელი კონექტორის მავთულის/ქსელის კაბელისთვის და ხვრელები Arduino დენის კონექტორისა და USB კონექტორისთვის (რაც ადვილია Arduino– ს დაპროგრამებისთვის/განახლებისთვის)

ასევე, შეაერთეთ ორი მავთული არდუინოს დენის კონექტორიდან ძრავის კონტროლერზე. არდუინო იკვებება ამ დენის გარე კონექტორის საშუალებით, ისევე როგორც ძრავის კონტროლერი.

ჩადეთ Arduino, საავტომობილო კონტროლერი და PCB ქეისში და შეაერთეთ ყველა მავთული (LED'S 220 ohm რეზისტენტებით, გადართეთ გამწევი რეზისტორებით და ასევე მიაწოდეთ Ethernet კაბელი PCB– ს ხვრელის მეშვეობით და შეაერთეთ სათაურებთან.

მიამაგრეთ საავტომობილო გაყალბება კედლის ფანჯრის მარცხენა მხარეს, მეორე ღერძიანი ბორბალი ფანჯრის მარჯვენა მხარეს, დადეთ ქამარი პულელის ბორბლების გარშემო, დააკავშირეთ Ethernet კაბელი RJ45 კონექტორთან საავტომობილო გაყალბებაზე, გააქტიურეთ არდუინო თავიდან მხოლოდ USB- ით.

ატვირთეთ პროგრამა/firmware "ფარდა -2.ino", და შეამოწმეთ LED მნიშვნელობები და ლერწმის გადამრთველები და ხელით გაუშვით Arduino IDE სერიული მონიტორის გამომავალი საშუალებით. განსაკუთრებული ზრუნვა პირველი ტესტებისათვის, იმისდა მიხედვით, თუ როგორ შეუერთეთ ძრავა საავტომობილო კონტროლერს, ძრავა უნდა გადაუხვიოს საათის ისრის საწინააღმდეგოდ, ფარდის დახურვისთვის, ხოლო საათის ისრის გასახსნელად. თუ ეს არ არის სწორი, შეგიძლიათ გადაკვეთოთ მავთულები ძრავის კონტროლერზე ან PCB- ზე, ან ხელახლა დააპროგრამოთ "motor_open ()" და "motor_close ()" ფუნქცია საპირისპიროდ. (სიგნალის კონტროლერი საათის ისრის მიმართულებით ან საწინააღმდეგოდ) საათის ისრის მიმართულებით).

ლერწმის კონცენტრატორების მაგნიტები უნდა განთავსდეს სწორ სტრატეგიულ ადგილებში. როდესაც ფარდის ფარდა მარჯვნივ არის სწორ ადგილას (ამრიგად, ასევე შორს მარჯვნივ, როდესაც ფარდა ღიაა), მაშინ მარცხენა ფარდის სამაგრ არის შორს მარცხნივ (ფარდა ღიაა) და მაგნიტი ქვედა ლერწმის გადამრთველი უნდა იყოს ძალიან ახლოს მარცხენა ფარდის კლიპის მარცხენა მხარეს (იხ. ასევე ვიდეო და ფოტოები).

მაგნიტი ზედა ლერწმის გადამრთველისთვის უნდა იყოს ქამრის ზედა ნაწილში ფანჯრის შუაგულში (ისევ, როდესაც ფარდა ღიაა). ფოტოები და ვიდეო ნათელს გახდის.

ზედა მაგნიტი გადავა მარცხნივ (საავტომობილო დანადგარისკენ), ფარდის დახურვისას და უნდა გააქტიუროს ლერწმის გადამრთველი, როდესაც ფარდები ერთმანეთს შეხვდება შუაში (დახურული პოზიცია) თუ ლერწმის გადამრთველი ძალიან გვიან გააქტიურდება, თქვენ აქვს (დიდი) პრობლემა. ძრავა შეეცდება ფარდების ერთად გადაწევას, მაგრამ ისინი უკვე არიან, ამრიგად, ქამარი ჩერდება ან გადადის, ან ძრავა ჩერდება, გაიყვანს მაღალ დენს. ასე რომ, ამის დარეგულირება ძალიან მნიშვნელოვანია და ეს ასევე ეხება რა თქმა უნდა დახურვის პოზიციას. ყოველ შემთხვევაში, ამის დარეგულირებას ნამდვილად არ დასჭირვებია ამდენი დრო და ძალისხმევა, მართლაც.. მაგნიტების წებო/წებო ქამრის ზედა და ქვედა ნაწილში უნდა იყოს ზუსტი, საავტომობილო გაყალბებაზე ლერწმის გადამრთველების სლაიდების ვარიანტით. მინდვრები მისი სრულყოფისთვის: იხილეთ ეს ფილმი საბოლოო გამოცდისთვის

პირველი ფილმი ამ გაზიარებულ ალბომში არის ტესტი ქამრის და წაკითხვის კონცენტრატორებზე:

photos.google.com/share/AF1QipNMP3QPAfzsXe…

ამის შესამოწმებლად შეგიძლიათ გამოიყენოთ სახელმძღვანელო swith override.

LDR– ის დაფარვით/გამოვლენით შეგიძლიათ სიმულაციის გაკეთება მუქი და ნათელი.

როდესაც სარტყელზე სამაგრები სწორ ადგილას ჩერდება, შეგიძლიათ მიამაგროთ ფარდები სამაგრებზე და ისიამოვნოთ თქვენი ფარდების ავტომატური დახურვით და გახსნით:-)