ავტომატური ქათმის თანამშრომლობის კარი - Arduino კონტროლირებადი .: 10 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

ეს ინსტრუქცია განკუთვნილია ქათმის ავტომატური კარის დიზაინისთვის, ხელით ცვალებადი გახსნისა და დახურვის დროით. კარი შეიძლება გაიხსნას ან დაიხუროს დისტანციურად ნებისმიერ დროს.

კარი შექმნილია მოდულური; ჩარჩო, კარი და კონტროლერი შეიძლება აშენდეს და გამოსცადოს თანამშრომლობისგან მოშორებულ ადგილას და შემდეგ უბრალოდ შეაგროვოს არსებული თანამშრომლის გახსნა.

ის მუშაობს 9Vdc– ით, ასე რომ ის შეიძლება იკვებებოდეს დამტენიდან ან ბატარეიდან და მზის პანელიდან ბატარეის დასატენად.

ის იყენებს სოლენოიდს კარების ჩაკეტვისთვის და კარების ღია პოზიციის შესანარჩუნებლად.

ძირითადი ნაწილები მოიცავს:

Arduino UNO 3.

4 ციფრიანი, 7 სეგმენტიანი LED დისპლეი

RTC მოდული

RF მოდული

პოტენომეტრები, სერვო ძრავა, 6V - 12V სოლენოიდი, მბრუნავი კოდირება ღილაკის დაჭერით

კარი და მისი ჩარჩო შეიძლება გაკეთდეს ხის ნარჩენებისგან. კარი ბრუნავს ზევით ღეროს გარშემო (ჩემს შემთხვევაში ამოღებულია პრინტერიდან) და ეწინააღმდეგება წონას, რათა შეამციროს კარის ასამაღლებლად საჭირო ბრუნვის მომენტი.

ინსტრუმენტები მის ასაშენებლად მოიცავს:

კომპიუტერი Arduino IDE– ით Arduino– ს დასაპროგრამებლად, ჩაქუჩი, დაინახა, გამდნარი რკინა, Მავთულის საჭრელები, საბურღი, ხრახნიანი მძღოლი.

მე ავაშენე ეს ავტომატური ქათმის კარი, რომ გადავარჩინო დილით და საღამოს კარის გაღება -დახურვის ორჯერ ყოველდღიური ამოცანა. ქათამი კვერცხის, სასუქისა და გართობის დიდი მიმწოდებელია, მაგრამ დილით ადრე ადგომა და თანამშრომლობის გაშვება - განსაკუთრებით ზამთარში - სულელური იყო. შემდეგ კი დავრწმუნდი, რომ სახლში ვიყავი დროულად, რომ დავხურე ისინი და შეზღუდა ჩემი გვიან სახლში დაბრუნების თავისუფლება.

ქათმები მიჰყვებიან ყოველდღიურ რუტინას, მზის ჩასვლისთანავე თანამშრომლობაში ბრუნდებიან და მზის ამოსვლისას იღვიძებენ. დრო, როდესაც ისინი შემოდიან და გამოდიან, არ არის ზუსტი და გავლენას ახდენს დღის ამინდზე და გარე შუქზე. თუ ქათამი დაგვიანებულია შესასვლელად კარის დახურვის შემდეგ, კარი შეიძლება დისტანციურად გაიხსნას და შემდეგ დაიხუროს. კარი შეიძლება დაიხუროს დღის განმავლობაში, თუ მფლობელმა უნდა შეაჩეროს ქათმების შემოსვლა.

მზის ამოსვლისა და ჩასვლის დრო განსხვავდება მთელი წლის განმავლობაში და დამოკიდებულია გრძედზე, ნებისმიერ კარის კონტროლერს სჭირდება თვალყური ადევნოს დღის დროს, დღის დღეს და იცოდეს ადგილმდებარეობის განედის შესახებ. ეს მოთხოვნა შეიძლება დაკმაყოფილდეს პროგრამული უზრუნველყოფით ან დამთრგუნველით, მაგრამ ამ დიზაინში გამოიყენება ხელით რეგულირებადი ღია და დახურული დროის პარამეტრები, რათა საქმეები უფრო მარტივი იყოს.

მზის ამოსვლისა და დაყენების დრო იცვლება მხოლოდ რამდენიმე წუთით ერთი დღიდან მეორეზე, კარის კონტროლერის პარამეტრები მხოლოდ კვირაში ერთხელ არის საჭირო.

როდესაც მეპატრონეს აქვს გაცნობიერებული მათი ქათმების გამოწვის რუტინა, მათ შეუძლიათ ადვილად შეცვალონ ღია და დახურული დრო.

გახსნის დრო შეიძლება მორგებული იყოს დილის 3 საათიდან დილის 9 საათამდე და დახურვის დრო 3 საათიდან საღამოს 9 საათამდე. ეს დრო შეესაბამება ეკვატორიდან 12 -დან 42 გრადუსამდე განედებზე (დარვინიდან ჰობარტამდე ავსტრალიაში) და მოიცავს წლის ყველაზე ხანგრძლივ და მოკლე დღეებს. რა

არსებითად, კარის კონტროლერი არის საათი, რომელსაც აქვს ორი რეგულირებადი სიგნალი, მექანიკური გადახურვით.

ნაბიჯი 1: ჩარჩო და საქანელა კარი

ჩარჩო უზრუნველყოფილია არსებული თანამშრომლობის გახსნით. კარი მაღლა იწევს გარაჟის კარივით. ამ დიზაინს აქვს უპირატესობა ავტომატურ კარებთან შედარებით, რომლებიც ზევით ან გვერდით სრიალებენ თანამშრომლებისთვის, სადაც სახურავი გადახურულია არსებულ კარზე ან არსებული ღიობი კედლის მიმდებარედ.

1. ამოიღეთ არსებული კარი.

2. შეარჩიეთ ჩარჩოს ზომა, რომელიც შეესაბამება არსებულ გახსნას. ჩარჩოს ორი განზომილება მნიშვნელოვანია - ჩარჩოს სიმაღლე და ხის სიგანე. კარი ბრუნავს ჰორიზონტალური ბრუნვიდან და სიგრძე მობრუნებიდან ჩარჩოში (დიაგრამაში "D") იგივეა, რაც ხის სიგანე. ეს ნიშნავს, რომ როდესაც კარი ღიაა, კარის ნაწილი კვეთის ზემოთ არ ერევა თანამშრომლობის კედელში.

3. შეარჩიეთ მასალა ჩარჩოსთვის, რომელიც არის მყარი და ამინდის მტკიცებულება. მე გამოვიყენე წითელი რეზინა, რომელიც აღმოჩნდა მტკიცე, მაგრამ მძიმე. გარე ფიჭვთან მუშაობა უფრო ადვილი იქნებოდა.

4. კარი თავად უნდა იყოს მსუბუქი, ხისტი და ამინდის მტკიცებულება.

ნაბიჯი 2: მბრუნავი ღერო და საქანელის კარის ზომა

საქანელის კარის ზომები უნდა იყოს ისეთი, რომ კარის სიგანე მოთავსდეს ჩარჩოს შიდა კიდეებზე. კარის სიმაღლე უფრო მცირეა, ვიდრე ჩარჩოს სიმაღლის შიგნით.

1. იპოვეთ ჯოხი დაახლოებით 5 მმ (1/4 ინჩი) დიამეტრით და სიგრძე ჩარჩოს სიგანის ტოლი. მე გამოვიყენე როლი დემონტაჟული პრინტერისგან, მაგრამ ხრახნიანი ჯოხი საკმარისი იქნებოდა. წნელების კიდევ ერთი წყაროა ლითონის ტანსაცმლის საშრობი თაროებიდან. კვერთხის მოჭრა შესაძლებელია ჭანჭიკის საჭრელით ან ხერხით. გახეხეთ საფარი ლითონიდან დანით.

2. გაჭერით ორი ღარი ჩარჩოში სიგრძით "D" (დიაგრამაში წინა საფეხური) ჩარჩოს ზედა გახსნიდან და მბრუნავი ღეროს დიამეტრის სიღრმედან.

3. იპოვეთ რგოლები, რომელთა ქინძის დიამეტრი იგივეა ან ოდნავ აღემატება მბრუნავ ღეროს. დაარტყი პინი ჩაქუჩით და ცენტრალური დარტყმით. თუ თქვენ არ გაქვთ ცენტრალური დარტყმა, გამოიყენეთ დიდი ლურსმანი ან მსგავსი ბალიში.

სხვათა შორის, პრინტერის ღერძი, რომელიც მე გამოვიყენე, მშვენივრად მოერგო ჩემს პირველი ნაგავსაყრელს, რომელიც გამოვიდა ჩემი უსარგებლო ყუთიდან.

4. მბრუნავი კარის ქვედა ნაწილის წონა საყრდენის ქვემოთ და საყრდენის ზემოთ ზედა ნაწილის მსგავსი უნდა იყოს დატვირთვა სერვო ძრავისგან, რომელიც კარს ხსნის. ამის მიღწევა შესაძლებელია მძიმე ჭანჭიკებითა და თხილით, რომლებიც გაბურღულია კარის ზედა ნაწილში.

ნაბიჯი 3: სერვო ძრავა და ამწევი იარაღი

მე გამოვიყენე MR-996 სერვო ძრავა. მას აქვს ბრუნვის მომენტი: 9.4 კგf · სმ (4.8 V), ან 11 კგf · სმ (7.2 V). ეს ნიშნავს, რომ საყრდენის ქვემოთ 20 სმ კარისთვის ძრავას შეუძლია აწიოს 11 კგ/20 = 550 გ 7.2 ვ -ზე.

მბრუნავი ღეროს ზემოთ საწინააღმდეგო წონით, კარი შეიძლება იყოს უფრო მძიმე და/ან გრძელი. მე გამოვიყენე ორი დიდი თხილი და ჭანჭიკი, როგორც საპირისპირო წონა, რომელიც ნაჩვენებია სურათებში.

სერვო აღჭურვილია პლასტმასის მკლავით, რომელიც ჯდება სერვოს დახვეულ გამომავალ ლილვზე. ამ მხრის ერთი მხარე გაჭერით მკვეთრი დანით ან მავთულის საჭრელებით.

2. ამწევი მკლავი დამზადებულია ორი სიგრძის ალუმინისგან, ზედა მკლავი არის L ფრჩხილი, ქვედა მკლავი - ალუმინის ბრტყელი ნაჭერი.

თანდართული დიაგრამები გვიჩვენებს, თუ როგორ გამოვთვალოთ თითოეული მხრის ზომები. შედეგად მიღებული ზომები ემყარება ჩარჩოს სიგანეს, "დ" და კარზე დამონტაჟებული ამწევი წერტილის პოზიციას.

ზედა მკლავს აქვს გაჭრა ისე, რომ კარის ასვლისას მკლავი ასუფთავებს სერვო ძრავას.

ნაბიჯი 4: ჩაკეტეთ სოლენოიდი და კარის ღია მხარდაჭერა

1. ჩარჩოზე დამონტაჟებული სოლენოიდი ემსახურება ორ მიზანს:

ა) დაკეტეთ კარი, როდესაც ის დაკეტილია და

ბ) თავიდან აიცილოთ კარის დახურვა გახსნისთანავე.

სოლენოიდი ამოღებულია FET– ის საშუალებით კონტროლერის გამოსვლიდან. ის უკან იხევს რამდენიმე წამის განმავლობაში, სანამ კარი გახსნის ან დახურვის პროცესშია.

2. დაიცავით ხის ნაჭერი, როგორც ნაჩვენებია ფოტოში. ეს იქნება უფრო მოკლე, ვიდრე ჩარჩოს სიგანე და დამონტაჟებულია მხოლოდ მრგვალი ღეროს ქვემოთ.

ნაბიჯი 5: კონტროლერი

1. კონტროლერის საფუძვლად გამოვიყენე Arduino Uno 3. სულ არის 17 შესასვლელი და გამომავალი ქინძისთავი.

2. კონტროლერი ინარჩუნებს დროს I2C RTC კონტროლერის საშუალებით ბატარეის დასაბრუნებლად. სასურველია გქონდეთ დატენვის ბატარეის სარეზერვო საშუალება, რათა დაზოგოთ ძალისხმევა ყოველწლიურად გახსნათ კონტეინერი RTC ბატარეის შესაცვლელად. დრო დადგენილია მბრუნავი კონტროლერის საშუალებით და ნაჩვენებია 4 ციფრიანი 7 სეგმენტიანი LED- ით. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ LCD და აჩვენოთ მეტი ინფორმაცია, მაგალითად რამდენჯერ არის კარი გახსნილი და დახურული.

3. ღია და დახურვის დრო მორგებულია 10k ohm წრფივი პოტენომეტრით. მე შემეძლო გამომეყენებინა მბრუნავი კოდირება და LED დისპლეი გახსნის/დახურვის დროის დასადგენად, მაგრამ გადავწყვიტე, რომ მომხმარებლისთვის უფრო მარტივი იქნებოდა მხოლოდ ფეხით ასვლა და პანელის დროების დანახვა შორიდან. დრო მხოლოდ ყოველ კვირას უნდა შეიცვალოს.

4. უკაბელო RF ადაპტერი (https://www.adafruit.com/product/1097) ხელით ხელით გახსნის და დახურვის მიზნით. ძირითადი fob url:

5. ყუთი, რომელიც მე ავირჩიე კონტროლერის შესანახად, იყო პატარა მხარეს, ამიტომ მჭირდებოდა მასში პატარა ყუთის დამატება დისტანციური მიმღების მოსაწყობად.

6. თან ერთვის გაყინვის დიაგრამა.

ნაბიჯი 6: კოდი

კოდი ტრიალებს და ასრულებს შემდეგს:

1. სკანირებს პანელის გადამრთველების მდგომარეობას, 2. კითხულობს RTC- ს და აქცევს დროს დღის წუთებად (0 -დან 1440 -მდე).

3. კითხულობს ორ ანალოგურ პოტენომეტრს და გარდაქმნის მთელ ღია და დახურულ დროს. დროის პარამეტრების უფრო ზუსტი გადაწყვეტის მიზნით, ღია დახურული დრო შემოიფარგლება დილის 3 საათიდან დილის 9 საათამდე და საღამოს 3 საათამდე საღამოს 9 საათამდე.

4. კითხულობს RF შეყვანის სანახავად არის თუ არა დისტანციური ღილაკი დაჭერილი.

5. ადარებს მიმდინარე დროს ღია და დახურულ დროს და კითხულობს რეჟიმს, რათა დადგინდეს კარის გაღება ან დახურვა.

სახელმძღვანელოს გახსნისა და დახურვის გადამრთველის დამატება ართულებს პროგრამული უზრუნველყოფის დიზაინს, რადგან სისტემა საჭიროებს მექანიკურ და ავტომატურ რეჟიმებს შორის გადართვას. მე ეს მოვაგვარე სხვა "რეჟიმის" გადართვის დამატების გარეშე, რომ მომხმარებელმა ორჯერ დააჭიროს გახსნილ ან დახურულ გადამრთველს ავტომატურ რეჟიმში დასაბრუნებლად.

ღია ან დახურვის ღილაკის ერთი დაჭერით გადადის კონტროლერი მექანიკურ რეჟიმში. არსებობს შანსი, რომ თუ კარი გაიხსნა დახურვის შემდეგ, შესაძლოა გვიან ქათამი თანამშრომლობაში შეუშვას, რომ მომხმარებელს დაავიწყდეს კარის ავტომატურ რეჟიმში დაბრუნება. ამრიგად, მექანიკური რეჟიმი აღინიშნება LED ეკრანით, რომელიც აჩვენებს "გახსნას" ან "დახურვას", როგორც შეხსენებას.

LED დისკის ბიბლიოთეკები მე მივიღე:

ნაბიჯი 7: კონტროლერის ნაწილების სია

Arduino Uno 34-ციფრიანი 7-სეგმენტიანი მოდული

MG 996R სერვო ძრავა

1k Ohm რეზისტორი

FET: FQP30N06L.

2 x 10kOhm პოტენომეტრი (გახსნის/დახურვის დრო)

მბრუნავი კოდირება ჩაშენებული ღილაკით

ჯუმბერის მავთული

1A DC-DC კონვერტორი: სერვოსა და სოლენოიდისთვის

1 x SPDT გადართვის გადამრთველი (საათის/წუთის მითითებული ამომრჩევი)

1 x SPDT ცენტრი გამორთულია მომენტალურად-გამორთული (ხელით გახსნის/დახურვისთვის)

1 x SPDT ცენტრი გამორთულია (დასაშლელად/დროის ხედვისთვის/დროის მითითებული სელექტორისთვის)

სოლენოიდი: გაიყვანეთ 6-12V 10 მმ ინსულტი

Adafruit Simple RF M4 მიმღები - 315MHz მომენტალური ტიპი

Keyfob 2 -ღილაკიანი RF დისტანციური მართვა - 315 მჰც

ყუთი

ნაბიჯი 8: ელექტრომომარაგება და მზის პანელი და ბატარეის ზომა

1. მიუხედავად იმისა, რომ Arduino– ს შეუძლია იმუშაოს 12Vdc– დან, ამით ის გახდება მისი ბორტ ხაზოვანი მარეგულირებელი ცხელი მუშაობისთვის. სერვერი უკეთესად მუშაობს უფრო მაღალ ძაბვაზე (<7.2V), ამიტომ კომპრომისი იყო 9Vdc სისტემის გაშვება და DC-DC კონვეტერის გამოყენება სოლენოიდისა და სერვოს 6V- ზე. მე ვფიქრობ, რომ DC-DC გადამყვანი შეიძლება გაქრეს და Arduino, servo motor and solenoid მუშაობს ერთი და იგივე 6V (1A) მიწოდებით. 100uF კონდენსატორი რეკომენდირებულია არდუინოს გაფილტვრა სერვოდან და სოლენოიდიდან.

2. კონტროლერმა, რომელიც მე გავაკეთე, შეადგინა წყნარი დენი დაახლოებით 200mA. როდესაც სოლენოიდი და სერვო მუშაობდნენ, მიმდინარე გათამაშება იყო დაახლოებით 1A.

LED ეკრანი შეიძლება გათიშული იყოს გადამრთველით ბატარეის ენერგიის დაზოგვის მიზნით.

იმის გათვალისწინებით, რომ კარის გახსნას ან დახურვას დაახლოებით 7 წამი დასჭირდა და ღია და დახურული ოპერაციები მხოლოდ დღეში ორჯერ ხდებოდა, 1A ყოველდღიური ენერგიის მოხმარების შეფასებისას უგულებელყო.

მას შეუძლია ამოიღოს 1A 9V დანამატის პაკეტი, მაგრამ მაგისტრალური და დანამატის პაკეტი უნდა იყოს დაცული ამინდისგან.

3. ყოველდღიური ენერგიის მოხმარება გამოითვლება 24h x 200mA = 4800mAh. 7Ah ტყვიის მჟავა ბატარეა 20W მზის პანელით უნდა იყოს საკმარისი ერთდღიანი ავტონომიით იმ ადგილებში, სადაც წლიური საშუალო 5 საათიანი იზოლაციაა. მაგრამ მეტი ბატარეით და უფრო დიდი პანელით, ავტონომიის მეტი დღე იქნებოდა.

მე გამოვიყენე შემდეგი ონლაინ კალკულატორი ბატარეის და პანელის ზომის შესაფასებლად:

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

ნაბიჯი 9: მომხმარებლის მუშაობის ინსტრუქცია

კარი მუშაობს ავტომატურ ან მექანიკურ რეჟიმში.

ავტომატური რეჟიმი ნიშნავს, რომ კარი იხსნება ან იხურება ღია ან დახურული დროის პარამეტრების შესაბამისად. ავტომატური რეჟიმი აღინიშნება ცარიელი ეკრანით, როდესაც ეკრანის გადამრთველი დაყენებულია "ცარიელი". როდესაც რეჟიმი მექანიკურიდან ავტომატურზე გადადის, სიტყვა 'AUTO' აანთებს 200 წმ.

კარი გადადის მექანიკურ რეჟიმში, როდესაც კონტროლერის დისტანციური მართვის ღილაკი გააქტიურებულია. მექანიკური რეჟიმი აღინიშნება, როდესაც ეკრანი აჩვენებს "OPEn" ან "CLSd", ხოლო ეკრანის გადამრთველი არის "Blank".

ხელით რეჟიმში, ღია/დახურვის დროის პარამეტრები იგნორირებულია. მომხმარებლის გადასაწყვეტია დაიმახსოვროს კარი, თუ ის ხელით გაიხსნა, ან გააღოს კარი, თუ ხელით დაიხურა, ან დაუბრუნდეს ავტომატურ რეჟიმში.

ავტომატურ რეჟიმში დასაბრუნებლად, მომხმარებელმა მეორედ უნდა დააჭიროს ღილაკს დახურვა, თუ კარი უკვე დაკეტილია, ან მეორედ გახსნის ღილაკი, თუ კარი უკვე დაკეტილია.

კარი იწყება ავტომატურ რეჟიმში დღის დასაწყისში (დილის 12:00 საათი).

ნაბიჯი 10: ზარები და სასტვენები

ზოგიერთი მომავალი გაუმჯობესება შეიძლება შეიცავდეს:

უკაბელო კარზე ზარის სიგნალი, როდესაც კარი იხსნება/იხურება

"ჩამსხვრეული სიგნალიზაცია" სისტემამ უნდა გააძლიეროს დენი სოლენოიდისა და სერვოს ტოლი 10 წამზე მეტი ხნის განმავლობაში.

Bluetooth და აპლიკაცია კონტროლერის კონფიგურაციისთვის.

ინტერნეტით კონტროლირებადი გახსნა და დახურვა.

შეცვალეთ LED ეკრანი LCD– ით მეტი ინფორმაციის საჩვენებლად.

მოაშორეთ გახსნის/დახურვის დროის პოტენომეტრებს და გამოიყენეთ გადასატანი გადამრთველი და არსებული მბრუნავი გადამრთველი გახსნის/დახურვის დროის დასადგენად.