Автоматтык Тоок Купу Эшиги - Arduino Башкарылган .: 10 кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

Бул Instructable кол менен ачылуучу жана жабылуу убактысы бар автоматтык тоок эшигинин дизайны үчүн. Эшик каалаган убакта алыстан ачылып же жабылышы мүмкүн.

Эшик модулдук болуп иштелип чыккан; раманы, эшикти жана контроллерди короодон алысыраак жерде курууга жана сыноого болот, андан кийин учурдагы корпустун тешигине бекитилет.

Ал 9Vdc иштейт, андыктан батареяны кубаттоо үчүн аны плагинден же батареядан жана күн панелинен иштетсе болот.

Бул электромагнитте жабык эшикти бекитип, эшикти ачык абалда кармоо үчүн колдонулат.

Негизги бөлүктөргө төмөнкүлөр кирет:

Arduino UNO 3.

4 орундуу, 7 сегменттүү LED дисплей

RTC модулу

RF модулу

Потенциометрлер, Серво мотору, 6V - 12V электромагнити, Баскыч баскычы бар айлануучу кодер

Эшик жана анын алкагы жыгач калдыктарынан жасалышы мүмкүн. Эшик таяктын айланасында өйдө бурулат (менин учурда принтерден алынган) жана эшикти көтөрүү үчүн керектүү моментти азайтуу үчүн каршы салмакта.

Аны куруу үчүн куралдар төмөнкүлөрдү камтыйт:

Arduino программасы үчүн Arduino IDE менен компьютер, Балка, Көрдүм, Кандооч, Зым кескичтер, Бургулоо, Бурама айдоочу.

Мен бул автоматтык тооктун эшигин күнүмдүк эки жолу эшигимди эртең менен жана кечинде ачуу жана жабуу үчүн сактап калдым. Тооктор жумуртка, кык жана көңүл ачуунун эң сонун провайдерлери, бирок аларды эрте туруп, короодон чыгарыш үчүн - өзгөчө кыш мезгилинде - машакаттуу болгон. Анан үйгө убагында барганыма ишенип, аларды жабуу менен үйгө кеч келүү эркиндигимди чектедим.

Тооктор күн тартибине ылайык, күн батканга чейин чатырга кайтып келишет жана күн чыкканда ойгонушат. Алардын кирип -чыгуу убактысы так эмес жана күндүн аба ырайына жана айланадагы жарыкка таасир этет. Эгер тоок эшиги жабылгандан кийин кирүүгө өтө кеч болуп калса, эшикти алыстан ачып, анан жабууга болот. Ээси күндүз жабылышы мүмкүн, эгер ээси тукумдуу тооктордун кирүүсүн токтотушу керек болсо.

Күндүн чыгышы менен батышынын убактысы жыл бою өзгөрүп турат жана кеңдиктен көз каранды болгондуктан, каалаган эшик контролери күндүн убактысын, жылдын күнүн көзөмөлдөп, жайгашкан жеринин кеңдигин билиши керек. Бул талап программалык камсыздоо же күндү көзөмөлдөөчү менен коштолушу мүмкүн, бирок бул дизайнда нерселерди жөнөкөйлөтүү үчүн кол менен жөнгө салынуучу ачык жана жабык убакыт орнотуулары колдонулат.

Күндүн чыгышы жана батуу убактысы бир күндөн экинчисине бир нече мүнөткө гана өзгөргөндүктөн, эшик контроллеринин орнотуулары жумасына бир жолу гана туураланышы керек.

Качан үй ээси тоокторунун чуркоо тартибин түшүнгөндө, алар ачык жана жабуу убакыттарын оңой эле оңдой алышат.

Ачылыш убактысы таңкы 3төн 9га чейин жана жабылуу убактысы 3төн 9га чейин жөнгө салынышы мүмкүн. Бул убакыттар экватордон 12ден 42 градуска чейинки кеңдиктерге туура келет (Австралияда Дарвинден Хобартка чейин) жана жылдын эң узун жана эң кыска күндөрүн камтыйт..

Негизи, эшиктин контроллери - бул эки кол менен орнотулган ойготкучу бар саат.

1 -кадам: Frame жана Swing Door

Рамка учурдагы кооперативдин ачылышынын үстүнөн бекитилген. Эшик гараждын эшиги сыяктуу өйдө карай шилтенет. Бул дизайн автоматтык эшиктерден артыкчылыгы бар, алар чатыр учурдагы эшиктин үстүндө жантайган же учурдагы тешик дубалга жанаша жайгашкан уюктар үчүн өйдө же капталга жылат.

1. Учурдагы эшикти алып салыңыз.

2. Учурдагы ачылыштын үстүнө туура келген кадр өлчөмүн тандаңыз. Кадрдын эки өлчөмү маанилүү - алкактын бийиктиги жана жыгачтын туурасы. Эшик горизонталдык бурулуштан бурулат жана бурулуштан каркаска чейинки узундук (диаграммада "D") жыгачтын туурасы менен бирдей. Бул эшик ачык болгондо, эшиктин бурулуштун үстүндөгү бөлүгү корпустун дубалына тоскоолдук кылбайт дегенди билдирет.

3. Кадр үчүн бышык жана аба ырайына чыдамдуу материалды тандаңыз. Мен бышык, бирок оор болгон кызыл сағызды колдондум. Сыртта карагай менен иштөө оңой болмок.

4. Эшиктин өзү жеңил, катуу жана аба ырайына каршы болушу керек.

2 -кадам: Pivot Rod жана Swing Door Sizeing

Эшиктин эшигинин өлчөмдөрү эшиктин туурасы алкактын ички четтерине туура келгендей болушу керек. Эшиктин бийиктиги алкактын бийиктигинин ичинен кичине.

1. 5мм (1/4 дюйм) диаметри жана узундугу таякчаны табыңыз, кадрдын туурасына барабар. Мен таякты демонтаждалган принтерден колдондум, бирок жиптүү таяк жетиштүү болмок. Таяктын дагы бир булагы - металлдан жасалган кийимдерди кургатуучу стеллаждар. Таякты болт кесүүчү же темир уста менен кессе болот. Металлдын капкагын бычак менен сыйрып алыңыз.

2. "D" узундугунда (мурунку кадамдагы диаграммада) рамканын үстү тешигинен жана айлануу таякчасынын диаметри тереңдигинен эки оюкту кесип салыңыз.

3. Пиндин диаметри айлануучу таяктан бирдей же бир аз чоңураак болгон шарнирди табыңыз. Пинди балка жана борбордук сокку менен ургулаңыз. Эгерде сизде борбордук сокку жок болсо, чоң мык же ушуга окшогон төөнөгүчтү колдонуңуз.

Кокусунан, мен колдонгон принтер таякчасы менин керексиз кутучамдан чыккан биринчи топсого эң сонун туура келген.

4. Эшикти ачуучу сервоприводдон штаммды алуу үчүн, бурулуштун астындагы бурулуучу эшигинин астынкы бөлүгүнүн салмагы жана айлануунун үстүңкү бөлүгүнүн салмагы окшош болушу керек. Буга эшиктин үстүңкү бөлүгүнө бургуланган оор болт жана гайкалар менен жетишүүгө болот.

3 -кадам: Серво мотору жана көтөрүүчү курал

Мен MR-996 серво моторун колдондум. Анын моменти бар: 9,4 кгс · см (4,8 В), же 11 кгс · см (7,2 В). Бул бурулуштун астындагы 20см эшик үчүн мотор 7.2Вде 11кг/20 = 550г көтөрө алат дегенди билдирет.

Пивот таякчасынын үстүндө эсептегичтин салмагы бар болсо, эшик оор жана/же узунураак болушу мүмкүн. Мен сүрөттөрдө көрсөтүлгөн каршы салмак катары эки чоң гайканы жана болтту колдондум.

Серво пластикалык колу менен коштолот, ал сервонун сплайн чыгаруу шахтасына туура келет. Бул колдун бир жагын курч бычак же зым кескичтер менен кесип алыңыз.

2. Көтөрүүчү кол эки узундуктагы алюминийден жасалган, жогорку колу L кашаа, асты колу алюминийден жалпак.

Тиркелген диаграммалар ар бир колдун өлчөмдөрүн кантип эсептөөнү көрсөтөт. Алынган өлчөмдөр раманын туурасына, "d" жана эшикке орнотулган көтөрүү чекитинин абалына негизделет.

Эшикти көтөргөндө колу servo моторду тазалайт.

4-кадам: Соленоидди жана эшикти ачык колдоону бекиңиз

1. Каркаска орнотулган соленоид эки максатта кызмат кылат:

а) эшик жабылганда бекитип, жана

б) эшик ачылгандан кийин жабылышына жол бербөө.

Соленоид контроллердин чыгышынан FET аркылуу айдалат. Ал эшик ачылуу же жабылуу процессинде турганда бир нече секундга артка тартылат.

2. Сүрөттө көрсөтүлгөндөй жыгачтын бир бөлүгүн бекиңиз. Бул раманын туурасынан кыска болот жана бурулуш таякчанын астына орнотулат.

5 -кадам: Контроллер

1. Мен контроллердин негизи катары Arduino Uno 3 колдондум. Жалпысынан 17 киргизүү жана чыгаруу казыктары бар.

2. Контроллер батареяны камдоочу I2C RTC контроллери аркылуу убакытты сактайт. РТКнын батарейкасын өзгөртүү үчүн жыл сайын контроллерди ачуу аракетин үнөмдөө үчүн кайра заряддалуучу батарейканын камдык көчүрмөсүн алуу артыкчылыктуу болмок. Убакыт айлануучу контроллер аркылуу коюлат жана 4 орундуу 7 сегменттүү LEDде көрсөтүлөт. ЖКны колдонуп, эшиктин канча жолу ачылганын жана жабылганын көрсөтө алат.

3. Ачуу жана жабылуу убактысы 10к Ом сызыктуу потенциометрлер менен жөнгө салынат. Мен айлануучу коддогучту жана LED дисплейин ачуу/жабуу убакытын белгилөө үчүн колдонсо болмок, бирок колдонуучу жөн эле басып, алыстан панелден убакытты көрө алышы оңой деп чечтим. Мезгил жума сайын өзгөрүшү керек.

4. Зымсыз RF адаптери (https://www.adafruit.com/product/1097) алыстан кол менен ачуу жана жабуу ыңгайлуулугу үчүн. Негизги фок url:

5. Мен контроллерди жайгаштыруу үчүн тандап алган кутуча кичинекей тарапта болгондуктан, алыстан кабыл алгычка туура келиши үчүн ага кичинекей кутуну кошушум керек болчу.

6. Фритзинг диаграммасы тиркелет.

6 -кадам: Код

Код айланып, төмөнкүлөрдү аткарат:

1. панелдин өчүргүчтөрүнүн абалын сканерлейт, 2. RTC окуйт жана убакытты күндүн мүнөтүнө айлантат (0ден 1440ка чейин).

3. эки аналогдук потенциометрди окуйт жана бүтүн санга ачык жана жабык убакытка которот. Убакыт жөндөөлөрүнүн жакшыраак чечимин берүү үчүн, ачык жабык убакыттар, тиешелүүлүгүнө жараша, таңкы 3төн 9га чейин жана түшкү 3төн 9га чейин чектелген.

4. алыстан баскычы басылганын көрүү үчүн RF киргизүүнү окуйт.

5. учурдагы убакытты ачуу жана жабуу убактысына салыштырат жана эшикти ачуу же жабууну аныктоо үчүн режимди окуйт.

Кол менен ачык жана жабык которгучту кошуу программалык камсыздоонун дизайнын татаалдаштырды, анткени системада "кол менен" жана "автоматтык", башкача айтканда, убакытты которуу режимдери керек. Мен муну башка "режим" которгучун кошпостон, колдонуучу автоматтык режимге кайтуу үчүн ачык же жабык баскычты эки жолу басуу менен чечтим.

Ачуу же жабуу баскычын бир жолу басуу контроллерди кол режимине өткөрөт. Эгерде эшик жабылган убакыттан кийин ачылса, балким кеч тоокту короого киргизиш үчүн, колдонуучу эшикти автоматтык режимге кайтарууну унутуп коет. Ошентип, кол режими эскертүү катары "Ачык" же "Жабуу" көрсөткөн LED дисплейи менен белгиленет.

Мен алган LED Display китепканалары:

7 -кадам: Контроллердин бөлүктөрүнүн тизмеси

Arduino Uno 34-цифралык 7-сегмент модулу

MG 996R Servo мотору

1k Ом резистору

FET: FQP30N06L.

2 x 10kOhm потенциометрлери (ачуу/жабуу белгиленген убакыт)

Камтылган баскыч менен Rotary Encoder

Jumper зымы

1A DC-DC конвертери: Servo жана электромагниттик үчүн

1 x SPDT которуштуруу которгучу (Саат/Мүнөт тандоо селектору)

1 х SPDT борбору бир заматта өчүрүлөт (кол менен ачуу/жабуу үчүн)

1 x SPDT борбору өчүрүлөт (боштук үчүн/убакытты көрүү/убакытты тандоо селектору үчүн)

Соленоид: 6-12В 10мм сокку тартыңыз

Adafruit Simple RF M4 алуучусу - 315MHz Учурдагы Түр

Keyfob 2 -Button RF Remote Control - 315MHz

Box

8 -кадам: Электр энергиясы менен камсыздоо жана Күн панели & Батарейканын өлчөмү

1. Arduino 12Vdcтен иштей алат да, муну менен анын сызыктуу жөндөгүчүнүн ысык иштешине шарт түзүлөт. Серво жогорку чыңалууда жакшыраак иштейт (<7.2V), андыктан компромисс 9Vdc системасын иштетип, соленоидди жана сервону 6Вда иштетүү үчүн DC-DC конвертерин колдонуу болгон. Менин оюмча, DC-DC конвертерин жок кылуу мүмкүн жана Arduino, servo мотору жана электромагнити бир эле 6V (1A) менен иштейт. 100uF конденсатору Arduino серводон жана соленоидден чыпкалоо үчүн сунушталат.

2. Мен жасаган контроллер болжол менен 200мА токту тартты. Соленоид жана серво иштеп турганда, азыркы чүчүкулак 1Ага жакын болгон.

Батареянын кубатын үнөмдөө үчүн LED дисплейин өчүргүч менен өчүрсө болот.

Эшикти ачуу же жабуу үчүн болжол менен 7 секунд убакыт кеткенин эске алуу менен, ачык жана жабык операциялар күнүмдүк энергия керектөөнүн болжолдуу 1А күнүнө эки жолу гана ишке ашпай калган.

Ал 1А 9В штепселдик пакетин өчүрө алат, бирок штепсель жана штепсель аба ырайынан корголушу керек.

3. Күнүмдүк энергияны колдонуу 24h x 200mA = 4800mAh деп эсептелет. 20W күн панели бар 7Ah коргошун кислотасы батарейкасы жылдык орточо 5 саат инсоляциясы бар аймактарда бир күндүк автономия менен жетиштүү болушу керек. Бирок көбүрөөк батареялар жана чоңураак панель болгондо, автономия күндөрү көп болмок.

Мен батареяны жана панелдин өлчөмүн эсептөө үчүн төмөнкү онлайн калькуляторду колдондум:

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

9 -кадам: Колдонуучунун иштөө инструкциясы

Эшик автоматтык же кол режиминде иштейт.

Автоматтык режим эшик ачык же жабылган убакыт орнотуулары боюнча ачылат же жабылат дегенди билдирет. Автоматтык режим бош дисплей менен көрсөтүлөт, дисплей которгуч "Бош" деп коюлганда. Режим кол менен автоматтыкка өткөндө, "АВТО" сөзү 200 мС үчүн жаркырайт.

Алыстан башкаруу пульту же контролу иштетилгенде, эшик Кол режимине өтөт. Кол режими дисплейде "OPEn" же "CLSd" көрсөтүлсө, дисплей которгучу "Бош" абалына коюлганда билдирет.

Кол режиминде, ачуу/жабуу убактысынын орнотуулары этибарга алынбайт. Колдонуучу эшикти кол менен ачылса жабууну, же кол менен жабылган болсо, эшикти ачууну же Автоматтык режимге кайтарууну унутпашы керек.

Автоматтык режимге кайтуу үчүн, колдонуучу эшик жабык болсо, Жабуу баскычын экинчи жолу, же эшик жабык болсо Ачуу баскычын экинчи жолу басышы керек.

Эшик Автоматтык режимде күндүн башында (12:00) башталат.

10 -кадам: Коңгуроолор жана ышкырыктар

Кээ бир келечектеги жакшыртуулар төмөнкүлөрдү камтышы мүмкүн:

Эшик ачылганда/жабылганда сигнал берүү үчүн зымсыз коңгуроо

"Такалып калган ойготкуч" системасы соленоидге жана сервого барабар токту 10 секунддан ашык тартса керек.

Контроллерди конфигурациялоо үчүн Bluetooth жана App.

Интернет көзөмөлдөө ачуу жана жабуу.

Көбүрөөк маалымат алуу үчүн LED дисплейин LCD менен алмаштырыңыз.

Потенциометрлерди ачуу/жабуу убактысын жок кылыңыз жана ачуу/жабуу убакыттарын коюу үчүн которгучту жана учурдагы айлануучу которгучту колдонуңуз.