Управление жалюзи своими руками

Автоматические жалюзи: как сделать полезное устройство своими руками

Автоматические жалюзи сегодня получили распространение не только в офисных помещениях. Их все чаще используют в частных коттеджах и квартирах.

Возможность дистанционного управления позволяет более точно регулировать уровень освещенности, экономит силы и время, повышая комфортность пользования.

Необходимость электропривода

Автоматические жалюзи с электроприводом на окна особенно необходимы для больших помещений, конференц-залов или балконов.

Установка позволяет экономить время на регулирование системы.

Настройка определенной программы дает возможность управлять всеми окнами, регулируя каждое из них независимо.

Достоинством автоматических моделей является также более медленный износ материала жалюзи, так как на их регулировку затрачивается постоянно одно и то же усилие.

Необходимость в автоматике возникает также:

1. при установке жалюзи на вентиляционные решетки в труднодоступных местах;
2. на воздухозаборных решетках, которые монтируются высоко на фасаде;
3. на радиаторах отопления.

По месту установки жалюзи с электроприводом подразделяют:

• на наружные – их монтируют на внешние проемы окон и дверей для защиты от прямых лучей или проникновения чужих лиц;
• жалюзи электрические внутренние используются в быту для дверей, окон или перегородок;
• технические устройства применяются для вентиляционных решеток, обычно на промышленных предприятиях.

Самостоятельное изготовление устройства

Стоимость электрических жалюзи достаточно высока, однако существует возможность изготовить такую систему своими руками.

Конструкция устройства состоит из трех частей:

1. несущего вала;
2. основного полотна;
3. электрического блока.

Чтобы сконструировать автоматические жалюзи своими руками, необязательно быть специалистом с техническим образованием. Установить систему можно, имея определенные навыки и пользуясь пошаговой инструкцией.

Необходимые замеры

На начальном этапе следует определить размеры изделия, которые зависят от параметров оконной рамы. Штора может быть чуть длиннее, однако ее ширина не должна выходить за рамки окна.

Стандартный припуск обычно составляет не более 2 см. Структура материала, из которого изготовлены жалюзи, не влияет на возможность их автоматизации.

Поэтому выбор материала, в основном, определяется интерьером помещения, формой окна, местом установки. Чаще используют материал высокой плотности.

Процесс изготовления шторы прост:

• по имеющимся размерам, с учетом припусков, выкраиваются две одинаковые детали;
• они аккуратно складываются лицевой стороной внутрь и сшиваются;
• полученный мешочек выворачивается;
• далее сшивается верхний край мешочка.

Шторка готова. Однако нет необходимости шить ее самостоятельно. Можно использовать старые жалюзи с уже имеющимся у них пластиковым стержнем.

Для установки электропривода подходят любые виды жалюзи. Для удобства изготовления чаще всего выбирают рулонные шторы, однако их можно использовать только внутри помещения.

Выбор двигателя

На следующем этапе необходимо правильно подобрать электропривод для жалюзи своими руками.

Двигатели могут работать:

1. от аккумулятора напряжением 12 В;
2. от солнечной батареи;
3. от сети 220 В.

Можно использовать в качестве привода мотор с редуктором, выбирая его с учетом скорости вращения вала. В этом случае, по расчетам специалистов, скорость вращения вала двигателя должна быть выше 15 об/мин., а напряжение – не ниже 12 В.

Выбор двигателя зависит:

• от места установки системы;
• веса всей конструкции;
• вида жалюзи.

В горизонтальных конструкциях с шириной элементов от 1,6 до 5,0 см выбирают приводы с напряжением от 24 В до 220 В. Его монтируют внутри карниза и программируют на дистанционные подъемы, опускания и повороты штор.

Для вертикальных жалюзи используют обычно двигатель с напряжением 24 В, который устанавливают позади карниза. Ламели можно удаленно двигать или вращать.

Монтаж рулонных моделей значительно проще. Привод жалюзи закрепляется в трубе для намотки шторы, что обеспечивает экономичность пространства.

Одновременно можно вмонтировать в привод приемник радиосигнала. В конструкции типа плиссе применяют двигатели с напряжением 24 В.

Выбор управляющего устройства

Существуют разные способы управления жалюзи с электроприводом.

Радиосигнал

При дистанционном способе пульт программируется определенным образом.

В заданное время он подает сигнал таймеру на устройстве, после которого происходит регулировка жалюзи.

Выключатель

При стационарном способе около окна или в другом удобном месте монтируется кнопка, с помощью которой запускается весь механизм.

Смартфон

На него устанавливается специальная программа, позволяющая удаленно управлять всей системой.

Жалюзи на фотоэлементах

Самый дорогой способ управления. Реагируя на интенсивность освещения, фотоэлементы запускают устройство при изменении силы светового потока.

Универсальный способ. Дает возможность управлять автоматическими жалюзи на окнах любым из возможных способов.

Подключение Arduino

Автоматику для жалюзи можно сконструировать с помощью модуля Arduino. На него записывается программа, задающая определенные функции.

В зависимости от установленных датчиков, система будет реагировать:

• на изменение температурного режима;
• показатель уровня освещенности;
• таймер, установленный на определенное время.

Использование платформы Arduino особенно удобно для управления двумя и более окнами. Модуль позволяет при желании нажатием кнопки изменить скорость движения или вращения элементов, а также запрограммировать дополнительные функции.

Особенно важен режим безопасности, при котором владелец своевременно оповещается о возникновении сбоев в системе.

Преимущества и недостатки автоматики

Жалюзи на окна с электроприводом устанавливают, в первую очередь, ради удобства их эксплуатации (по сравнению с ручным управлением).

Среди других преимуществ их использования можно отметить:

1. возможность одновременного управления всеми шторами в доме;
2. снижение изнашиваемости полотна штор;
3. легкость управления панорамными окнами;
4. возможность применения программируемого таймера и датчиков температур и освещенности;
5. возможность интеграции устройства в систему «Умный дом».

Кроме достоинств, электрические жалюзи имеют и недостатки:

• качество комплектующих — дешевые компоненты быстро выходят из строя, покупка качественных деталей ведет к удорожанию всей конструкции;
• использование аккумуляторов требует регулярной подзарядки;
• если используется напряжение от сети, необходим монтаж дополнительных розеток вблизи окон;
• стоит учитывать и дополнительный расход электроэнергии, который потребуется для работы системы.

Заключение

Установка автоматических жалюзи своими руками – простой и доступный способ повысить комфортность проживания.

Однако даже качественный монтаж конструкции не исключает вероятности сбоев в системе управления или поломки каких-либо деталей.

Поэтому, наряду с автоматикой, желательно оставить и ручной способ управления шторами, как запасной. Он пригодится на время ремонта электрического устройства.

Видео: Автоматические жалюзи на сервоприводе и Arduino

Источник: bezopasnostin.ru

Как сделать электропривод для карниза

Технология умного дома затрагивает и управление шторами. Карниз с электроприводом – оборудование, позволяющее управлять естественным светом, не вставая с дивана. Но не обязательно тратить деньги и покупать дорогую технику, можно сделать его самостоятельно. Все компоненты продаются в радиомагазинах, поэтому получится сильно сэкономить.

Принцип работы

При рассмотрении штор с электроприводом, можно заметить простую технологию, легко повторяемую дома.

Конструкция представляет собой привод, который крепится к жесткому алюминиевому профилю. Он требуется, чтобы создать опору для всей конструкции. Внутри располагается прочная стальная струна, которая соединяется с передвижной кареткой.

Электропривод подключен к каретке с помощью тросика. Начиная двигаться, трос передвигается и тем самым меняет расположение каретки. Одновременно на струне располагается и электроштора, которая также перемещается.

На некоторых моделях магазинных карнизов установлен таймер. Он позволяет задавать конкретное время открытия или закрытия штор на постоянной основе или периодически. В домашнем электрическом приводе для штор его также можно установить. Датчики и таймеры продаются отдельно и программируются с помощью любых сред.

Датчики освещения можно найти в китайских интернет-моллах или радиомагазинах. Это индикатор, который определяет уровень освещения в помещении и в соответствии с заданной программой определяет положение занавески.

Процесс сборки и монтажа

Электрический карниз для штор работает благодаря приводу, который осуществляет перемещение полотна по заданным координатам. Для этого требуется выполнить следующие инструкции.

Раздвижной электрокарниз собирается по следующей инструкции:

1. Перед сборкой нужно найти все детали, а также убедиться, что все крепежные элементы присутствуют.
2. Для установки потребуется алюминиевая опора. Лучше всего подойдет алюминиевый «П» образный профиль. Это доступный элемент, который может быть использован в системе автоматического карниза. В продаже есть профили разных параметров, подойдет 2х3 или имеющие подобные размеры.
3. Слева встраивается привод. Лучше использовать готовый привод от автомобильного стеклоподъемника. Он дешев, продается в любом автомагазине, имеет малые размеры и подключается от 12 вольт, то есть можно использовать обычный блок питания.
4. Справа монтируется каретка с колесиками.
5. Между кареткой и приводным блоком натягивается трос. Можно воспользоваться обычной стальной бельевой веревкой или купить тросик в строительном магазине.

Ниже представлена схема сборки силовой части. Важно заметить, что для ее компоновки лучше использовать печатную или макетную плату. Для этого нужны навыки пайки и элементарное понимание работы электротехники.

На схеме ниже представлен также датчик определения освещения в помещении, в качестве которого подойдет фоторезистор. Он должен располагаться так, чтобы постоянно смотреть на улицу. Ему не должны препятствовать отливы, шторы, козырьки и прочие помехи.

Для управления используется обычный пульт. Он уже есть в готовых блоках управления, поэтому самостоятельно собирать его не нужно.

Лучше всего использовать радиопульт, который может работать из любой комнаты.

Подключить жалюзи можно двумя способами:

1. Аккумуляторы. Удобством этого питания выступает отсутствие проводов. Но периодически аккумуляторы садятся и постоянный нагрев от солнца приведет к постепенной потере емкости.
2. БП. Блок создаст постоянное напряжение без перебоев, но придется прятать провод и тянуть его к розетке.

Электропривод своими руками для жалюзи и ролл-штор

Если нет возможности использовать покупной двигатель для штор с электроприводом, возможно доработать уже существующие. Система моторчика — это электромагнитная комбинация двух катушек. Внутри них, при подаче электричества, создается электромагнитное поле, которое и вращает вал. Что делать в этой ситуации?

Сделать электрокарниз для римских штор можно на основе моторчика их электроотвертки и битодержателя, который продается отдельно в магазине.

Потребуется сделать несколько доработок:

1. Снять корпус. Чтобы добиться компактности, достаточно просто разобрать корпус, там будет небольшая система из ротора и статера. Их требуется вытащить.
2. Извлечь батареи. Элементы питания представляют собой несколько соединенных последовательно аккумуляторов. На место плюса и минуса припаиваются удлинители-провода.

• 

Можно пойти дальше и изготовить электрошторы на собственном двигателе. Потребуется:

1. Тонкий провод для намотки катушки (нужен специальный лакированный проводник);
2. Ферритовый сердечник (Требуется в идеальной конструкции. Можно использовать любые другие немагнитные сердечники).
3. Магнит.
4. Провод.

В качестве сердечника можно использовать тубу шприца. На нее наматываются витками провод. Точных требований нет — чем больше, тем лучше. Чтобы установить вал, понадобится изготовить металлическую трубку и зафиксировать ее на опоре.

Подавая ток от изготовленной катушки, вал начнет крутиться. Полученный электрошторы нужно запитать от аккумулятора 18650 или внешнего БП.

Советы для домашних умельцев

Электрокарнизы для штор можно сделать самому, если требуется сэкономить. Но лучше придерживаться нескольких дополнительных правил.

1. Двигатель должен быть реверсивным. То есть, привод должен иметь возможность обратного кручения. Нельзя использовать дешевые моторчики от игрушек, так как они могут вращаться только в одну сторону. Подойдут микромоторы для бормашинок, имеющие реверсивный ход.
2. Дешевые моторчики лучше не использовать. Чем дешевле двигатель, тем ниже его качество. Это приведет к постоянному биению вала. Если изготавливается электрокарниз для римских штор, драпировка должна быть образована правильным образом. Поэтому биение вала недопустимо.
3. Внутренняя изоляция. Мотор и плата могут иметь оголенные контакты, которые замкнутся о алюминиевую опору. Для этого можно использовать изоленту, жидкий компаунд или краску.
4. Макетная плата. Небольшая печатная плата с прорезями и местами под пайку. Соединение между компонентами осуществляется с помощью проводов. Это лучше, чем навесной монтаж, так как снижает вероятность короткого замыкания.

Подробнее о сборке электрокарниза в видео.

Источник: mirshtory.ru

Как сделать жалюзи с электроприводом своими руками?

Жалюзи с электроприводом можно сделать своими руками. Первоначально определяют размер шторы. Для этого потребуется замерить оконную раму либо створки. Длина жалюзи должна совпадать с параметрами рамы. Допускается увеличение этого показателя для штор (по сравнению с рамой) на 8-12 см. На припуски потребуется оставить 2 см. Ширина жалюзи должна равняться аналогичному показателю рамы.

Схема жалюзи с электроприводом.

Основные работы

Изготовление штор своими руками с электроприводом производится с помощью ткани, степлера, рулетки, уровня, электрической отвертки. Следующий этап предусматривает раскройку ткани. Потребуется 2 выкройки – для изнанки и для лицевой стороны. Отрезки соединяют изнанкой наружу и сшивают. Штора выворачивается. Полученный зазор зашивают и разглаживают. Специалисты рекомендуют использовать ткань одного цвета.

Виды приводного управления жалюзи.

Жалюзи крепят на деревянный брус, длина которого должна быть на 1 см меньше, чем ширина шторы. Для этого ткань расстилают на ровной поверхности (изнанкой вверх). Сверху делают отступ в 5 см. Затем укладывают готовый брус. Опора оборачивается тканью. Дерево и полотно фиксируют степлером. Чтобы рейка натягивала штору, потребуется сделать для нее кармашек. Край полотна заворачивают на 3 см. Брус продевают в этот кармашек.

Для поднятия/опускания жалюзи применяют электропривод. Его можно купить в готовом виде либо сделать своими руками. Последний метод предусматривает применение электрической отвертки, бит, удлинителя для бит. Первоначально производится разборка отвертки. Она питается от 3 аккумуляторных батарей с форматом А4. Батарейный отсек отсоединяют, провода питания удлиняют на 2-2,5 м. Электродвигатель и редуктор нуждаются в доработке. Связано это с тем, что основной электропривод потребуется установить в узком пространстве окна. В этом случае доработка устройства связана с укорочением его корпуса.

Правила выбора мотора

Устройство рулонных штор с электроприводом.

Привод легко соединяется со шторой своими руками. В соответствующем сальнике предусмотрен удлинитель фиксации бит. В торец корпуса намотки жалюзи устанавливают первый элемент. Предварительно снимают штатную заглушку. Производится эта процедура таким образом, чтобы сальник плотно зафиксировался в торце.

Устройство монтируют к строительной скобе, закрепленной к раме. Первоначально электропривод для штор фиксируют с помощью стяжек. Затем крепежные элементы заменяют скобами. Если двигатель установлен, монтируют жалюзи в горизонтальном положении.

Управлять работой конструкции можно с помощью реверсивного выключателя, расположенного на блоке питания.

Можно сделать жалюзи с электроприводом, представленным в виде мотора с редуктором. При выборе последнего агрегата учитывают скорость и усилие вращения вала. Специалисты рекомендуют покупать в этих целях моторы со скоростью вращения вала более 15 об/мин. Напряжение реверсивного агрегата не должно быть меньше 12 Вт.

Двигатель устанавливают в пластиковую коробку. Затем прокладывают кабель, подключают кнопки. Процесс самостоятельного изготовления моторизированного привода жалюзи завершен. При желании и возможности на шторы устанавливают своими руками стационарное питание и автоматику. С помощью такой методики можно сделать рулонные жалюзи, которые регулируются “вниз”/”вверх”. Вертикальные шторы двигаются вправо/влево, при этом регулируется интенсивность подачи света в дом.

Источник: 1pooknam.ru

Умные шторы своими руками

Однажды, после тяжелого рабочего дня, я пришел домой и понял, что хочу отдохнуть, а не ходить и закрывать шторы. Хочется увидеть их закрытыми вечером и открытыми утром, при этом не выделывать танцы перед окном. Погуглив разные решения, было принято решение сделать все самому.

По многочисленным просьбам, выкладываю все свои наработки по переделке обычных рулонных штор в автоматизированные с удаленным управлением. Осторожно, много фотографий!

Для начала про рулонные шторы:

• Плюсы: рулонные шторы визуально расширяют пространство, красивые и недорогие. Очень простой монтаж. Можно каждым окном управлять отдельно. Высвобождается место на подоконнике.
• Сложности: вручную открывать 5 окон уже занимает долго времени. Открыть полностью угловое окно мешает сам механизм (пример: механизм вверху балконной двери упирается в стену и не дает открыть проход полностью). Из-за этого необходимо вешать шторы с наружной стороны окна. Цена даже на китайские моторизированные шторы начинаются от 2000 рублей, умножаем на 5 и уже сразу же думаем, как сделать все подручными средствами.

Немного про задачи:

Необходимо добавить к обычным рулонным шторам из строительного магазина удаленное управление и подключить к умному дому на openSource платформе Home Assistant. И еще необходимо сохранить обычное управление за веревочку.

Если все автоматизировать, то скорость не играет роли, поэтому можно применять двигатели с редуктором. Коллекторные двигатели дешевые, но не самая надежная вещь для ежедневного применения. Сервомашинки тоже имеют коллекторные двигатели и плюс не стабильные при постоянном вращении. Отличным вариантом выглядят шаговые двигатели. Бесшумные, можно контролировать положение, стоят копейки. В итоге, комплект из 5 двигателей 28BYJ-48 с драйвером ULN2003 обошелся мне в 10$

Про двигатель 28BYJ-48:

Подробно о нем можно почитать здесь.

Были вопросы о мощности этого двигателя. Опасения что он будет слабым, не оправдались. Вернее так — если использовать полношаговый режим, то двигатель очень хилый, если использовать полушаговый, то вал уже голыми руками не остановить. Кому будет мало мощности, в интернете много статей как приподнять напряжение, превратить его в биполярный и прочие улучшения.

Так как у нас осталось ручное управление, и мы не хотим впустую гонять двигатель, то необходимы датчики положения штор. Минимум необходим один датчик на одном конце, но лучше два. Можно использовать любой концевой, оптический и т.д., но я лично выбрал герконовый, т.к. приклеить неодимовый магнитик с другой стороны очень просто и работать должен стабильно и долговечно. Сами герконы я выбрал для эстетики уже в корпусе. Плюс предусмотрел настройку по расстоянию от вала. По высоте можно регулировать проставками.

Про конструкцию крепления:

Задача была спроектировать корпус максимально простой для изготовления на 3д принтере с минимальными доработками. Моделировал в Fusion 360. Комплектное крепление цепляется за верх окна, но такую конструкцию на FDM принтере будет трудно сделать с нужными требованиями по прочности, поэтому была придумана конструкция с одним винтом для регулировки.

Итого получилось три детали для 3д-печати. Ссылка для скачивания 3д-моделей.
thingiverse
Основная часть для двигателя, платы управления на ULM2003, креплением герконов, двигателей, лески для стабилизации штор, и регулировочного винта.

Крышка для закрытия всего этого безобразия. Зажим или по-другому крюк.

Сама конструкция штор содержит несколько пружин, которые работают как тормоз если тянуть за шторы(пружина затягивается) или отпускает если крутить за веревку.

При сборке надо сделать одну доработочку: кусачками сломать ободок, который прикрывает веревку, т.к. теперь у нас есть свой неподвижный ободок, который не дает выпасть веревочке.

Управлять шаговым двигателем будет NodeMCU на ESP8266. Он выбран из-за дешевизны, наличия резервного канала wi-fi и на нем достаточно легко написать нужные скрипты. Если нужно больше чем две шторы или дополнительные датчики, то ножек микроконтроллера уже не хватит, можно посмотреть в сторону ESP32. (на фото esp32 не приведена, т.к. она в распределительной коробке)

Среда разработки может быть любая. ESP32 может программироваться через Arduino IDE. Но я для себя выбрал Visual Studio Code из-за скорости, модульности и бесплатности. В этой среде можно разрабатывать почти под любые платформы (не только железо). Можно даже подключить IAR ARM.(но это уже совсем другая тема)

Задача программы простая:

Подключиться по Wi-fi
Подключиться к MQTT брокеру
Подписаться на топик
Управлять скоростью двух моторов
Следить за состоянием концевых датчиков
Отправлять брокеру текущие шаги

Исходники можно взять отсюда.(осторожно это самый первый быдлокод для пробы штор). В коде надо указать свой логин и пароль от wi-fi. А также параметры MQTT-брокера.

Заливаем программу и пробуем отправить первые данные через MQTTBox. Все работает! Как добавить шторы в систему home-assistant я напишу отдельную статью, если будет интересно всем.

Небольшое видео как это делалось:

Плюс выступление на какой стадии находится у меня умный дом.

Всем пожелаю расслабиться дома!
UPD: Ссылка на скачивание файлов для печати на 3д-принтере

Источник: habr.com

blog.instalator

Изготовление и установка электропривода на рулонные шторы

Электропривод выполнен на базе миниатюрного 4-х фазного шагового двигателя 28BYJ-48-12V . Двигатель имеет редуктор с передаточным числом приблизительно 64:1, что обеспечивает достаточно приличный крутящий момент для такого размера двигателя и скорость вращения

• Схема фаз двигателя 28BYJ-48-12V
• Передаточное число редуктора двигателя 28BYJ-48-12V составляет примерно 64:1.

Контроллер

В качестве мозга электропривода использован микроконтроллер Atmega328. Он общается с внешним миром через шину RS485, по протоколу ModBus, шина выполнена на микросхеме MAX485. Шаговый двигатель подключается через транзисторную сборку Дарлингтона — ULN2003. В качестве датчика нулевой точки использован датчик Холла A3144, он служит для определения верхней нулевой точки (Zerro) положения шторы. Еще один датчик Холла (Mode) припаян непосредственно на самой плате и выполняет следующие функции:

• Активация режима обучения
• Аварийный останов двигателя
• Сброс контроллера на заводские установки

Дополнительно на плате контроллера предусмотрены входы для фоторезистора (например vt90n) и герконового датчика открытия окна.

Схема электрическая принципиальная электропривода рулонных штор на шаговом двигателе 28byj-48

Код прошивки микроконтроллера написан в среде Arduino IDE и находится в открытом доступе на моей странице GitHub.

Принцип работы

После подачи питания устройство несколькими миганиями светодиода, установленного на плате, сигнализирует о включении. После включения питание на двигатель не подается, штора находится в неподвижном состоянии.

Для того чтобы контроллер знал текущее положение шторы его необходимо обучить. Для этого в ручную опускаем штору в нижнее положение на необходимую длину, подносим кратковременно магнит к датчику Mode на контроллере (датчик установлен в районе светодиода), при этом светодиод начнет мигать, сигнализируя активацию режима обучения, на двигатель подается управляющий сигнал и штора начинает двигаться вверх до верхней нулевой точки где останавливается по сигналу от датчика Холла установленного в креплении корпуса контроллера. Контроллер при этом запоминает количество шагов двигателя и сохраняет это значение в энергонезависимой памяти EEPROM микроконтроллера.

Если к датчику Mode поднести кратковременно магнит во время движения шторы, то контроллер сразу остановит движение.

Для сброса контроллера на заводские установки необходимо поднести магнит к датчику Mode не менее чем на 5 секунд, при этом светодиод начнет быстро мигать, контроллер перезагрузится и установит все значения параметров на заводские.

Для управления положением шторы используется регистр set_position, положение задается значением от 0 до 100, где 0 — открыто, штора находится в верхней точке, а 100 — полностью закрыто, штора находится в нижнем положении.

Если в конфигурации контроллера активировать функцию «Определение текущего положения шторы после подачи питания» — регистр check pos flag (0- выключено, 1 — включено), то сразу после подачи напряжения на контроллер, штора начнет движение вверх до верхней точки, в этот момент контроллер запоминает количество шагов и по достижении верхней нулевой точки, штора возвращается в положение в котором находилась до момента подачи питания. Эта функция служит для определения положения шторы например когда отключили электричество. Если эта функция отключена, то при подачи питания штора остается в текущем положении до момента подачи команды set_position, как только контроллер получит первую, после подачи питания, команду он сначала запустит функцию определения текущего положения шторы и только после этого выставит положение шторы поступившее командой set_position.

Таблица данных регистров ModBus

Стандарт ModBus предусматривает отдельную таблицу для каждого типа данных, в контроллере же все данные хранятся в одном массиве в виде перекрывающихся таблиц. Значение всех регистров и адресов представлены в таблице:

Корпус контроллера

Корпус для устройства был спроектирован в программном комплексе Autodesk Fusion 360 и распечатан на 3D принтере из ABS пластика. Точность печати меня не устроила, поэтому детали корпуса были зашпатлеваны, отшлифованы, загрунтованы и окрашены акриловой краской из баллончика, это скрыло все изъяны 3D печати. После чего была изготовлена силиконовая форма и корпуса были отлиты из жидкого полиуретана. Про изготовление корпусов методом литья жидкого полиуретана в силиконовые формы постараюсь описать отдельной статьей.

Корпус спроектировал в программе Autodesk Fusion 360

Доработка механизма рулонной шторы

• Внешний вид механизма рулонной шторы. Нам необходимо обрезать козырек над шестерней цепочки
• Нажимаем плоскогубцами защелку
• Снимаем верхнюю втулку
• Выступ во втулке служит механизмом стопора, при попытке размотать штору за полотно, выступ упирается в пружины и тем самым сжимает их на валу не позволяя втулке вращаться.
• Полностью разобранный механизм
• Сначала откусываем козырек бокорезами
• Зажимаем в патрон шуруповерта
• На крупнозернистой наждачной бумаге немного стачиваем край по окружности до нужного диаметра
• Должно получиться примерно вот так
• Примеряем, проворачиваем вал и смотри чтобы ничего не задевало и не подклинивало
• Собираем все в обратной последовательности
• Идеально

Немного про организацию моего подключения контроллеров электропривода рулонных штор

У меня в каждом окне стоит «комнатный» контроллер построенный на Arduino UNO + Ethernet Shield W5100, в задачи которого входит сбор показаний температуры воздуха в приточном клапане вентиляции, температуры радиаторов отопления (DS18B20), температуры и влажности помещения (DHT22), передача сигнала датчика движения (DSC LC-101) и датчика открытия окна (геркон), а так же управление сервоприводом приточной вентиляции.

Я решил добавить в него еще и функцию прослойки между шиной RS485 рулонных штор и сервером IoBroker, данные в который передаются по протоколу MQTT. Таким образом у меня на этот «комнатный» контроллер легли функции мастера сети ModBus. Все контроллеры штор одного окна подключены по шине RS485 к мастеру, он с периодом 2 секунды опрашивает подчиненных (контроллеры штор) и отдает текущие данные по протоколу MQTT на сервер умного дома IoBroker.

Так же мастер принимает команды по MQTT от сервера и отправляет их подчиненным. Так как подчиненных несколько и мастер не может одновременно отправить управляющие команды сразу всем, а по MQTT практически одновременно может поступить несколько команд (например команда открыть 1,2 и 3 штору) то мастер отработает только первую. Чтобы команды не терялись на мастере был организован буфер, что то подобное FIFO (англ. first in, first out — «первым пришёл — первым ушёл»). пришедшие данные по MQTT записываются в массив после чего мастер по в общем цикле программы проверяет свободность шины RS485 и отправляет команду ModBus из нулевого элемента массива очереди, сдвигает данные команд массива влево и цикл повторяется пока в массиве очереди есть данные.

Подключение электропривода

Для подключения контроллера используется всего 4 провода, 2 из них это +-12 В — питание контроллера и двигателя, и 2 провода для шины RS485.

Верхняя плата (левый) Нижняя плата контроллера (левый)

Источник: blog.instalator.ru

Управление жалюзи своими руками

Автоматические шторы своими руками

В этой статье я расскажу о конструкции автоматического привода штор, установленного у меня на балконе. Там у нас растут цветы, которым вреден прямой солнечный свет. Кроме того, летом, если окна балкона закрыты, при прямом солнечном свете воздух на балконе быстро перегревается. Однако когда прямого света нет, шторы желательно открыть — тень тоже не способствует росту цветов. Поэтому, для поддержания на балконе приемлемой освещенности, я автоматизировал работу штор.

Механика

Шторы изначально уже были на балконе. Их две, обе подвешены на металлическом тросике, протянутом под потолком от одной стены балкона до другой. Понятно, что передвигать нужно сразу обе шторы, при этом из-за трения штор об тросик (он достаточно шершавый) требуемая сила должна быть достаточно велика. Кроме того, иногда на пути шторы могут встречаться препятствия, например, приоткрытое окно балкона, что еще больше увеличивает требования к силе.
Таким образом, привод должен быть достаточно мощным и надежным — на балконе часто бывает повышенная влажность, возможна достаточно большая разница температур зимой и летом. Поэтому основой привода я сделал автомобильный привод стеклоподъемника. Он обладает достаточной мощностью, способен выдавать большой крутящий момент (в него встроен червячный редуктор) и очень надежен.

Схема механической части привода показана ниже:

Подробнее о конструкции. На вале привода стеклоподъемника (слева на схеме) закрепляется пластиковый ролик с проточкой, на который намотан виток веревки. Привод закрепляется на одной из стен балкона. На противоположной стене крепится такой же ролик, через который также пробрасывается веревка.
После этого веревка натягивается, так что трения веревки на ролике привода хватает для перемещения штор. Противоположные концы каждой шторы крепятся к веревке так, чтобы при вращении мотора штора раздвигалась или сдвигалась.

Для проверки работы привода я сделал его уменьшенную модель. Привод стеклоподъемника и независимый ролик закрепил на доске, натянул между ними веревку, после чего можно было проверять работу электроники и измерять силу, развиваемую приводом.

Фотография самого привода на макете:

Как видно из фотографии, к приводу стеклоподъемника прикреплена достаточно крупная тонкая пластина (я использовал текстолит). К ней крепится металлический уголок с двумя отверстиями, через которые пропущена веревка. Он нужен для того, чтобы виток веревки на ролике не путался, для этого отверстия в уголке сделаны на разной высоте относительно пластины.
Правее уголка — концевые выключатели, нужные для остановки штор к крайних положениях. Для того, чтобы обозначить эти положения, на веревку надеваются две пластиковые трубочки (на фотографии рядом с нижним выключателем видна только одна из них). Трубочки располагаются так, что при достижении шторой крайнего положения одна их них нажимает на выключатель, при этом для надежного нажатия рядом с каждым из выключателей крепится металлическая пластинка, которая прижимает трубочку к выключателю.
Три металлические стойки, прикрепленные к пластине, нужны для крепления крышки привода.
Оба ролика для веревки сделаны из колес для мебели. Используя дрель и напильник, в каждом из них нужно проточить канавку, в канавке ролика привода должны укладываться два витка веревки. Ролик привода крепится на валу за счет натяжения, при этом отверстие в нем пришлось расточить до квадратного, так как вал привода квадратный.
Привод крепится к стене балкона при помощи подходящих мебельных уголков (один из них виден на фотографии слева). В приводе стеклоподъемника достаточно крепежных отверстий, так что проблем с креплением не возникает.

Вид привода, уже прикрепленного к стене и закрытого крышкой:

Для того, чтобы натягивать веревку, используется специальный винт с гайкой, к которому крепятся концы веревки:

Также к нему прикреплен конец одной из штор.

Электроника

Вся электроника у меня разбита на две части — силовую и управляющую. Главная задача силовой части — обеспечение питания двигателя привода. Привод стеклоподъемника может потреблять очень большой ток. Для уменьшения этого тока я уменьшил напряжение питания привода до 5 вольт, но даже при этом максимальный ток, потребляемый двигателем, может доходить до 3А. Чтобы обеспечить такой ток, я использовал блок питания от принтера, способный выдавать напряжение около 30В и ток до 0.7А, а так же DC-DC преобразователь до 5В. За счет понижения напряжения DC-DC вполне способен выдать нужный ток.
Управление питанием двигателя производится при помощи мощного реле, предназначенного для изменения полярности сигнала, и MOSFET, управляющего подачей напряжения на двигатель. Благодаря использованию MOSFET можно регулировать скорость вращения двигателя, но в данный момент эта возможность не используется.
Также на силовой части установлены стабилизаторы, предназначенные для питания управляющей электроники и цепь контроля питания двигателя. Стабилизаторы питаются от более низковольтной цепи блока питания, напряжение там не превышает 12В.

Схема силовой части

Управляющая электроника представлена микроконтроллером STM8S. Контроллер выполняет достаточно много функций — измерение освещенности, принятие решения о запуске привода, контроль за положением штор по концевым выключателем, управление питанием привода, управление приводом в ручном режиме — по командам пульта ДУ. Кроме того, к контроллеру подключен радиомодуль на NRF24L01 и шина 1-Wire, по которой подключены три датчика температуры. При помощи радиомодуля можно управлять приводом и считывать значения температуры в разных точках балкона и на улице, однако в данный момент второй радиомодуль подключен только к макетной плате, так что далее этот функционал я рассматривать не буду.

Используемый блок питания от принтера имеет вход для перевода его в состояние Stand-by. Его я тоже использую, благодаря чему уменьшается потребление энергии конструкцией. В программе учитывается, что блок питания переходит в рабочий режим с определенной задержкой, а после 30 секунд бездействия привода блок питания опять переходит в режим Stand-by.

Индикация работы привода — при помощи трехцветного светодиода (используются только синий и красный диоды). Синий загорается при подаче напряжения на двигатель, красный начинает периодически мигать при наличии ошибок в работе привода. Число вспышек позволяет определить номер ошибки.
Для звуковой сигнализации некоторых событий (например, при подаче команды на закрытие уже закрытых штор) используется сам двигатель привода. На него подается ШИМ сигнал с маленьким коэффициентом заполнения, в результате чего двигатель достаточно громко пищит.

Схема управляющей части

В качестве датчика освещенности используется фоторезистор, прикрепленный присоской к окну. Так как присоска может отпасть от окна, рядом с фоторезистором расположена маленькая кнопка. Пока присоска держится на окне, кнопка прижата к окну. Если присоска отпадет, автоматическая работа привода прекращается и начинает мигать красный диод. Если датчик не подключен к разъему, то это тоже обнаруживается контроллером.
Вид датчика освещенности:

Так как освещенность датчика может резко изменяться — из-за различных вспышек на улице, переменной облачности, то данные от датчика приходится фильтровать. У меня реализован следующий алгоритм обработки: данные от датчика оцифровываются с частотой 10Гц, и записываются в массив. Раз в секунду значение этого массива усредняется (в первую очередь это нужно для фильтрации шумов и вспышек). Далее полученные значения добавляются в другой массив размерностью 600 элементов, после достижения конца массива запись начинается с его начала. Также каждую секунду производится анализ этого массива — контроллер подсчитывает, какой процент элементов массива меньше определенного порога (с ростом освещенности напряжение на выходе фотодатчика падает). Если значения более 66% элементов меньше заданного порога — то считается, что освещенность достаточно велика, и шторы можно закрывать. Таким образом проводится фильтрация периодических изменений освещенности. При этом на частоту работы привода тоже наложено ограничение — в автоматическом режиме мотор включается не чаще раза в десять минут.

Как я упоминал выше, имеется возможность управлять шторами с пульта ДУ. При помощи пульта можно полностью открыть и закрыть шторы, частично открыть их, запустить привод по мгновенному значению освещенности.При управлении с пульта ограничений на частоту работы привода нет.
Также есть возможность программно перезагрузить контроллер.
При передвижении штор контроллер следит за состоянием концевых выключателей. Если после начала движения соответствующий выключатель не сработает в течении 20 секунд, работа мотора прекращается. Чтобы продолжить работу привода после устранения неисправности, как раз и нужно перезагрузить контроллер.

Вся электроника установлена в стандартный пластмассовый корпус:

Один из выключателей нужен для перевода электроники в автоматический режим работы, второй позволяет полностью отключить питание мотора.
При помощи гнезд Jack 3.5мм к устройству подключаются датчик освещенности, TSOP для приема данных от пульта, и внешние термодатчики.
Белым колпачком закрыт светодиод — так его видно под любым углом.

Вид собранного и установленного на свое место блока электроники:

Видео работы привода (управление с пульта):

Источник: eurosamodelki.ru