Kastorgroup.ru

Кастро ГРУПП
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Управление жалюзи своими руками

Автоматические рулонные шторы своими руками

Всем добрый день.

Имеется проблема, а именно плотная застройка, то есть дома расположены очень близко друг к другу. И в темное время суток без плотных штор с включенным светом чувствуешь себя как в аквариуме. Для живущих противоположного дома ты становишься участником реалити шоу.

Но при этом же когда в квартире ночью выключен свет, уличное освещение выступает в роли ночника, и без проблем по квартире можно ходить не используя дополнительных источников света. А когда есть маленькие дети то это очень удобно. Поэтому ночью все шторы открываются.
Вот и приходится постоянно дергать эти шторы туда сюда, что уже изрядно надоело.
Изначально была мысль купить какой то готовый вариант но увидев цену на все это дело я понял что не так уж и сильно мне надоело их постоянно открывать и закрывать.

Даже у друзей из под небесной не оказалось приемлемого варианта по цене.

Ну если нельзя купить, то будем делать сами. И здесь есть еще одна проблема, практически во всех вариантах самостоятельного изготовления привода штор, которые нам предлагает интернет нам нужен 3D принтер. Для изготовления нового крепления штор.

3Д принтер штука хорошая но у меня его нет, поэтому буду изобретать крепление сам.
Для привода понадобится механизм крепления для рулонных штор. Такой механизм идет в комплекте с недорогими шторами или продается отдельно.

В качестве привода использовал популярный шаговый двигатель на 5 вольт 28BYJ-48. Я не буду текстом описывать процесс сбора данного крепления кому интересно в конце статьи будет видео где подробно все показана. Вот что у меня в итоге получилось.

Так как у меня окно состоит из двух створок мне понадобится 2 привода.
С механической частью все. Теперь перейдем к электрической. Из за того что использую шаговый двигатель, просто так его подключить не получится. Для его подключения нужен драйвер и устройство которое будет подавать определенную комбинацию импульсов на его обмотки.
В качестве этого устройства будет выступать ArduinoNANO. Как видно для теста было собрано два варианта управляющей электроники на макетной плате.

Так же по мимо привода и платы управления понадобятся датчики которые будут отслеживать положение шторы. В моем случае будет использоваться только один датчик который будет отслеживать верхнее положение шторы.
Я проверил пару вариантов.
Первый это концевой выключатель, который приклеивается к креплению и включается немного выдвинутой рейкой. Такой вариант я использовал во время тестирования.

Второй это в качестве датчика использовать датчик холла и магнит. Именно этот вариант в итоге я использовал.

Сам датчик можно просто закрепить на окне, но я решил сделать для него корпус. В качестве корпуса я использовал колпачок от кнопки. Все внутренности из него выковыриваются, напаиваются провода на датчик холла. И далее я просто его вклеил в колпачек с помощью все того же суперклея с отвердителем.
Сам магнит закрепил в нижней планке шторы, так как у меня были круглые магниты то я использовал их но для такой цели лучше подойдут прямоугольные магниты. Так как при подъеме шторы ее может намотать неровно и магнит может увести немного в сторону и с круглым магнитом датчик может не сработать. Но у меня пока таких проблем не было.
Далее для полной автоматизации еще нужны датчики освещенности. В качестве такого датчика использовал фоторезистор, надежно и дешево.

Для датчика так же сделал корпус и опять же использовал колпачок от кнопки с прозрачной крышкой. И так же вклеил все это с помощью суперклея. Необходимо 2 таких датчика.
Теперь все это дело можно собирать.
В качестве корпуса для начинки использовал небольшую клемную коробку.

Так как схема получилась довольно таки сложная то развел печатную плату именно под этот корпус.

Что мы имеем на плате. АрдуиноНано в качестве мозга, 2 драйвера для управления шаговыми двигателями, микросхемы можно взять из плат которые идут в комплекте или приобрести отдельно. Кнопки для выбора режима работы и ручного управления, светодиоды которые показывают в каком режиме сейчас работает блок и разъемы для подключения всех датчиков и приводов.
Еще из за того что штатные провода привода очень короткие то их необходимо удлинить а еще лучше заменить. Для подключение приводов и датчиков я использовал шлейф.

Здесь есть один момент так как шлейф получается очень длинный а сечение у него очень маленькое то и на приводы необходимо подавать не 5 вольт а 6,5-7. Я запитал все от зарядного от мобильника повысив напряжение с помощью DC-DC преобразователя.

Вот такой установочный комплект в итоге получается 2 концевых датчика холла, 2 датчика освещения, 2 привода, плата управления и дисплей, дисплей использовал только для настройки.
Перед установкой все подключаю и проверяю как все работает.
После подачи питания включается калибровка системы, при калибровки шторки поднимаются до упора в верх. При подъеме шторы в верхнее положение срабатывает датчик холла и процесс подъема останавливается. Когда сработают 2 датчика калибровка окончена. И контроллер переходит в рабочий режим.
Так как это шаговые двигатели, условно говоря мы знаем в каждый момент времени на сколько опущена штора. В моем случае 0 это штора полностью поднята а 60 тысячь шагов штора полностью опущена. Поэтому в нижнем положении не нужны концевые датчики мы отсчитали нужное количество шагов и все. И даже больше концевые датчики которые использовались для калибровки в рабочем режиме не используются. И при подъеме шторы в верхнее положение число шагов уменьшается пока не достигнет нуля, это и будет означать что штора поднялась в верхнее положение.
Принцип работы довольно таки прост. Если на улице стало темно и значение освещенности опустилось ниже заданного порога или разность между уличным и комнатным освещением стала выше заданного порога то шторы закрываются. Ну и наоборот если на улице стало светло шторы открываются.
По мимо автоматического режима есть 3 ручных. Первый режим управление 2 шторами одновременно и два режима управление левой и правой шторой по отдельности.
Переключение между режимами выполняется с помощью удержания центральной кнопки. Так же выбранный режим индицируется с помощью светодиодов. При автоматическом режиме светодиоды не светятся, а при ручном светится в зависимости от выбранной шторы.

После установки все выглядит таким образом.

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.

Читать еще:  Жалюзи на стеклопакеты без сверления
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

Электропривод для рулонных штор и жалюзи своими руками

Желание обустроить дом своими руками не всегда связано с необходимостью сэкономить на работе специалиста или готовой продукции. Умельцами движет стремление превзойти профессионалов. И нередко им это удаётся, даже в таких непростых случаях, как самостоятельное изготовление электропривода для рулонных штор. новый ключ для теста

Для чего нужен электропривод?

Установка автоматических жалюзи рекомендована в больших здания, жилых или нежилых постройках. Это необходимо для того, чтобы не тратить время на регулировку всей системы. Запрограммировав устройство, можно управлять всеми окнами. При этом каждое отдельно взятое окно регулируется независимо от других.
Автоматические модели имеют и ещё одно неоспоримое преимущество. Износ конструкции происходит значительно медленнее, поскольку при регулировке всегда затрачивается одна и та же сила.Рулонные шторы с электроприводом могут стоить значительно дороже. К тому же, необходимо оплатить работу мастера, который их установит, если покупатель не может сделать это самостоятельно.

Разлучают 2 способа управления автоматическими рулонными шторами:

  • Дистанционный. Шторы управляются при помощи запрограммированного особым образом пульта. На устройство можно установить таймер, который даст возможность пульту давать команды в определённое время. Такая система работает по тому же принципу, что и будильник;
  • Стационарный. Чтобы привести такой механизм в действие, нужно нажать на кнопку, которая вмонтированная рядом с окном.

Самые дорогие модели жалюзи оснащены фотоэлементами. Они чутко реагируют на естественное или искусственное освещение, поднимаясь и опускаясь в нужный момент. Существует ошибочное мнение о том, что автоматические шторы создают слишком много шума при работе. На самом деле, наличие шума может свидетельствовать только о низком качестве монтажа. Если конструкция установлена правильно, движения штор вас не побеспокоят.

Существуют и другие классификации для жалюзи с электроприводом, например, по месту установки:

  • Вентиляционные. Их устанавливают в системе вентиляции. Такие шторы часто используют на промышленных предприятиях для защиты помещения от постороннего шума или неприятных запахов;
  • Для генераторов. Необходимы для того, чтобы защитить генератор от грязи и пыли. Несмотря на своё название, данная разновидность штор активно используется в быту. Различают встроенные и накладные модели. Такая конструкция необходима там, где к безопасности предъявляются особенно высокие требования;
  • Наружные. Основная функция заключается в защите помещений от проникновения посторонних лиц, то есть, взлома. Кроме этого, модель защищает от низких температур и прямых солнечных лучей.

При изготовлении жалюзи в домашних условиях можно ориентироваться на типы рулонных штор с электрическим приводом, приведённые выше.Однако не следует забывать, что для наружного использования желательно приобретать готовые конструкции. Рулонные шторы собственного производства подходят только для применения внутри помещений.

Нужно ли быть профессионалом?

Сконструировать автоматическую систему своими руками может не только специалист с соответствующим образованием. Техника сбора и монтажа намного проще, чем кажется. Мастер-классы, представленные на тематических ресурсах, и книги по строительной тематике указывают пошаговые действия. Тем не менее, наличие определённых навыков всё-таки необходимо. Если вам никогда не приходилось выполнять ремонтные работы, стоит обратиться к специалисту. Это позволит избежать неприятных последствий, связанных с неправильной установкой, и неоправданных расходов.

Материал для штор

В большинстве случаев для изготовления жалюзи выбирают ткань высокой плотности. Однако можно использовать и другие материалы.

Если интерьер комнаты позволяет, для изготовления штор применят нерабочие дискеты или CD-диски. Такая идея подходит для комнаты подростка, где излишняя строгость будет выглядеть неуместно. В интерьере, предполагающем неформальность, можно использовать календарики или открытки. Подойти могут даже полоски кожи.

Первый этап работы

Если решение создать конструкцию своими руками уже принято, прежде всего, нужно определиться с размером будущих штор. Чтобы это сделать, замерьте оконную раму, поскольку длина будущего изделия должна совпадать с её параметрами. Шторы могут иметь большие размеры. Но разница обычно не превышает 12 см. Ширина жалюзи должна совпадать с шириной рамы. Около 2 см необходимо оставить на приступы.

При раскройке материала нужно приготовить 2 выкройки, так как одна из них станет изнанкой, а другая лицевой стороной. Выкройки складывают лицевой стороной внутрь и сшивают. Получившуюся заготовку выворачивают. В мешочке необходимо зашить оставшееся отверстие. При желании можно подобрать разные материалы для каждой из сторон. Но по мнению специалистов, обе заготовки должны быть сделаны из одного и того же материала.

Самостоятельно изготавливать шторы необязательно. Можно модернизировать уже готовые, включающие в состав механизма пластиковый стержень.

Второй этап работы

На следующем этапе жалюзи нужно прикрепить к деревянному брусу. Ширина штор должна быть на 1 см больше, чем длина бруса. Материал для штор следует расстелить изнанкой вверх. В верхней части заготовки нужно сделать отступ не менее 5 см. После чего укладывается заранее приготовленный брус. К нему плотно прикрепляют материал. Для закрепления можно использовать степлер. Рейка должна натягивать штору. Для того, чтобы это стало возможным, нужно сделать небольшой карман. Материал необходимо завернуть на 3 см. В получившийся карман продевают брус.

Третий этап работы

Электропривод можно купить в магазине. Однако некоторые предпочитают создать его своими руками. Для того, чтобы собрать его самостоятельно, вам потребуются удлинитель для бит и электрическая отвёртка. Последний элемент питается от трёх аккумуляторных батарей. Для начала нужно отсоединить батарейный отсек. Провода питания нуждаются в удлинении. Их увеличивают на 2 или 2,5 м. Редуктор и электродвигатель следует доработать. Необходимость в этом появляется из-за того, что электропривод будет установлен на ограниченном пространстве. Суть доработки заключена в уменьшении корпуса.

Четвёртый этап работы

Привод присоединяют к жалюзи. Удлинитель фиксации бит предусмотрен в специальном сальнике. Необходимо снять штатную заглушку. Первый элемент устанавливается в торец корпуса намотки. Нужно проследить за тем, чтобы сальник в торце был укреплён достаточно плотно.

К раме нужно прикрепить специальную скобу, на которой и будет закреплено устройство. Для первоначальной фиксации электропривода к жалюзи необходимы стяжки. Впоследствии элементы, используемые для крепежа, нужно заменить скобами. Установка осуществляется в горизонтальном положении после того, как двигатель монтируют на своё место. На блоке питания расположен реверсивный выключатель. С его помощью осуществляется управление работой всей готовой конструкции.

Электропривод может быть представлен в виде мотора с редуктором. Чтобы выбрать нужную модель, следует учитывать усилие вращения вала и скорость. Приобретать нужно агрегат, мощность которого составляет не менее 12 Вт. Скорость вращения вала, по словам специалистов, должна превышать 15 оборотов в минуту.

Далее в пластиковую коробку устанавливают двигатель. Затем нужно провести кабель. Следующим шагом становится проведение кнопок, которое завершает процесс изготовления штор с электрическим приводом. Дополнить готовую конструкцию можно при помощи автоматики и стационарного питания. Модели, в состав которой входят такие элементы, могут двигаться вправо/влево, если это вертикальная модель, или вверх/вниз, если горизонтальный вариант.

Полезные советы

  • Профессионалы советуют приобрести модуль Arduino. Специалисты высоко ценят этот прибор. С его помощью управлению поддаются не только жалюзи, но и ворота, обогреватели и некоторые другие приборы и устройства. Регулировать работу прибора при помощи модуля можно после того, как для него будет написана специальная программа. Это особенно необходимо в тех случаях, когда система будет установлена на 2 и более окна. Лёгким нажатием на кнопки вы сможете установить необходимую скорость закрытия или открытия, поднимать шторы полностью или частично, а также осуществлять другие нужные манипуляции. Модуль Arduino даёт возможность программирования дополнительных функций, среди которых следует отметить режим безопасности. Эта функция необходима для того, чтобы своевременно оповещать о том, что в работе модуля появились определённые сбои;

  • Оставьте себе возможность управлять конструкцией жалюзи вручную. Каким бы качественным ни был механизм электропривода, рано или поздно может произойти сбой в работе. Возможны поломки, при которых придётся устанавливать новый привод. Ручное управление позволяет в случае нарушения баланса осуществить синхронизацию работы конструкции. Отсутствие зависимости от электрического привода позволяет пользоваться шторами в то время, когда мотор будет отсоединён для замены или ремонта;
  • Берегите механическую часть конструкции от пыли и влаги, которые могут попадать в комнату через окно. На кухне электропривод подвергается неблагоприятному воздействию копоти и пара, которые выделяются при приготовлении пищи. Механизм рано или поздно даст сбой. Однако период его работы можно значительно растянуть;
  • шторы самостоятельно
  • Поскольку электропривод в любом случае потребует ремонта, не склеивайте пластиковые боксы, в которых находятся движущиеся элементы. Чтобы скрепить их между собой, используйте скобы. Их можно удалить, если это необходимо.
Читать еще:  Как быстро вымыть жалюзи не снимая

Предложение шторы самостоятельно для теста

Рулонные шторы с электроприводом – это ещё один шаг к уюту и комфорту в вашем доме. Позаботившись об их установке, вы получаете возможность не тратить время на регулировку механизма. Для того, чтобы изготовить и установить шторы самостоятельно, необязательно иметь техническое образование новый ключ для теста Просто будьте внимательны и запаситесь терпением.

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.

Схема контроллера

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.

Итоги

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.

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.

Читать еще:  Какие жалюзи лучше защищают от солнца

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)

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.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector