Ավտոմատ հավի դուռ - Arduino վերահսկվող. 10 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:50

Այս հրահանգը նախատեսված է ավտոմատ հավի դուռի նախագծման համար `ձեռքով փոփոխվող բացման և փակման ժամանակներով: Դուռը ցանկացած պահի կարող է բացվել կամ փակվել:

Դուռը նախագծված է մոդուլային; շրջանակը, դուռը և հսկիչը կարող են կառուցվել և փորձարկվել համագործակից հեռու տեղում, այնուհետև պարզապես ամրացնել առկա դաշտավայրի բացմանը:

Այն աշխատում է 9Vdc- ով, այնպես որ այն կարող է սնուցվել վարդակից կամ մարտկոցից և արևային մարտկոցից `մարտկոցը լիցքավորելու համար:

Այն օգտագործում է էլեկտրամագնիսական սարք ՝ փակ դուռը փակելու և դուռը բաց դիրքով պահելու համար:

Հիմնական մասերը ներառում են.

Arduino UNO 3.

4 թվանշանի, 7 հատվածի LED էկրան

RTC մոդուլ

ՌԴ մոդուլ

Պոտենցիոմետրեր, Սերվո շարժիչ, 6V - 12V Solenoid, Պտտվող կոդավորիչ կոճակով

Դուռը և դրա շրջանակը կարելի է պատրաստել փայտանյութի մնացորդներից: Դուռը պտտվում է գավազանի շուրջը (իմ դեպքում տպիչից վերցված) և հակակշռված է, որպեսզի նվազեցնի դուռը բարձրացնելու համար անհրաժեշտ ոլորող մոմենտը:

Այն կառուցելու գործիքները ներառում են.

Arduino IDE- ով համակարգիչ ՝ Arduino- ն ծրագրավորելու համար, Մուրճ, Տեսավ, Sոդման երկաթ, Մետաղալար կտրիչներ, Հորատում, Պտուտակահան.

Ես կառուցեցի հավի այս ավտոմատ դուռը, որպեսզի փրկեմ ինձ ամեն օր երկու անգամ ՝ առավոտյան և երեկոյան դուռը բացելու և փակելու խնդիրը: Հավերը ձու, գոմաղբ և զվարճանքի հիանալի մատակարարներ են, բայց վաղ արթնանալը, որպեսզի նրանք դուրս գան կոճղից, հատկապես ձմռանը, անմտություն էր: Եվ հետո համոզվելը, որ ես ժամանակին տանն էի, որպեսզի փակեի դրանք, իսկապես սահմանափակեց ուշ տուն վերադառնալու իմ ազատությունը:

Հավերը հետևում են ամենօրյա ռեժիմին ՝ մայրամուտի մոտ վերադառնալ համագործակցություն և արթնանալ արևածագի մոտ: Ներս մտնելու և դուրս գալու ժամանակը ճշգրիտ չէ և ազդում է օրվա եղանակի և շրջակա լույսի վրա: Եթե հավը տեսնի, որ դուռը փակվելուց հետո շատ ուշ է մտել, դուռը կարող է հեռակա բացվել, այնուհետև փակվել: Theերեկը դուռը կարող է փակվել, եթե սեփականատերը կարիք ունենա արգելել թռչունների մուտքը:

Քանի որ արևածագը և մայրամուտը տարբերվում են ամբողջ տարվա ընթացքում և կախված են լայնությունից, ցանկացած դռան վերահսկիչ պետք է հետևի օրվա ժամը, տարվա օրը և իմանա տեղանքի լայնությունը: Այս պահանջը կարելի է կատարելագործել ծրագրային ապահովման կամ արևապաշտպան սարքի հետ, սակայն այս դիզայնում օգտագործվում են ձեռքով կարգավորվող բաց և փակ ժամանակի պարամետրերը `ամեն ինչ ավելի պարզ պահելու համար:

Քանի որ արևածագը և ժամերը փոխվում են ընդամենը մի քանի րոպեով ՝ մեկ օրից մյուսը, դռան վերահսկիչի կարգավորումները պետք է ճշգրտվեն միայն շաբաթը մեկ անգամ:

Երբ սեփականատերը զգում է իր հավերի տապակած առօրյան, նրանք հեշտությամբ կարող են հարմարեցնել բաց և փակ ժամանակները:

Բացման ժամը կարող է ճշգրտվել առավոտյան 3 -ից մինչև առավոտյան 9 -ը, իսկ փակման ժամը `15 -ից մինչև երեկոյան 9 -ը: Այս ժամանակները համապատասխանում են հասարակածից 12 -ից 42 աստիճանի լայնություններին (Դարվինից Հոբարտ Ավստրալիա) և ընդգրկում են տարվա ամենաերկար և կարճ օրերը:.

Ըստ էության, դռների վերահսկիչը ժամացույց է `երկու կարգավորելի ազդանշաններով, մեխանիկական կողքով:

Քայլ 1: Շրջանակ և պտտվող դուռ

Շրջանակը պատրաստված է այնպես, որ այն ամրացվի գոյություն ունեցող կիսանդրու բացման վրա: Դուռը ավտոտնակի դռան պես թեքվում է դեպի վեր: Այս դիզայնն առավելություն ունի ավտոմատ դռների նկատմամբ, որոնք սահում են դեպի վեր կամ այն կողմ `համագործակցությունների համար, որտեղ տանիքը թեքվում է գոյություն ունեցող դռան վրա կամ գոյություն ունեցող բացը պատին կից է:

1. Հեռացրեք գոյություն ունեցող դուռը:

2. Ընտրեք շրջանակի չափը, որը համապատասխանում է առկա բացմանը: Կարևոր է շրջանակի երկու չափսերը `շրջանակի բարձրությունը և փայտանյութի լայնությունը: Դուռը ճոճվում է հորիզոնական առանցքից և երկարությունը առանցքից մինչև շրջանակ (դիագրամում «D») նույնն է, ինչ փայտանյութի լայնությունը: Սա նշանակում է, որ երբ դուռը բաց է, առանցքի վերևի հատվածը չի խանգարում համագործակցող պատին:

3. Շրջանակի համար ընտրեք ամուր և եղանակից պաշտպանող նյութ: Ես օգտագործեցի կարմիր մաստակ, որն ապացուցեց, որ ամուր է, բայց ծանր: Բացօթյա սոճու հետ աշխատելն ավելի հեշտ կլիներ:

4. Դուռն ինքնին պետք է լինի թեթև, կոշտ և եղանակի դիմացկուն:

Քայլ 2. Առանցքային ձողի և պտտվող դռների չափագրում

Doorոճվող դռների չափերը պետք է լինեն այնպիսին, որ դռան լայնությունը տեղավորվի շրջանակի ներքին եզրերին: Դռան բարձրությունը ավելի փոքր է, քան շրջանակի բարձրության ներսը:

1. Գտեք շրջանակի լայնությանը մոտ 5 մմ (1/4 դյույմ) տրամագիծ և երկարություն: Ես օգտագործեցի ապամոնտաժված տպիչից պատրաստված գավազանը, բայց պտուտակավոր գավազանը բավական կլիներ: Ձողերի մեկ այլ աղբյուր մետաղական հագուստի չորացման դարակներից են: Ձողը կարող է կտրվել պտուտակահան կամ սղոցով: Շերտը քերեք մետաղից ՝ բերանով:

2. Կտրեք շրջանակի մեջ երկու ակոս «D» երկարությամբ (նախորդ քայլի գծապատկերում) շրջանակի վերևի բացվածքից և առանցքաձողի տրամագծի խորությունից:

3. Գտեք ծխնին, որի քորոցի տրամագիծը նույնն է կամ մի փոքր ավելի մեծ, քան առանցքային ձողը: Հեռացրեք քորոցը մուրճով և կենտրոնական բռունցքով: Եթե դուք չունեք կենտրոնական բռունցք, օգտագործեք մեծ մեխ կամ նմանատիպ քորոց:

Խնդրահարույց կերպով, ես օգտագործեցի տպիչի գավազանի առանցքը կատարյալ տեղավորվեց իմ առաջին աղբարկղից դուրս եկած առաջին ծխնու համար:

4. doorոճվող դուռի ներքևի հատվածի կշիռները առանցքից և առանցքի վերևի հատվածից պետք է նման լինեն, որպեսզի դուռը բացող սերվո շարժիչից լարվածությունը հեռանա: Դրան կարելի է հասնել որոշ ծանր պտուտակներով և ընկույզներով, որոնք փորված էին դռան վերին հատվածում:

Քայլ 3. Սերվո շարժիչ և բարձրացնող զենք:

Ես օգտագործել եմ MR-996 սերվո շարժիչ: Այն ունի մեծ ոլորող մոմենտ ՝ 9.4 կգ ֆ · սմ (4.8 Վ), կամ 11 կգ ք cm սմ (7.2 Վ): Սա նշանակում է, որ առանցքից 20 սմ երկարությամբ դռան համար շարժիչը կարող է բարձրացնել 11 կգ/20 = 550 գ 7.2 Վ լարման դեպքում:

Առանցքի ձողի վերևում հակառակ կշռված հատվածով դուռը կարող է լինել ավելի ծանր և/կամ ավելի երկար: Ես օգտագործել եմ երկու մեծ ընկույզ և պտուտակներ որպես հակակշիռ, որոնք ներկայացված են նկարներում:

Servo- ն գալիս է պլաստմասե թևով, որը տեղավորվում է servo- ի շեղված ելքային լիսեռի վրա: Կտրեք այս թևի մի կողմը սուր դանակով կամ մետաղալարով:

2. Բարձրացնող թեւը պատրաստված է երկու երկարությամբ ալյումինից, վերին թեւը L բրա է, ստորին թեւը ՝ ալյումինի հարթ կտոր:

Կցված դիագրամները ցույց են տալիս, թե ինչպես կարելի է հաշվարկել յուրաքանչյուր թևի չափերը: Ստացված չափերը հիմնված են շրջանակի լայնության վրա `« d »և դռան վրա տեղադրված բարձրացման կետի դիրքի վրա:

Վերին թևն ունի կտրվածքներ այնպես, որ դուռը բարձրացնելիս ձեռքը մաքրում է servo շարժիչը:

Քայլ 4. Կողպեք էլեկտրամագնիսական և դուռը բացող աջակցություն

1. Շրջանակի վրա տեղադրված էլեկտրամագնիսը ծառայում է երկու նպատակի.

ա) կողպեք դուռը, երբ այն փակ է, և

բ) կանխել դուռը փակվելուց հետո:

Սոլենոիդը FET- ի միջոցով մղվում է վերահսկիչի ելքից: Այն մի քանի վայրկյան հետ է քաշվում, մինչ դուռը բացման կամ փակման փուլում է:

2. Ապահովեք փայտանյութի մի կտոր, ինչպես ցույց է տրված լուսանկարում: Այն կլինի ավելի կարճ, քան շրջանակի լայնությունը և կտեղադրվի առանցքային ձողից անմիջապես ներքև:

Քայլ 5: Կարգավորիչ

1. Որպես վերահսկիչի հիմք ես օգտագործել եմ Arduino Uno 3 -ը: Ընդհանուր առմամբ կա 17 մուտքային և ելքային կապում:

2. Կառավարիչը ժամանակ է պահում I2C RTC կարգավորիչի միջոցով, մարտկոցը պահուստավորված: Նախընտրելի կլինի ունենալ վերալիցքավորվող մարտկոցի պահեստ, որպեսզի խնայեք ամեն տարի կոնտրոլերի բացման ջանքերը ՝ RTC մարտկոցը փոխելու համար: Timeամանակը սահմանվում է պտտվող վերահսկիչի միջոցով և ցուցադրվում է 4 թվանշանի 7 հատվածի LED- ով: Կարելի է օգտագործել LCD և ցուցադրել ավելի շատ տեղեկություններ, ինչպիսիք են դուռը բացելու և փակելու քանակը:

3. Բաց և փակ ժամանակները ճշգրտվում են 10k ohm գծային պոտենցիոմետրերով: Ես կարող էի օգտագործել պտտվող կոդավորիչը և LED էկրանը ՝ բաց/փակման ժամերը սահմանելու համար, բայց որոշեցի, որ օգտագործողի համար ավելի պարզ կլինի պարզապես կարողանալ քայլել վերև և վահանակից ժամերը տեսնել հեռվից: Timesամանակները պետք է փոխվեն միայն ամեն շաբաթ կամ մոտավորապես:

4. Անլար ՌԴ ադապտեր (https://www.adafruit.com/product/1097) ՝ հեռվից ձեռքով բացելու և փակելու հարմարավետության համար: Հիմնական ֆոբ url:

5. Տուփը, որը ես ընտրեցի ՝ վերահսկիչը տեղավորելու համար, փոքր կողմում էր, ուստի անհրաժեշտ էր դրան ավելացնել մի փոքր տուփ ՝ հեռակառավարիչին տեղավորելու համար:

6. Կցվում է փխրուն դիագրամ:

Քայլ 6: Կոդ

Կոդը շրջվում է և կատարում է հետևյալը.

1. սկանավորում է վահանակի անջատիչների վիճակը, 2. կարդում է RTC- ը և ժամանակը փոխակերպում օրվա րոպեների (0 -ից 1440):

3. կարդում է երկու անալոգային պոտենցիոմետրերը և փոխակերպվում է բաց և փակ ժամանակների: Settingsամային պարամետրերի ավելի լավ լուծում տալու համար բաց փակ ժամերը սահմանափակվում են համապատասխանաբար առավոտյան 3-ից 9-ը և 3-ից 9-ը:

4. կարդում է ՌԴ մուտքագրումը ՝ տեսնելու, թե արդյոք սեղմված է հեռակա կոճակը:

5. համեմատում է ընթացիկ ժամանակը բաց և փակման ժամանակի հետ և կարդում է ռեժիմը `որոշելու դուռը բացելու կամ փակելու ժամանակը:

Ձեռքով բաց և փակ անջատիչի ավելացումն ավելի բարդացրեց ծրագրային ապահովման դիզայնն այն առումով, որ համակարգը պետք է անցներ «մեխանիկական» և «ավտոմատ, այսինքն ՝ ժամանակավոր» ռեժիմների միջև: Ես լուծեցի դա ՝ առանց «ռեժիմի» այլ անջատիչ ավելացնելու ՝ օգտվողին երկու անգամ սեղմելով բաց կամ փակող անջատիչը ՝ ավտոմատ ռեժիմին վերադառնալու համար:

Բաց կամ փակ կոճակի մեկ սեղմումը վերահսկիչը տեղափոխում է ձեռքի ռեժիմ: Հնարավորություն կա, որ եթե դուռը բացվեր փակ ժամանակից հետո, հավանաբար ուշ հավի միսը ներս թողնելու համար, որ օգտվողը մոռանար դուռը վերադարձնել ավտոմատ ռեժիմի: Այսպիսով, ձեռքի ռեժիմը նշվում է LED էկրանով, որը ցույց է տալիս «Բաց» կամ «Փակել» ՝ որպես հիշեցում:

LED ցուցադրման գրադարաններ, որոնք ես ստացել եմ ՝

Քայլ 7: Կառավարիչի մասերի ցուցակ

Arduino Uno 34-թվանշանի 7-հատվածանոց մոդուլ

MG 996R Servo շարժիչ

1k Ohm ռեզիստոր

FET: FQP30N06L:

2 x 10kOhm պոտենցիոմետր (բաց/փակման սահմանված ժամերը)

Պտտվող կոդավորիչ `ներկառուցված սեղմման կոճակով

Jumper մետաղալար

1A DC-DC փոխարկիչ. Servo- ի և էլեկտրահաղորդիչի համար

1 x SPDT միացման անջատիչ (ժամ/րոպե սահմանման ընտրիչ)

1 x SPDT կենտրոն անջատված ակնթարթային-անջատված (ձեռքով բացելու/փակելու համար)

1 x SPDT կենտրոն անջատված է (փակման/ժամանակի դիտման/ժամանակի ընտրության համար)

Էլեկտրամագնիս. Հրել 6-12 Վ 10 մմ հարված

Adafruit Simple RF M4 ընդունիչ - 315MHz Momentary Type

Keyfob 2 -կոճակ ՌԴ հեռակառավարում - 315 ՄՀց

Տուփ

Քայլ 8: Էներգամատակարարում և արևային վահանակ և մարտկոցի չափսեր:

1. Չնայած որ Arduino- ն կարող է աշխատել 12Vdc- ից, դա անելը կդարձնի տաք ռեժիմում աշխատող գծային կարգավորիչը: Servo- ն ավելի լավ է գործում ավելի բարձր լարման դեպքում (<7.2V), ուստի փոխզիջում էր 9Vdc համակարգը գործարկելը և DC-DC կոնվերտեր օգտագործելը էլեկտրամագնիսական և սերվո 6V լարման դեպքում: Ենթադրում եմ, որ DC-DC փոխարկիչը կարող է անհետանալ, և Arduino- ն, servo շարժիչը և էլեկտրամագնիսական սարքը գործում են միևնույն 6V (1A) սնուցման աղբյուրից: Խորհուրդ է տրվում օգտագործել 100uF կոնդենսատոր `Arduino- ն սերվոյից և էլեկտրամագնիսական համակարգից զտելու համար:

2. Իմ պատրաստած վերահսկիչը քաշեց մոտ 200 մԱ հանդարտ հոսանք: Երբ էլեկտրահաղորդիչն ու սերվոն գործում էին, ընթացիկ խաղարկությունը մոտ 1 Ա էր:

LED էկրանը կարող է անջատվել անջատիչով `մարտկոցի էներգիան խնայելու համար:

Հաշվի առնելով, որ դուռը բացելու կամ փակելու համար պահանջվել է մոտ 7 վայրկյան, և բաց և փակման գործողությունները տեղի են ունեցել օրական ընդամենը երկու անգամ, 1A- ն օրական էներգիայի սպառման գնահատման դեպքում անտեսվել է:

Այն կարող է դուրս գալ 1A 9V վարդակից, բայց ցանցի և վարդակից փաթեթը պետք է պաշտպանված լինի եղանակից:

3. Էներգիայի օրական օգտագործումը հաշվարկվում է որպես 24 ժ x 200 մԱ = 4800 մԱ / ժ: 7Ah կապարաթթվային մարտկոցը 20W արևային վահանակով պետք է բավարարի մեկ օր ինքնավարությամբ այն տարածքներում, որոնց միջին տարեկան միջինում 5 ժամ մեկուսացում է: Բայց ավելի շատ մարտկոցներով և ավելի մեծ վահանակով ինքնավարության ավելի շատ օրեր կլինեին:

Մարտկոցի և վահանակի չափերը գնահատելու համար ես օգտագործեցի հետևյալ առցանց հաշվիչը.

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

Քայլ 9: Օգտագործողի շահագործման հրահանգներ:

Դուռը գործում է ինչպես ավտոմատ, այնպես էլ ձեռքով:

Ավտոմատ ռեժիմը նշանակում է, որ դուռը բացվում կամ փակվում է բաց կամ փակ ժամանակի պարամետրերի համաձայն: Ավտոմատ ռեժիմը նշվում է դատարկ էկրանով, երբ ցուցադրման անջատիչը սահմանվում է «Դատարկ»: Երբ ռեժիմը մեխանիկականից դառնում է Ավտոմատ, «AUTO» բառը կթարթվի 200mS- ի համար:

Դուռը անցնում է Ձեռնարկի ռեժիմի, երբ հեռակառավարման վահանակը կամ կարգավորիչը միացված է: Ձեռքով ռեժիմը նշանակվում է, երբ էկրանին ցուցադրվում է «OPEn» կամ «CLSd», իսկ ցուցադրման անջատիչը `« Դատարկ »:

Ձեռնարկի ռեժիմում բաց/փակ ժամանակի կարգավորումները անտեսվում են: Օգտատիրոջը մնում է հիշել, որ դուռը փակի, եթե այն ձեռքով է բացվել, կամ դուռը բացել, եթե այն ձեռքով է փակվել, կամ հետ վերադառնալ ավտոմատ ռեժիմի:

Ավտոմատ ռեժիմին վերադառնալու համար օգտագործողը պետք է երկրորդ անգամ սեղմի «Փակել» կոճակը, եթե դուռն արդեն փակ է, կամ երկրորդ անգամ «Բաց» կոճակը, եթե դուռն արդեն փակ է:

Դուռը սկսվում է Ավտոմատ ռեժիմում ՝ օրվա սկզբին (առավոտյան 12: 00 -ին):

Քայլ 10: ellsանգեր և սուլիչներ

Որոշ ապագա բարելավումներ կարող են ներառել.

Անլար դռան զանգը ազդանշան է տալիս, երբ դուռը բացվում/փակվում է

«Խրված ահազանգ», եթե համակարգը 10 վայրկյանից ավելի հոսանքի հոսանքը հավասարեցնի էլեկտրահաղորդիչին և սերվոյին:

Bluetooth և հավելված ՝ կարգավորիչը կարգավորելու համար:

Ինտերնետի վերահսկմամբ բացում և փակում:

Լրացուցիչ տեղեկություններ ցուցադրելու համար փոխարինեք LED էկրանը LCD- ով:

Հեռացրեք բաց/փակ ժամանակի կարգավորիչ պոտենցիոմետրերը և բաց/փակման ժամանակը սահմանելու համար օգտագործեք միացման անջատիչ և առկա պտտվող անջատիչ: