Hemlagad gardindrivning. Gör-det-själv elektrisk drivning för rullgardiner och persienner - provbit Gör-det-själv elektriska gardiner

Elektrisk drivning för persienner
(video i slutet av recensionen)
Som en del av implementeringen av "smarta hem"-idén hade jag en långvarig önskan att köpa elektriska persienner, eller som de ibland kallas "motoriserade persienner." Plastfönster har installerats för länge sedan, persienner (vanliga, aluminium) har köpts för länge sedan och utför sin funktion perfekt. Men jag satte mig för att utrusta dem med en elektrisk drivning. Och efter att ha studerat erbjudandena på marknaden ökade priserna lite! Vissa företag erbjuder elektriska persienner för ett fönster till ett pris av 30 tusen rubel! Jag har ett tresektionsfönster. Det visar sig att priset kommer att vara 90 tusen rubel! Det här är inte ens roligt längre... Dessutom kommer jag definitivt att behöva byta persiennerna till den "rätta" modellen, som är lämplig för märkesvaror elektriska enheter. I allmänhet passade inte allt detta mig milt sagt. Jag kunde inte hitta några bra alternativ på eBay heller. Jag kanske letade på fel ställe?... Det som inte var dyrt och kunde skruvas fast på dina befintliga persienner. Efter att ha funderat på det på fritiden kom jag fram till att det inte är något komplicerat här, och du kan göra allt själv.

Och så, å ena sidan, är ämnet för dem som har en stor önskan att få elektriska persienner, och å andra sidan har de förmågan att arbeta kreativt med sina händer

Det vi har?
Klassiska persienner i aluminium. Jag har ett trebladigt fönster, vilket betyder att det finns 3 persienner.

Som de flesta liknande persienner är kontrollen här implementerad enligt ett enkelt klassiskt schema: dra i snöret - lyft upp persiennerna, vrid plastpinnen (i den ena eller andra riktningen) - persiennerna öppnas eller stänger genom att vrida.

Det finns faktiskt variationer i behov här. En elektrisk drivning kan användas för att höja persiennerna uppåt. Eller för att vända dörrarna (öppning och stängning). Du kan naturligtvis göra båda samtidigt. Eftersom jag i vardagen oftast använder mekanismen för att vrida "bladen" när jag öppnar eller stänger ett fönster, är det precis vad det bestämdes att göra med en elektrisk drivning.

Jag vill genast säga att implementeringen av idén med hemgjorda motoriserade persienner inte begränsar din fantasi. Du kan styra den från en fjärrkontroll, styra den med hjälp av en extern ljussensor, en rörelsesensor, du kan göra det automatiskt med hjälp av en timer (till exempel stängs persiennerna på kvällen och öppnas på morgonen). Dessutom kan allt detta göras praktiskt taget på en enkel, vardaglig nivå. Du kan använda en vanlig timer som styr uttaget. När det gäller fjärrstyrning från fjärrkontrollen kan du även använda ett flertal enheter kopplade mellan uttaget och konsumenten, fjärrstyrda. Ett hav av dessa är nu sålda och de är inte alls dyra. Allt detta kommer att kopplas helt enkelt.

Jag personligen behöver ingen trådlös fjärrkontroll. En trådbunden fjärrkontroll som står på bordet nära datorn kommer att tredubbla mina behov. Jag känner inte heller behovet av en timer (åtminstone inte än). Så i min recension kommer jag att beskriva implementeringen av "motoriserade persienner" för mig själv. Även om det såklart kan finnas en hel del automatiseringsmöjligheter här. Och inte alls för de galna pengar som allt detta nu kostar på marknaden.

Så:
Huvudidén var att skapa en mekanism där själva persiennerna och deras struktur inte skulle skadas. Jag gillar på något sätt inte att förstöra bra saker, så jag vägleddes av principen att göra så få ändringar som möjligt på persiennerna. Jag gjorde detta med tanke på att det skulle vara möjligt att demontera allt och återställa persiennerna till sitt ursprungliga tillstånd.

Huvudcentrum för genomförandet av idén är motorerna. Efter att ha gjort lite research på EBay hittade jag alla möjliga "flyttare" till salu för alla smaker. Det viktigaste här är att köpa en motor med växellåda. Detta gör det å ena sidan möjligt att välja (vid köp) vilken önskad axelrotationshastighet som helst, och å andra sidan kommer rotationskraften att vara tillräcklig för att rotera blindhandtaget.

Efter att ha uppskattat hur många varv persiennerhandtaget gör för att öppna eller stänga dem, satte jag mig på en motor med en axelrotationshastighet på 15 varv per minut (i allmänhet kunde den ha varit snabbare). Matningsspänning 12 volt. Att hitta sådana motorer på eBay är väldigt enkelt. Det finns alternativ med olika rotationshastigheter. Alla kommer att kunna välja vad de behöver.
I EBay-sökningen skriver vi: Motor 12v 15 rpm(rpm - axelrotationshastighet).

3 motorer som kostade $13 styck köptes och kom snart till mig från Kina.

Det är mycket viktigt att motorerna är reversibla. Detta innebär att när polariteten ändras kan axeln rotera i motsatt riktning. Inte alla motorer kan göra detta. Om du hittar en like på mitt foto kan du lugnt ta det. De kommer i 15, 20, 30, 50 rpm, etc.. och ser likadana ut.

En arbetsdag och du är klar! HURRA!
Du kan luta dig tillbaka i stolen, dricka kaffe, den som röker, röker

Video om hur det hela fungerar. Kabellängden på fjärrkontrollen är 10 meter. Videon kan ses i HD-kvalitet direkt på YouTube:


Tack för din uppmärksamhet på min recension.
Jag kommer att svara på dina frågor.
Har du andra idéer/implementeringsmöjligheter för elektriska drivningar för klassiska persienner, skriv, det blir intressant.
Enligt min personliga åsikt är det största intresset för design som låter dig motorisera alla befintliga persienner, snarare än att köpa några speciella modeller för en specifik enhet.

Mänsklighetens framsteg står inte stilla. Varje dag kommer uppfinnare med nya enheter som gör livet mycket lättare för var och en av oss. En av dessa nya produkter är elektriska gardinstänger. Till en början var det ett komplext system som krävde förbättring och förfining. Idag är denna typ av taklist en hållbar, pålitlig design som dekorerar fönsteröppningen på ett originellt sätt. Moderna hemmafruar använder gärna elektriska gardinstänger på bilden, eftersom de gör processen att använda gardiner lättare.


Design egenskaper

Konfigurationen av den elektriska taklisten gör att den kan användas i stugor på landet, privata hus och lyxlägenheter. Det vill säga i de bostäder där höga panoramafönster är installerade. För typiska lägenheter med en takhöjd på 2,5 meter är denna uppfinning inte lämplig, eftersom den under dessa förhållanden inte kommer att underlätta driften av gardiner.


Funktionsprincipen för den elektriska gardinstången är baserad på att uppnå användarkomfort och bekvämlighet. Ofta är panoramafönster dekorerade med tunga flerskiktsgardiner som inte är lätta att flytta manuellt. Gardinstången, utrustad med elektrisk kontroll, låter dig flytta tygpanelerna med en knapp.

Experter rekommenderar att du när du väljer elektriska gardinstänger utvärderar alla funktioner och möjligheten att själv installera ytterligare element. Eftersom denna enhet köps en gång och i många år, är det nödvändigt att modellen är funktionell och hållbar.


Elektrisk gardinstångsanordning

Designens grundstruktur är grundläggande för alla tillval och modeller, som kan kompletteras med vissa funktioner. Standardschemat inkluderar:

  • Stödskena i form av en aluminium-, plast- eller stålprofil.
  • Den inre delen av däcket, som består av en kedja, som utför huvudfunktionen för att flytta gardiner.
  • Motorn används för att driva hela strukturen.


Vilket material stödskenan kommer att vara gjord av beror på stilen på interiören, vikten på gardinerna och användarens personliga preferenser. Aluminium- och plastprofiler är avsedda för lätta gardintyger. Det är bättre att hänga tyngre gardiner på en taklist gjord av en stålprofil.

Kedjan som sitter inuti den stödjande profilen måste vara gjord av material som är resistent mot slitage, överhettning och fukt. Självklart ska kabeln inte sträckas under tygets vikt. Det bästa valet är en kedja gjord av en blandning av metall, rostfritt stål och lite aluminium.


Elektrisk styrning av gardinstång

Driften av denna design sker på grund av anslutningen till det elektriska nätverket. Kontrollprocessen med dina egna händer utförs med en omkopplare ansluten till enheten med en vanlig tråd. De senaste modellerna av elektriska gardinstänger finns med fjärrkontroll. De bästa och mest praktiska modellerna är dock de som är utrustade med två kontrollalternativ. I det här fallet har användaren möjlighet att stänga eller öppna gardinerna, även i frånvaro av elektricitet. Kombinerade modeller skiljer sig inte i utseende från andra alternativ för elektriska gardinstänger, men är mer bekväma för användarna.


Fördelar

Idag finns det i detaljhandeln olika modeller av styrda taklistsystem, 7 meter eller mer långa. Även sådana långa strukturer tål lätt vikten av gardintyger upp till 70 kg. För att säkerställa att ett framtida köp inte gör användaren besviken är det nödvändigt att utvärdera hur väl designen kommer att passa in i inredningen och hur snabbt den fungerar. I allmänhet har de elektriska gardinstängerna på bilden följande fördelar:

  • Tystnad. Utseendet av eventuellt ljud under drift indikerar ett fel i strukturen.
  • Förmågan att hålla och flytta avsevärd vikt av gardiner under lång tid.
  • Utseendet på taklister presenteras i en mängd olika, vilket säkerställer en harmonisk kombination med alla inredningsalternativ.
  • Kontrollmekanismen är enkel och förståelig även för ett barn.
  • På grund av materialets höga motståndskraft mot fukt kan elektriska gardinstänger användas i badrum.
  • Sammanfattningsvis betonar vi att elektriska gardinstänger är universella enheter som kan kombineras med alla typer av gardiner. Ett brett urval av modeller och färger låter användaren välja exakt den taklist som perfekt matchar inredningen av kontoret, vardagsrummet, köket eller badrummet.

För att interiören i ett privat hus ska få ett attraktivt utseende, hög funktionalitet och funktionalitet, måste fönsteröppningarna i det dekoreras med ny teknik. Att bo i ett sådant utrymme är bekvämt och mysigt. Vidare i den här artikeln handlar allt om att välja elektriska gardiner: typer och funktionsprincip.


Innovation inom fönsterdesign

Idag används många unika tekniker för att designa fönstren i privata hem, inklusive elektriskt manövrerade skjut- eller rullgardiner. Sådana smarta mekanismer, som kombinerar innovativ teknik och avancerade designprestationer för fönsterdekoration, presenteras på följande bild.


I sin kärna är detta inte bara en textilprodukt för att dekorera inredningen i ett hem, utan avancerad utrustning med en fjärrkontroll, med vilken du kan fylla ditt hem med komfort och skönhet.

Sådana elektriskt drivna mekanismer uppfanns ganska nyligen. De är utformade på ett sådant sätt att processen att hålla eller öppna gardinerna sker automatiskt. Och direkt mänskligt deltagande krävs inte.

Med andra ord är gardiner med elektrisk drivning och fjärrkontroll inte bara bekväma, utan ibland till och med livsnödvändiga. Till exempel, om det finns många levande växter i huset, och ägaren själv är frånvarande under lång tid. Automatisk öppning av rullgardiner ger blommor i blomkrukor med den nuvarande nivån av naturligt ljus. Och själva rummet är fyllt med ett hälsosamt mikroklimat och en atmosfär av komfort.


För- och nackdelar med elektriskt manövrerade gardiner

En gardinstång med elektrisk drivning kommer säkert att tilltala de konsumenter som bryr sig om sitt livs komfort. De viktigaste fördelarna med sådana strukturer är följande egenskaper:

  • hög tillförlitlighet, hållbarhet;
  • utmärkt praktisk och funktionalitet. Sådana mönster är en del av "smarta hem" -tekniken, där interiören är utrustad med högteknologisk utrustning;


  • bekväm manövrering och enkel fjärrkontroll. En person kan ställa in aktuella parametrar, själva systemet kommer att öppna eller stänga gardinerna vid rätt tidpunkt;
  • olika former. Elektriska gardiner, förutom sin raka form, kan ha en böjd form, vilket gör att du kan skapa verkligt ovanliga och innovativa interiörer. Deras design är mycket varierande (veck, rullgardiner, romerska persienner, klassiska gardiner etc.), vilket gör det möjligt för dekoratörer att skapa originalinteriörer i vanliga stadslägenheter och lantstugor;


  • enkel DIY-installation på ett fönster av valfri storlek och form. Elektriskt manövrerade romerska persienner kan enkelt installeras oberoende, utan hjälp av en kvalificerad specialist;
  • tyst drift. När du öppnar gardiner av detta slag finns det inget överdrivet ljud som stör en persons sömn eller vila;
  • hög estetik. Du kan applicera en mängd olika färger, texturer, mönster, vilket gör att en person kan förvandla sitt hem och lägga till en atmosfär av komfort och värme.


Elektriska romerska persienner har också vissa nackdelar. Nackdelarna med sådana strukturer är behovet av noggranna mätningar av fönstret före installationen. Ett fel på en halv centimeter kan bli ett hinder för enkel installation av produkten.


Funktioner för automatisk gardinkontroll

Elektriskt drivna rullgardiner för fönster är komplexa mekanismer med fjärrkontroll och möjligheten att ställa in olika driftprogram med egna händer.


Rullgardiner kan fjärraktiveras med hjälp av en fjärrkontroll, eller så kan systemet programmeras att fungera automatiskt. Produktens funktionalitet säkerställs av motorn som finns i dess design, som driver mekanismen för att sänka eller höja rullgardiner.

Fjärrstyrning av automatiserade gardinstänger för skjutgardiner orsakar inga särskilda svårigheter för användaren. De är utrustade med en infraröd eller radiofjärrkontroll. Dessutom kan mekanismen styras manuellt genom att trycka på strömbrytaren.

Eftersom automatiserade romerska solskydd har en ljussensor i sin design, kan den elektriska gardinstången programmeras för att stänga fönstren under extremt soliga dagar eller vid specifika tider på dygnet.


Följande video beskriver i detalj hur du installerar det själv och sedan fjärrstyr elektriska skjutgardiner.


Funktioner för att välja elektriska rullgardiner

Inte alla konsumenter vet vad de ska leta efter när de väljer rullgardiner på en automatiserad taklist. Det här är innovativa system och många av våra landsmän har ingen erfarenhet av att välja dem. Därför kommer vi att prata vidare om funktionerna för att välja sådana mönster för fönsteröppningar:

  1. Elektrisk drivkraft. Automatiserade gardinstänger låter dig hänga textilier av nästan vilken vikt och design som helst på dem: veckade gardiner, romerska persienner och liknande. Men vi noterar att för strukturer med lågeffekts elektriska enheter är det bättre att välja lätta textilier. Med andra ord, innan du köper sådana elektriskt drivna strukturer måste en person bestämma vilken typ av textilier som kommer att dekorera den automatiserade taklisten. För skrymmande alternativ bör du välja en kraftfull motor; för en ljusridå, en mer prisvärd elektrisk drivning med låg effekt;
  2. Funktionsnivå. Som redan skrivits ovan kan en elektrisk gardinstång styras manuellt och på distans, och kan utrustas med sensorer för ljus, temperatur, luftfuktighetsnivåer och liknande. Och ju högre kapacitet designen har, desto mer funktionell och samtidigt dyrare blir den;


Alltför billiga modeller av sådan utrustning för hemmet bör varna dig. Bra enheter kan inte kosta öre, så det är bättre att vägra köpa dem omedelbart för att inte stöta på frekventa haverier och behovet av att reparera enheternas motor.

I den här artikeln kommer jag att prata om designen av en automatisk gardindrivning installerad på min balkong. Där odlar vi blommor som skadas av direkt solljus. Dessutom, på sommaren, om balkongfönstren är stängda, överhettas luften på balkongen snabbt i direkt solljus. Men när det inte finns något direkt ljus är det lämpligt att öppna gardinerna - skuggan bidrar inte heller till blommornas tillväxt. Därför, för att upprätthålla acceptabel belysning på balkongen, automatiserade jag driften av gardinerna.

Mekanik

Gardinerna fanns ursprungligen redan på balkongen. Det finns två av dem, båda upphängda på en metallkabel sträckt under taket från ena balkongväggen till den andra. Det är tydligt att du måste flytta båda gardinerna på en gång, och på grund av friktionen hos gardinerna på kabeln (den är ganska grov) måste den erforderliga kraften vara ganska stor. Dessutom kan det ibland finnas hinder i vägen för gardinerna, till exempel ett lätt öppet balkongfönster, vilket ytterligare ökar hållfasthetskraven.
Således måste enheten vara ganska kraftfull och pålitlig - det är ofta hög luftfuktighet på balkongen, och en ganska stor temperaturskillnad är möjlig på vintern och sommaren. Därför baserade jag körningen på en bilfönsterhissdrift. Den har tillräcklig kraft, kan producera högt vridmoment (den har en inbyggd snäckväxel) och är mycket pålitlig.

Det mekaniska diagrammet för frekvensomriktaren visas nedan:

Mer information om designen. En plastrulle med ett spår är fäst vid drivaxeln för fönsterhiss (till vänster i diagrammet), på vilken ett rep lindas. Drivenheten är monterad på en av balkongens väggar. En liknande rulle är fäst vid den motsatta väggen, genom vilken ett rep också kastas.
Efter detta spänns repet så att linans friktion på drivrullen räcker för att flytta gardinerna. De motsatta ändarna av varje gardin är fästa vid ett rep så att när motorn roterar, rör sig gardinen eller flyttas isär.

För att testa driften av enheten gjorde jag en mindre modell av den. Fönsterhissdriften och den oberoende rullen monterades på en bräda, ett rep drogs mellan dem, varefter det var möjligt att kontrollera elektronikens funktion och mäta kraften som utvecklades av drivningen.

Foto av själva enheten på layouten:

Som framgår av bilden är en ganska stor tunn platta fäst vid fönsterhissdriften (jag använde textolite). Ett metallhörn med två hål är fäst vid det, genom vilket ett rep förs. Det behövs så att vändningen av repet på rullen inte trasslar ihop sig; för detta ändamål görs hålen i hörnet på olika höjder i förhållande till plattan.
Till höger om hörnet finns gränslägesbrytare som behövs för att stoppa gardinerna i deras ytterlägen. För att indikera dessa positioner sätts två plaströr på repet (endast ett av dem är synligt på bilden bredvid den nedre strömbrytaren). Rören är anordnade så att när gardinen når sitt yttersta läge trycker en av dem på omkopplaren, och för pålitlig pressning är en metallplatta fäst bredvid var och en av omkopplarna, som pressar röret till omkopplaren.
Tre metallstolpar fästa på plattan behövs för att säkra drivkåpan.
Båda reprullarna är gjorda av möbelhjul. Med hjälp av en borr och en fil måste du göra ett spår i var och en av dem; två varv av rep ska passa i spåret på drivrullen. Drivrullen är fäst vid axeln genom spänning, och hålet i den måste borras ut till en fyrkantig, eftersom drivaxeln är fyrkantig.
Enheten är fäst på balkongens vägg med hjälp av lämpliga möbelhörn (en av dem är synlig på bilden till vänster). Det finns tillräckligt med monteringshål i fönsterhissdriften, så det är inga problem med infästning.

Vy över enheten som redan är fäst på väggen och täckt med ett lock:

För att spänna repet används en speciell skruv med en mutter, till vilken ändarna av repet är fästa:

Änden av en av gardinerna är också fäst vid den.

Elektronik

All min elektronik är uppdelad i två delar – kraft och kontroll. Huvuduppgiften för kraftsektionen är att förse drivmotorn med ström. Den elektriska fönsterhissaren kan dra mycket hög ström. För att minska denna ström sänkte jag frekvensomriktarens matningsspänning till 5 volt, men trots detta kan den maximala strömmen som förbrukas av motorn nå upp till 3A. För att ge en sådan ström använde jag en skrivarströmkälla som kan leverera en spänning på ca 30V och en ström på upp till 0,7A, samt en DC-DC-omvandlare på upp till 5V. Genom att sänka spänningen är DC-DC ganska kapabel att leverera den erforderliga strömmen.
Motoreffektkontroll utförs med hjälp av ett kraftfullt relä utformat för att ändra polariteten på signalen, och en MOSFET som styr spänningsförsörjningen till motorn. Tack vare användningen av MOSFET är det möjligt att styra motorns rotationshastighet, men denna funktion används inte för närvarande.
Också installerade på kraftsektionen är stabilisatorer utformade för att driva styrelektroniken och motoreffektkontrollkretsen. Stabilisatorerna drivs från en strömkrets med lägre spänning, spänningen där överstiger inte 12V.

Strömkretsschema

Styrelektroniken representeras av STM8S mikrokontroller. Styrenheten utför en hel del funktioner - mäta belysning, fatta beslut om att starta frekvensomriktaren, övervaka gardinernas läge med hjälp av gränslägesbrytare, styra strömförsörjningen till frekvensomriktaren, styra frekvensomriktaren i manuellt läge - enligt kommandon från fjärrkontroll. Dessutom är en radiomodul baserad på NRF24L01 och en 1-trådsbuss anslutna till regulatorn, genom vilken tre temperaturgivare är anslutna. Med hjälp av radiomodulen kan du styra frekvensomriktaren och läsa temperaturvärden på olika ställen på balkongen och på gatan, men för närvarande är den andra radiomodulen endast ansluten till breadboard, så jag kommer inte att överväga denna funktionalitet ytterligare.

Den använda skrivarens strömförsörjning har en ingång för att växla den till standby-läge. Jag använder det också, vilket minskar strukturens energiförbrukning. Programmet tar hänsyn till att strömförsörjningen växlar till driftläge med en viss fördröjning, och efter 30 sekunders inaktivitet av frekvensomriktaren växlar strömförsörjningen igen till Standby-läge.

Indikering av drivdrift med en trefärgad lysdiod (endast blå och röda dioder används). Blått lyser när spänning läggs på motorn, rött börjar blinka med jämna mellanrum om det finns fel i drivningen. Antalet blinkningar låter dig bestämma felnumret.
För hörbar signalering av vissa händelser (till exempel när ett kommando ges för att stänga gardiner som redan är stängda) används själva drivmotorn. En PWM-signal med en liten arbetscykel levereras till den, som ett resultat av vilket motorn piper ganska högt.

Styrkretsschema

Ett fotomotstånd fäst vid fönstret med en sugkopp används som ljussensor. Eftersom sugkoppen kan falla av fönstret finns det en liten knapp bredvid fotoresistorn. Medan sugkoppen hålls på fönstret trycks knappen mot fönstret. Om sugkoppen faller av, stoppas den automatiska driften av frekvensomriktaren och den röda dioden börjar blinka. Om sensorn inte är ansluten till kontakten detekteras detta även av styrenheten.
Typ av ljussensor:

Eftersom belysningen av sensorn kan ändras kraftigt - på grund av olika blinkningar på gatan, delvis molnigt väder - måste data från sensorn filtreras. Jag har implementerat följande bearbetningsalgoritm: data från sensorn digitaliseras med en frekvens på 10 Hz och skrivs till en array. En gång i sekunden beräknas ett medelvärde för denna matris (i första hand behövs detta för att filtrera bort brus och blixtar). Därefter läggs de resulterande värdena till en annan array med 600 element; efter att ha nått slutet av arrayen börjar inspelningen från början. Denna array analyseras också varje sekund - styrenheten beräknar hur stor procentandel av arrayelementen som är mindre än ett visst tröskelvärde (med ökande belysning sjunker spänningen vid fotosensorns utgång). Om värdena för mer än 66% av elementen är mindre än ett givet tröskelvärde, anses det att belysningen är tillräckligt hög och gardinerna kan stängas. På detta sätt filtreras periodiska förändringar i belysningen. Samtidigt påläggs också en begränsning på driftfrekvensen för frekvensomriktaren - i automatiskt läge slås motorn på inte mer än en gång var tionde minut.

Som jag nämnde ovan går det att styra gardinerna från fjärrkontrollen. Med hjälp av fjärrkontrollen kan du helt öppna och stänga gardinerna, delvis öppna dem och starta frekvensomriktaren baserat på det momentana belysningsvärdet. När det styrs från fjärrkontrollen finns det inga begränsningar för frekvensomriktarens drift.
Det är också möjligt att programmässigt starta om styrenheten.
När gardinerna flyttas övervakar styrenheten gränslägesbrytarnas tillstånd. Om motsvarande strömbrytare inte fungerar inom 20 sekunder efter att ha börjat röra sig, slutar motorn att fungera. För att fortsätta driften av enheten efter att ha eliminerat felet behöver du bara starta om kontrollern.

All elektronik är installerad i en vanlig plastlåda:

En av omkopplarna behövs för att växla elektroniken till automatiskt driftläge, den andra låter dig stänga av strömmen till motorn helt.
Med hjälp av 3,5 mm Jack-uttag, är en ljussensor, TSOP för att ta emot data från fjärrkontrollen och externa temperatursensorer anslutna till enheten.
Lysdioden är täckt med ett vitt lock så att den kan ses från alla vinklar.

Vy över den monterade och installerade elektronikenheten:

Video av drivningen (kontroll från fjärrkontrollen):

I den här artikeln kommer jag att prata om designen av en automatisk gardindrivning installerad på min balkong. Där odlar vi blommor som skadas av direkt solljus. Dessutom, på sommaren, om balkongfönstren är stängda, överhettas luften på balkongen snabbt i direkt solljus. Men när det inte finns något direkt ljus är det lämpligt att öppna gardinerna - skuggan bidrar inte heller till blommornas tillväxt. Därför, för att upprätthålla acceptabel belysning på balkongen, automatiserade jag driften av gardinerna.

Mekanik

Gardinerna fanns ursprungligen redan på balkongen. Det finns två av dem, båda upphängda på en metallkabel sträckt under taket från ena balkongväggen till den andra. Det är tydligt att du måste flytta båda gardinerna på en gång, och på grund av friktionen hos gardinerna på kabeln (den är ganska grov) måste den erforderliga kraften vara ganska stor. Dessutom kan det ibland finnas hinder i vägen för gardinerna, till exempel ett lätt öppet balkongfönster, vilket ytterligare ökar hållfasthetskraven.
Således måste enheten vara ganska kraftfull och pålitlig - det är ofta hög luftfuktighet på balkongen, och en ganska stor temperaturskillnad är möjlig på vintern och sommaren. Därför baserade jag körningen på en bilfönsterhissdrift. Den har tillräcklig kraft, kan producera högt vridmoment (den har en inbyggd snäckväxel) och är mycket pålitlig.

Det mekaniska diagrammet för frekvensomriktaren visas nedan:


Mer information om designen. En plastrulle med ett spår är fäst vid drivaxeln för fönsterhiss (till vänster i diagrammet), på vilken ett rep lindas. Drivenheten är monterad på en av balkongens väggar. En liknande rulle är fäst vid den motsatta väggen, genom vilken ett rep också kastas.
Efter detta spänns repet så att linans friktion på drivrullen räcker för att flytta gardinerna. De motsatta ändarna av varje gardin är fästa vid ett rep så att när motorn roterar, rör sig gardinen eller flyttas isär.

För att testa driften av enheten gjorde jag en mindre modell av den. Fönsterhissdriften och den oberoende rullen monterades på en bräda, ett rep drogs mellan dem, varefter det var möjligt att kontrollera elektronikens funktion och mäta kraften som utvecklades av drivningen.

Foto av själva enheten på layouten:

Som framgår av bilden är en ganska stor tunn platta fäst vid fönsterhissdriften (jag använde textolite). Ett metallhörn med två hål är fäst vid det, genom vilket ett rep förs. Det behövs så att vändningen av repet på rullen inte trasslar ihop sig; för detta ändamål görs hålen i hörnet på olika höjder i förhållande till plattan.
Till höger om hörnet finns gränslägesbrytare som behövs för att stoppa gardinerna i deras ytterlägen. För att indikera dessa positioner sätts två plaströr på repet (endast ett av dem är synligt på bilden bredvid den nedre strömbrytaren). Rören är anordnade så att när gardinen når sitt yttersta läge trycker en av dem på omkopplaren, och för pålitlig pressning är en metallplatta fäst bredvid var och en av omkopplarna, som pressar röret till omkopplaren.
Tre metallstolpar fästa på plattan behövs för att säkra drivkåpan.
Båda reprullarna är gjorda av möbelhjul. Med hjälp av en borr och en fil måste du göra ett spår i var och en av dem; två varv av rep ska passa i spåret på drivrullen. Drivrullen är fäst vid axeln genom spänning, och hålet i den måste borras ut till en fyrkantig, eftersom drivaxeln är fyrkantig.
Enheten är fäst på balkongens vägg med hjälp av lämpliga möbelhörn (en av dem är synlig på bilden till vänster). Det finns tillräckligt med monteringshål i fönsterhissdriften, så det är inga problem med infästning.

Vy över enheten som redan är fäst på väggen och täckt med ett lock:

För att spänna repet används en speciell skruv med en mutter, till vilken ändarna av repet är fästa:


Änden av en av gardinerna är också fäst vid den.

Elektronik

All min elektronik är uppdelad i två delar – kraft och kontroll. Huvuduppgiften för kraftsektionen är att förse drivmotorn med ström. Den elektriska fönsterhissaren kan dra mycket hög ström. För att minska denna ström sänkte jag frekvensomriktarens matningsspänning till 5 volt, men trots detta kan den maximala strömmen som förbrukas av motorn nå upp till 3A. För att ge en sådan ström använde jag en skrivarströmkälla som kan leverera en spänning på ca 30V och en ström på upp till 0,7A, samt en DC-DC-omvandlare på upp till 5V. Genom att sänka spänningen är DC-DC ganska kapabel att leverera den erforderliga strömmen.
Motoreffektkontroll utförs med hjälp av ett kraftfullt relä utformat för att ändra polariteten på signalen, och en MOSFET som styr spänningsförsörjningen till motorn. Tack vare användningen av MOSFET är det möjligt att styra motorns rotationshastighet, men denna funktion används inte för närvarande.
Också installerade på kraftsektionen är stabilisatorer utformade för att driva styrelektroniken och motoreffektkontrollkretsen. Stabilisatorerna drivs från en strömkrets med lägre spänning, spänningen där överstiger inte 12V.

Styrelektroniken representeras av STM8S mikrokontroller. Styrenheten utför en hel del funktioner - mäta belysning, fatta beslut om att starta frekvensomriktaren, övervaka gardinernas läge med hjälp av gränslägesbrytare, styra strömförsörjningen till frekvensomriktaren, styra frekvensomriktaren i manuellt läge - enligt kommandon från fjärrkontroll. Dessutom är en radiomodul baserad på NRF24L01 och en 1-trådsbuss anslutna till regulatorn, genom vilken tre temperaturgivare är anslutna. Med hjälp av radiomodulen kan du styra frekvensomriktaren och läsa temperaturvärden på olika ställen på balkongen och på gatan, men för närvarande är den andra radiomodulen endast ansluten till breadboard, så jag kommer inte att överväga denna funktionalitet ytterligare.

Den använda skrivarens strömförsörjning har en ingång för att växla den till standby-läge. Jag använder det också, vilket minskar strukturens energiförbrukning. Programmet tar hänsyn till att strömförsörjningen växlar till driftläge med en viss fördröjning, och efter 30 sekunders inaktivitet av frekvensomriktaren växlar strömförsörjningen igen till Standby-läge.

Indikering av drivdrift med en trefärgad lysdiod (endast blå och röda dioder används). Blått lyser när spänning läggs på motorn, rött börjar blinka med jämna mellanrum om det finns fel i drivningen. Antalet blinkningar låter dig bestämma felnumret.
För hörbar signalering av vissa händelser (till exempel när ett kommando ges för att stänga gardiner som redan är stängda) används själva drivmotorn. En PWM-signal med en liten arbetscykel levereras till den, som ett resultat av vilket motorn piper ganska högt.

Ett fotomotstånd fäst vid fönstret med en sugkopp används som ljussensor. Eftersom sugkoppen kan falla av fönstret finns det en liten knapp bredvid fotoresistorn. Medan sugkoppen hålls på fönstret trycks knappen mot fönstret. Om sugkoppen faller av, stoppas den automatiska driften av frekvensomriktaren och den röda dioden börjar blinka. Om sensorn inte är ansluten till kontakten detekteras detta även av styrenheten.
Typ av ljussensor:

Eftersom belysningen av sensorn kan ändras kraftigt - på grund av olika blinkningar på gatan, delvis molnigt väder - måste data från sensorn filtreras. Jag har implementerat följande bearbetningsalgoritm: data från sensorn digitaliseras med en frekvens på 10 Hz och skrivs till en array. En gång i sekunden beräknas ett medelvärde för denna matris (i första hand behövs detta för att filtrera bort brus och blixtar). Därefter läggs de resulterande värdena till en annan array med 600 element; efter att ha nått slutet av arrayen börjar inspelningen från början. Denna array analyseras också varje sekund - styrenheten beräknar hur stor procentandel av arrayelementen som är mindre än ett visst tröskelvärde (med ökande belysning sjunker spänningen vid fotosensorns utgång). Om värdena för mer än 66% av elementen är mindre än ett givet tröskelvärde, anses det att belysningen är tillräckligt hög och gardinerna kan stängas. På detta sätt filtreras periodiska förändringar i belysningen. Samtidigt påläggs också en begränsning på driftfrekvensen för frekvensomriktaren - i automatiskt läge slås motorn på inte mer än en gång var tionde minut.

Som jag nämnde ovan går det att styra gardinerna från fjärrkontrollen. Med hjälp av fjärrkontrollen kan du helt öppna och stänga gardinerna, delvis öppna dem och starta frekvensomriktaren baserat på det momentana belysningsvärdet. När det styrs från fjärrkontrollen finns det inga begränsningar för frekvensomriktarens drift.
Det är också möjligt att programmässigt starta om styrenheten.
När gardinerna flyttas övervakar styrenheten gränslägesbrytarnas tillstånd. Om motsvarande strömbrytare inte fungerar inom 20 sekunder efter att ha börjat röra sig, slutar motorn att fungera. För att fortsätta driften av enheten efter att ha eliminerat felet behöver du bara starta om kontrollern.

All elektronik är installerad i ett vanligt plasthölje.