Тахианы махны автомат хаалга - Arduino удирдлагатай: 10 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:04

Энэхүү заавар нь нээх, хаах хугацааг гараар өөрчилж болох тахианы махны автомат хаалганы дизайнд зориулагдсан болно. Хаалгыг хүссэн үедээ алсаас нээж, хааж болно.

Хаалга нь модульчлагдсан байхаар хийгдсэн; хүрээ, хаалга, хянагчийг үүрний гадна байрлах газарт барьж туршиж, дараа нь одоо байгаа үүрний нүхэнд боолт хийж болно.

Энэ нь 9Vdc цэнэгээр ажилладаг тул зайг цэнэглэхийн тулд залгуур эсвэл зай, нарны зайнаас тэжээж болно.

Энэ нь ороомог ашиглан хаалгыг хааж, хаалгыг нээлттэй байрлалд байлгадаг.

Гол хэсгүүдэд дараахь зүйлс орно.

Arduino UNO 3.

4 оронтой, 7 сегментийн LED дэлгэц

RTC модуль

RF модуль

Потенциометр, Servo мотор, 6V - 12V цахилгаан ороомог, Товчлууртай эргэдэг кодлогч

Хаалга болон түүний хүрээг модны хаягдлаар хийж болно. Хаалга нь саваа (миний хувьд принтерээс авсан) орчим дээш эргэлддэг бөгөөд хаалгыг дээш өргөхөд шаардлагатай эргүүлэх хүчийг багасгахын тулд эсрэг жинтэй байдаг.

Үүнийг бүтээх хэрэгслүүдэд дараахь зүйлс орно.

Arduino програмчлах Arduino IDE бүхий компьютер, Алх, Харсан, Гагнуурын төмөр, Утас таслагч, Өрөмдлөг, Шургуулагч.

Би өглөө, оройд хаалгаа онгойлгох, хаах гэх мэт өдөр тутмын хоёр даалгаврыг аврахын тулд энэхүү тахианы автомат хаалгыг барьсан юм. Тахиа бол өндөг, бууц, зугаа цэнгэлийн гайхалтай үйлчилгээ үзүүлэгчид боловч үүрээр босоод үүрээ тайлах, ялангуяа өвлийн улиралд маш хэцүү байсан. Тэгээд би тэднийг гэртээ хаахаар цагтаа ирсэн гэдгээ баталснаар гэртээ оройтож ирэх эрх чөлөөгөө үнэхээр хязгаарласан.

Тахиа өдөр тутмын дэглэмийг дагаж нар жаргах үед үүрэндээ буцаж, нар мандах үед сэрдэг. Тэдний орох, гарах цаг нь нарийн биш бөгөөд өдрийн цаг агаар, орчны гэрэлд нөлөөлдөг. Хэрэв тахиа хаалга хаагдсаны дараа ороход хэтэрхий оройтсон байвал хаалгыг алсаас нээж, дараа нь хааж болно. Эзэмшигч нь тахиа орохыг зогсоох шаардлагатай бол хаалгыг өдрийн цагаар хааж болно.

Нар мандах, жаргах цаг нь жилийн туршид өөр өөр байдаг бөгөөд өргөрөгөөс хамаардаг тул аливаа хаалганы хянагч өдрийн цаг, жилийн өдрийг хянаж, байршлын өргөргийг мэддэг байх шаардлагатай. Энэ шаардлагыг програм хангамж эсвэл нарны хамгаалалттай хамт хийж болно, гэхдээ энэ загварыг хялбарчлахын тулд гараар тохируулах нээлттэй, хаагдах цагийн тохиргоог ашигладаг.

Нар мандах, шингэх цаг хэдхэн минутын дотор нэг өдрөөс нөгөөд шилждэг тул хаалганы хянагчийн тохиргоог долоо хоногт нэг удаа хийх шаардлагатай байдаг.

Эзэмшигч нь тахиагаа хэрхэн хооллох талаар ойлголттой бол тэд нээлттэй, хаагдах цагийг хялбархан тохируулж чаддаг.

Нээлтийн цагийг өглөөний 3 -аас өглөөний 9 цаг хүртэл, хаагдах хугацааг 15 -аас оройны 21 цаг хүртэл тохируулж болно. Эдгээр цаг нь экваторын 12-42 градусын өргөрөгт тохирсон байдаг (Австралид Дарвинаас Хобарт хүртэл) бөгөөд жилийн хамгийн урт, хамгийн богино өдрүүдийг хамардаг..

Үндсэндээ хаалганы хянагч нь гарын тохируулгатай хоёр тохируулгатай сэрүүлэгтэй цаг юм.

Алхам 1: Хүрээ ба дүүжин хаалга

Хүрээг одоо байгаа хамрын нээлхийн дээгүүр бэхлэх зорилгоор хийсэн болно. Хаалга нь гаражийн хаалга шиг дээшээ дээш эргэлддэг. Энэхүү загвар нь дээвэр нь одоо байгаа хаалганы дээгүүр эсвэл нүх нь ханатай зэргэлдээ орших үүрний хувьд дээш эсвэл хажуу тийш гулгадаг автомат хаалганаас давуу талтай юм.

1. Одоо байгаа хаалгыг ав.

2. Хаалганы нүхний хэмжээтэй тохирох хүрээний хэмжээг сонгоно уу. Хүрээний хоёр хэмжээс нь чухал юм - хүрээний өндөр ба модны өргөн. Хаалга нь хэвтээ тэнхлэгээс дүүжин, тэнхлэгээс хүрээ хүртэлх урт (диаграммд "D") нь модны өргөнтэй ижил байна. Энэ нь хаалга нээлттэй байх үед хаалганы тэнхлэгийн дээгүүр байрлах хэсэг нь хананы хананд саад болохгүй гэсэн үг юм.

3. Хүрээнд бат бөх, цаг агаар тэсвэртэй материалыг сонгоорой. Би бат бөх боловч хүнд жинтэй улаан бохь хэрэглэсэн. Гадна нарс модтой ажиллахад илүү хялбар байх болно.

4. Хаалга нь өөрөө хөнгөн, хатуу, цаг агаарын хамгаалалттай байх ёстой.

Алхам 2: Пивот саваа ба дүүжин хаалганы хэмжээ

Дүүжин хаалганы хэмжээс нь хаалганы өргөн нь хүрээний дотоод ирмэг дээр таарч байх ёстой. Хаалганы өндөр нь хүрээний өндрөөс бага байна.

1. Хүрээний өргөнтэй ойролцоогоор 5мм (1/4 инч) диаметр, урттай саваа олоорой. Буулгасан принтерээс саваа ашигласан боловч урсгалтай саваа хангалттай байх болно. Өөр нэг саваа эх үүсвэр нь төмөр хувцас хатаах тавиур юм. Саваа нь боолт таслагч эсвэл төмөр хусуураар хайчилж болно. Металлын бүрээсийг ирээр хусах.

2. Хүрээний дээд нүх болон тэнхлэгийн голын гүнээс "D" урттай (өмнөх алхам дахь диаграммд) хоёр ховилыг хүрээ рүү хайчилж ав.

3. Зүү голч нь тэнхлэгийн бариултай ижил буюу арай том нугас олоорой. Зүүг алх, төв цоолтуураар тогш. Хэрэв танд төв цоолтуур байхгүй бол том хадаас эсвэл ижил төстэй зүү ашигла.

Гэнэтийн байдлаар миний ашигласан принтерийн саваа нь миний хогийн савнаас гарсан анхны нугасанд төгс тохирсон байв.

4. Хаалга онгойлгодог servo моторын ачааллыг арилгахын тулд эргэлтийн хаалганы доод хэсгийн болон тэнхлэгийн дээд хэсгийн жин нь ижил байх ёстой. Үүнийг хаалганы дээд хэсэгт өрөмдсөн хүнд боолт, самар ашиглан хийж болно.

Алхам 3: Servo мотор ба өргөх гар

Би MR-996 servo мотор ашиглаж байсан. Энэ нь 9.4 кгс · см (4.8 В) буюу 11 кгс · см (7.2 В) эргэлтийн моменттэй. Энэ нь тэнхлэгээс доош 20см хэмжээтэй хаалганы хувьд хөдөлгүүр нь 7.2В хүчдэлд 11кг/20 = 550г өргөх боломжтой гэсэн үг юм.

Пивот саваа дээрх тоолуур жинтэй хэсэг байвал хаалга нь хүнд ба/эсвэл урт байж болно. Би зурган дээр үзүүлсэн хоёр том самар, боолтыг эсрэг жин болгон ашигласан.

Серво нь хуванцар гартай бөгөөд гаралтын босоо аманд байрладаг. Энэ гарны нэг талыг хурц хутга эсвэл утсан таслагчаар хайчилж ав.

2. Өргөх гар нь хоёр урттай хөнгөн цагаанаар хийгдсэн, дээд гар нь L хаалт, доод гар нь хавтгай хөнгөн цагаан.

Гар тус бүрийн хэмжээсийг хэрхэн тооцоолохыг хавсаргасан диаграммд харуулав. Үүссэн хэмжээсүүд нь хүрээний өргөн, "d", хаалган дээр суурилуулсан өргөх цэгийн байрлал дээр үндэслэнэ.

Дээд гар нь зүслэгтэй тул хаалга өргөхдөө гар нь servo моторыг цэвэрлэдэг.

Алхам 4: Цахилгаан ороомог ба хаалгыг онгойлгох дэмжлэгийг түгжих

1. Хүрээнд суурилуулсан ороомог нь дараах хоёр үүргийг гүйцэтгэдэг.

а) хаалгыг хаах үед түгжих ба

б) нээгдсэний дараа хаалгыг хаахаас сэргийлнэ.

Соленоидыг хянагчийн гаралтаас FET -ээр удирддаг. Энэ нь хаалгыг онгойлгох, хаах үед хэдхэн секундын турш ухардаг.

2. Зураг дээр үзүүлсэн шиг модны хэсгийг аюулгүй болго. Энэ нь хүрээний өргөнөөс богино байх бөгөөд тэнхлэгийн бариулын доор байрлуулна.

Алхам 5: Хянагч

1. Би хянагчийн үндэс болгон Arduino Uno 3 -ийг ашигласан. Нийт 17 оролт, гаралтын зүү байдаг.

2. Хянагч нь зайгаа нөөцөлсөн I2C RTC хянагчаар цагийг барьдаг. RTC -ийн батерейг солихын тулд тоолуурыг жил бүр нээх хүчин чармайлтаа хэмнэхийн тулд цэнэглэдэг батерейны нөөцтэй байх нь дээр. Цагийг эргэдэг хянагчаар тохируулж, 4 оронтой 7 сегментийн LED дээр харуулна. LCD ашиглах боломжтой бөгөөд хаалгыг хэдэн удаа нээж, хаах гэх мэт дэлгэрэнгүй мэдээллийг харуулах боломжтой.

3. Нээлт, хаалтын хугацааг 10к ом шугаман потенциометрээр тохируулдаг. Нээлтийн/хаагдах хугацааг тохируулахын тулд би эргэлддэг кодлогч болон LED дэлгэцийг ашиглаж болох байсан ч хэрэглэгч дээшээ алхаж, самбараас цагийг алсаас харах нь илүү хялбар байх болно гэж шийдсэн. Цаг үеийг долоо хоног бүр өөрчлөх шаардлагатай байна.

4. Утасгүй RF адаптер (https://www.adafruit.com/product/1097) нь алсаас гараар нээх, хаахад тохиромжтой. Гол фоб URL:

5. Хянагчийг байрлуулахаар сонгосон хайрцаг нь жижиг талд байсан тул алсын хүлээн авагчид тохирох жижиг хайрцгийг нэмж оруулах шаардлагатай болсон.

6. Fritzing диаграмыг хавсаргав.

Алхам 6: Код

Код нь эргэн тойрон эргэлдэж дараахь зүйлийг гүйцэтгэдэг.

1. самбарын унтраалгын төлөвийг сканнердах, 2. RTC уншиж, цагийг өдрийн минут болгон хөрвүүлдэг (0 -ээс 1440 хүртэл).

3. хоёр аналог потенциометрийг уншиж, бүхэл тооны нээлттэй ба хаалтын цаг болгон хөрвүүлнэ. Цагийн тохиргоог илүү нарийвчлалтай шийдвэрлэхийн тулд нээлттэй хаалттай цагийг тус тус өглөөний 3-аас өглөөний 3-аас оройн 3-аас 9 цаг хүртэл хязгаарладаг.

4. алсын товчлуур дарагдсан эсэхийг шалгахын тулд RF оролтыг уншдаг.

5. Одоогийн цагийг онгойлгох, хаахтай харьцуулж, хаалгыг онгойлгох, хаахыг тодорхойлохын тулд горимыг уншдаг.

Нээлттэй, хаалттай гарын авлагын гарын авлага нэмэх нь програм хангамжийн дизайныг төвөгтэй болгож, систем нь 'гарын авлага' ба 'автомат, өөрөөр хэлбэл цаг хугацаатай' горимуудын хооронд шилжих шаардлагатай болсон. Би үүнийг өөр "горим" шилжүүлэгч нэмэлгүйгээр шийдсэн бөгөөд хэрэглэгч автомат горимд буцаж орохын тулд нээлттэй эсвэл хаах товчлуурыг хоёр удаа дарна.

Нээх эсвэл хаах товчлуурыг нэг дарахад л хянагч гарын авлагын горимд шилждэг. Хэрэв хаалтын хугацаа дууссаны дараа хаалгаа онгойлговол хожимдсон тахианы махыг үүрэнд оруулах боломжийг хэрэглэгч хүлээгээд автомат горимд оруулахаа мартах магадлал бий. Тиймээс гарын авлагын горимыг сануулах зорилгоор "Нээх" эсвэл "Хаах" гэсэн LED дэлгэцээр илэрхийлдэг.

Миний авсан LED дэлгэцийн номын сан:

Алхам 7: Хянагчийн эд ангиудын жагсаалт

Arduino Uno 34 оронтой 7 сегментийн модуль

MG 996R Servo мотор

1к Ом эсэргүүцэгч

FET: FQP30N06L.

2 x 10kOhm потенциометр (тогтоосон цагийг нээх/хаах)

Баригдсан товчлуур бүхий Ротари кодлогч

Холбогч утас

1А DC-DC хөрвүүлэгч: Servo ба solenoid-ийн хувьд

1 x SPDT солих унтраалга (Цаг/Минутын тохируулагч сонгогч)

1 x SPDT төвийг түр зуур унтраах (гараар нээх/хаах зориулалттай)

1 x SPDT төв унтраалттай (хоосон болгох/цаг харах/цаг тохируулагч сонгох)

Solenoid: 6-12V 10MM цус харвалт

Adafruit Энгийн RF M4 хүлээн авагч - 315MHz агшин зуурын төрөл

Keyfob 2 товчлууртай RF алсын удирдлага - 315MHz

Хайрцаг

Алхам 8: Цахилгаан хангамж ба нарны зай ба батерейны хэмжээ

1. Хэдийгээр Arduino нь 12Vdc -ээс ажиллах боломжтой боловч үүнийг хийх нь шугаман зохицуулагчийг халаана. Серво нь илүү өндөр хүчдэлтэй (<7.2V) дээр илүү сайн ажилладаг тул 9Vdc системийг ажиллуулж, DC-DC хөрвүүлэгч ашиглан ороомог ба servo-ийг 6V-д тэжээх нь тохиролцоонд хүрсэн. DC-DC хөрвүүлэгчийг арилгаж, Arduino, servo мотор, цахилгаан ороомог нь ижил 6V (1A) тэжээлээр ажилладаг гэж би бодож байна. Arduino -ийг servo болон solenoid -ээс шүүж авахын тулд 100uF конденсатор ашиглахыг зөвлөж байна.

2. Миний хийсэн хянагч 200мА орчим тайван гүйдэл зурсан. Соленоид ба servo ажиллаж байх үед одоогийн сугалаа 1А орчим байв.

Зайны хүчийг хэмнэхийн тулд LED дэлгэцийг унтраалгаар хааж болно.

Хаалга онгойх, хаагдахад ойролцоогоор 7 секунд зарцуулагдсан бөгөөд өдөр тутмын эрчим хүчний хэрэглээний тооцоонд 1А -ийг өдөрт хоёр удаа л хийдэг, нээдэг.

Энэ нь 1А 9V залгууртай ажиллах боломжтой боловч цахилгааны болон залгуурыг цаг агаараас хамгаалах ёстой.

3. Өдөр тутмын эрчим хүчний хэрэглээг 24h x 200mA = 4800mAh гэж тооцдог. 20 Вт нарны зай хураагууртай 7Аh тугалганы хүчлийн батерей нь жилд дунджаар 5 цаг дулаалдаг газруудад нэг өдрийн бие даасан байдалтай байхад хангалттай. Гэхдээ илүү батерей, илүү том самбартай бол бие даасан байх өдрүүд нэмэгдэх болно.

Батерей болон хавтангийн хэмжээг тооцоолохын тулд би дараах онлайн тооцоолуурыг ашигласан.

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

Алхам 9: Хэрэглэгчийн ажиллах заавар

Хаалга нь автомат эсвэл гарын авлагын горимд ажилладаг.

Автомат горим гэдэг нь хаалга онгойх, хаагдах цагийн тохиргооны дагуу нээгдэж, хаагдахыг хэлнэ. Автомат горимыг дэлгэцийн унтраалгыг "Хоосон" болгож тохируулах үед хоосон дэлгэцээр илэрхийлнэ. Гарын авлагаас Автомат горимд шилжих үед 'AUTO' гэсэн үг 200 мС -ээр анивчих болно.

Удирдлагын алсын удирдлага эсвэл товчлуурыг идэвхжүүлэх бүрт хаалга нь гарын авлагын горимд шилждэг. Дэлгэц дээр "OPEn" эсвэл "CLSd" гарч ирэхэд дэлгэцийн унтраалга нь "Хоосон" байх үед гарын авлагын горимыг илэрхийлнэ.

Гарын авлагын горимд нээх/хаах цагийн тохиргоог үл тоомсорлодог. Гарыг онгойлгосон тохиолдолд хаалгаа хаах, гараар хаасан бол хаалгаа онгойлгох, эсвэл автомат горимд буцааж тохируулах нь хэрэглэгчээс хамаарна.

Автомат горимд шилжихийн тулд хэрэглэгч хаалга аль хэдийн хаагдсан бол Хаах товчийг хоёр дахь удаагаа, эсвэл хаалга аль хэдийн хаагдсан бол Нээлтийн товчийг хоёр дахь удаа дарах ёстой.

Хаалга нь өдрийн эхэнд (12:00 цагт) автомат горимд эхэлдэг.

Алхам 10: Хонх ба шүгэл

Ирээдүйн зарим сайжруулалтууд нь дараахь зүйлийг агуулж болно.

Хаалга онгойх/хаагдахад дохио өгөх утасгүй хаалганы хонх

"Гэнэтийн түгшүүр" нь систем нь цахилгаан ороомог ба servo -той тэнцүү гүйдлийг 10 секундээс илүү хугацаанд татах ёстой.

Хянагчийг тохируулахын тулд Bluetooth болон апп.

Нээлт, хаалтыг интернетээр хянадаг.

Дэлгэрэнгүй мэдээллийг харуулахын тулд LED дэлгэцийг LCD -ээр солино уу.

Потенциометрийг онгойлгох, хаах горимыг арилгаж, нээх/хаах хугацааг тохируулахын тулд солих унтраалга болон одоо байгаа эргүүлэх товчлуурыг ашиглана уу.