Автоматические рулонные шторы своими руками

вКак это сделано / Золото
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.
картинка 1581155367 rulonnye shtory svoimi rukami 1Но 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.
картинка 1581155393 rulonnye shtory svoimi rukami 2Даже у друзей из под небесной не оказалось приемлемого варианта по цене.
картинка 1581155386 rulonnye shtory svoimi rukami 3Ну 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.
картинка 1581155386 rulonnye shtory svoimi rukami 43Д 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.
картинка 1581155364 rulonnye shtory svoimi rukami 5В 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.
картинка 1581155369 rulonnye shtory svoimi rukami 6Так 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.
картинка 1581155324 rulonnye shtory svoimi rukami 7Так 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.
картинка 1581155384 rulonnye shtory svoimi rukami 8Второй это в качестве датчика использовать датчик холла и магнит. Именно этот вариант в итоге я использовал.
картинка 1581155370 rulonnye shtory svoimi rukami 9
картинка 1581155358 rulonnye shtory svoimi rukami 10Сам 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.картинка 1581155329 rulonnye shtory svoimi rukami 11Для 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.
картинка 1581155333 rulonnye shtory svoimi rukami 12Так как схема получилась довольно таки сложная то развел печатную плату именно под этот корпус.
картинка 1581155350 rulonnye shtory svoimi rukami 13
картинка 1581155402 rulonnye shtory svoimi rukami 14
картинка 1581155315 rulonnye shtory svoimi rukami 15Что 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.
картинка 1581155349 rulonnye shtory svoimi rukami 16Здесь 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.
картинка 1581155313 rulonnye shtory svoimi rukami 17Вот 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.
картинка 1581155382 rulonnye shtory svoimi rukami 18
картинка 1581155378 rulonnye shtory svoimi rukami 19Все провода проложены в кабельканале.
Так же с верху установлен датчик освещения.
картинка 1581155350 rulonnye shtory svoimi rukami 20Ниже видим вывод наружного датчика освещения.
картинка 1581155318 rulonnye shtory svoimi rukami 21После полной установки если не знать куда смотреть то и не видно никаких изменений. Тем более после того как приводы и провода были покрашены белой краской.
картинка 1581155345 rulonnye shtory svoimi rukami 22Есть один большой недостаток работы с такими приводами это скорость работы. Это максимальная скорость подъема и опускания штор. По замерам они полностью опускаются за 1 минуту, а поднимаются за 1 минуту 15 секунд. Но зато делают это абсолютно бесшумно.

Поэтому пришлось немного изменить принцип работы. Теперь ночью шторы полностью не открываются, для того что бы при включении света шторы быстрее закрывались. При таком положении время закрытия уменьшилось в двое, но при этом попадает освещения в комнате хватает и можно без труда подойти и посмотреть в окно.
картинка 1581155396 rulonnye shtory svoimi rukami 23И в таком варианте все работает уже 3 месяца. Да я не сделал что бы можно было управлять всем с пульта с телефона или через интернет. Мне этого не нужно, мне нужно было что бы я их включил, и забыл, а они пускай работают там себе тихонько. И они работают, я их неделю могу не трогать и все работает прекрасно, нет никакого рассинхрона между левой и правой шторой, и все также опускаются и поднимаются на один и тот же уровень.

Печатная плата и прошивка здесь
Ну и на этом все всем пока.
Комментарии (2)
Добавить комментарий
Прокомментировать
vk odnoklassniki facebook mailru google yandex
Абырвалг
#1 Абырвалг Гость 9 февраля 2020 02:18
0
Обои пора менять
путин хYил0
#2 путин хYил0 Гость 21 июля 2020 17:11
0
...всего-навсего 3Д-принтер нужен :)

Войти через:
vk odnoklassniki facebook mailru google yandex