Меню

Электропривод шторами своими руками

Умные шторы своими руками

Однажды, после тяжелого рабочего дня, я пришел домой и понял, что хочу отдохнуть, а не ходить и закрывать шторы. Хочется увидеть их закрытыми вечером и открытыми утром, при этом не выделывать танцы перед окном. Погуглив разные решения, было принято решение сделать все самому.

По многочисленным просьбам, выкладываю все свои наработки по переделке обычных рулонных штор в автоматизированные с удаленным управлением. Осторожно, много фотографий!

Для начала про рулонные шторы:

  • Плюсы: рулонные шторы визуально расширяют пространство, красивые и недорогие. Очень простой монтаж. Можно каждым окном управлять отдельно. Высвобождается место на подоконнике.
  • Сложности: вручную открывать 5 окон уже занимает долго времени. Открыть полностью угловое окно мешает сам механизм (пример: механизм вверху балконной двери упирается в стену и не дает открыть проход полностью). Из-за этого необходимо вешать шторы с наружной стороны окна. Цена даже на китайские моторизированные шторы начинаются от 2000 рублей, умножаем на 5 и уже сразу же думаем, как сделать все подручными средствами.

Немного про задачи:

Необходимо добавить к обычным рулонным шторам из строительного магазина удаленное управление и подключить к умному дому на openSource платформе Home Assistant. И еще необходимо сохранить обычное управление за веревочку.

Если все автоматизировать, то скорость не играет роли, поэтому можно применять двигатели с редуктором. Коллекторные двигатели дешевые, но не самая надежная вещь для ежедневного применения. Сервомашинки тоже имеют коллекторные двигатели и плюс не стабильные при постоянном вращении. Отличным вариантом выглядят шаговые двигатели. Бесшумные, можно контролировать положение, стоят копейки. В итоге, комплект из 5 двигателей 28BYJ-48 с драйвером ULN2003 обошелся мне в 10$

Про двигатель 28BYJ-48:

Подробно о нем можно почитать здесь.

Были вопросы о мощности этого двигателя. Опасения что он будет слабым, не оправдались. Вернее так — если использовать полношаговый режим, то двигатель очень хилый, если использовать полушаговый, то вал уже голыми руками не остановить. Кому будет мало мощности, в интернете много статей как приподнять напряжение, превратить его в биполярный и прочие улучшения.

Так как у нас осталось ручное управление, и мы не хотим впустую гонять двигатель, то необходимы датчики положения штор. Минимум необходим один датчик на одном конце, но лучше два. Можно использовать любой концевой, оптический и т.д., но я лично выбрал герконовый, т.к. приклеить неодимовый магнитик с другой стороны очень просто и работать должен стабильно и долговечно. Сами герконы я выбрал для эстетики уже в корпусе. Плюс предусмотрел настройку по расстоянию от вала. По высоте можно регулировать проставками.

Читайте также:  Шторы для логопедического кабинета

Про конструкцию крепления:

Задача была спроектировать корпус максимально простой для изготовления на 3д принтере с минимальными доработками. Моделировал в Fusion 360. Комплектное крепление цепляется за верх окна, но такую конструкцию на FDM принтере будет трудно сделать с нужными требованиями по прочности, поэтому была придумана конструкция с одним винтом для регулировки.

Итого получилось три детали для 3д-печати. Ссылка для скачивания 3д-моделей.
thingiverse
Основная часть для двигателя, платы управления на ULM2003, креплением герконов, двигателей, лески для стабилизации штор, и регулировочного винта.

Крышка для закрытия всего этого безобразия. Зажим или по-другому крюк.

Сама конструкция штор содержит несколько пружин, которые работают как тормоз если тянуть за шторы(пружина затягивается) или отпускает если крутить за веревку.

При сборке надо сделать одну доработочку: кусачками сломать ободок, который прикрывает веревку, т.к. теперь у нас есть свой неподвижный ободок, который не дает выпасть веревочке.

Управлять шаговым двигателем будет NodeMCU на ESP8266. Он выбран из-за дешевизны, наличия резервного канала wi-fi и на нем достаточно легко написать нужные скрипты. Если нужно больше чем две шторы или дополнительные датчики, то ножек микроконтроллера уже не хватит, можно посмотреть в сторону ESP32. (на фото esp32 не приведена, т.к. она в распределительной коробке)

Среда разработки может быть любая. ESP32 может программироваться через Arduino IDE. Но я для себя выбрал Visual Studio Code из-за скорости, модульности и бесплатности. В этой среде можно разрабатывать почти под любые платформы (не только железо). Можно даже подключить IAR ARM.(но это уже совсем другая тема)

Задача программы простая:

Подключиться по Wi-fi
Подключиться к MQTT брокеру
Подписаться на топик
Управлять скоростью двух моторов
Следить за состоянием концевых датчиков
Отправлять брокеру текущие шаги

Исходники можно взять отсюда.(осторожно это самый первый быдлокод для пробы штор). В коде надо указать свой логин и пароль от wi-fi. А также параметры MQTT-брокера.

Заливаем программу и пробуем отправить первые данные через MQTTBox. Все работает! Как добавить шторы в систему home-assistant я напишу отдельную статью, если будет интересно всем.

Небольшое видео как это делалось:

Плюс выступление на какой стадии находится у меня умный дом.

Всем пожелаю расслабиться дома!
UPD: Ссылка на скачивание файлов для печати на 3д-принтере

Источник

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.

Читайте также:  Кухонный шторы над окном

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.
Читайте также:  Какие шторы подходят для стиля прованс

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.

Источник

Adblock
detector