Bezdrátová verze Jsou moje garážová vrata otevřená nebo zavřená?: 7 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:20

Chtěli jsme jednoduchý, levný a spolehlivý indikační systém, který nám ukáže, zda jsou naše garážová vrata otevřená nebo zavřená.

Existuje spousta projektů „Je moje garážová vrata otevřená“. Největší většina těchto projektů je pevně zapojena. V mém případě nebylo možné vést dráty mezi senzory a přijímači. Je to jen 25 metrů asi 80 stop, mezi garáží a domem, ale nechceme kopat beton, abychom umístili dráty, a stejně očekáváme, že ostatní, kteří s námi sdílejí společný prostor, by to chtěli ještě méně.

Náš problém je, že nemáme přímý výhled z domu na garážová vrata. Garáž je samostatná budova.

Někdy jsme nechali přes noc otevřené některé nebo dokonce obě dveře, a protože nechceme, aby nám v dílně zmizely nástroje nebo aby nám zmizelo auto, řekli jsme si, že něco, co ukazuje stav dveří, je dobrý nápad.

Již máme nainstalovaný systém otevírání a zavírání bezdrátového dálkového ovladače. Je to systém s průběžným kódem a signál 433 MHz je velmi obtížné duplikovat, takže část systému je bezpečná a spolehlivá. Problém je, když používáme tento systém zevnitř domu, nikdy nevíme, jestli jsou dveře otevřené nebo zavřené. Ve skutečnosti jsme stiskli tlačítko garáže na dálkovém ovládání a zamkli dům, protože jsme si mysleli, že garážová vrata jsou OTEVŘENA, když jsme je ve skutečnosti zavřeli. To je nepříjemné, zejména pokud prší.

Zásoby

Rizika

Nemohu to dostatečně zdůraznit … Pokud se chystáte postavit tento projekt, je zde varování. Zavírání garážových vrat, aniž byste viděli, co se děje, může být nákladné i nebezpečné pro ostatní, kteří si nemusí být vědomi toho, že se dveře zavírají. Možná budete chtít přidat senzory uzamčení pro případ, že by se zavíracím dveřím dostalo do cesty auto nebo něco nebo někdo jiný. Mnoho odrůd garážových vrat má zabudované bezpečnostní reverzní mechanismy, ale … většina couvá až poté, co na něco, co bylo v cestě, působí značnou silou, a domníváme se, že vaše auto může vypadat lépe bez dlouhého promáčknutí karoserie nebo v horším případě nouzové cesty do nemocnice.

Dovednosti potřebné k vybudování tohoto projektu

Mechanicky smýšlející a základní elektrické nebo elektronické dovednosti

Schopnost pájet přiměřeně dobře

Možnost podívat se na desku s obvody a identifikovat spínače a připojovací svorky

Schopnost provádět základní práce s ocelovým plechem nebo plechem, jako je řezání a ohýbání

Nástroje

Frézy na plech

Malé šroubováky

Středně ruční pilník nebo brusný papír (k odstranění ostrých hran)

Páječka a pájka

Stolní svěrák (k ohýbání plechové desky)

Suroviny (závisí na umístění snímačů, vysílačů a přijímačů)

Kvalitní oboustranná páska na několik metrů

Ocelový nebo cínový plech zhruba 150 mm x 100 mm nebo 6 palců x 4 palce

Malé stahovací pásky alespoň 20

Asi 6 metrů nebo 20 stop kabelu nebo reproduktorového kabelu obrázku 8

Asi 6 metrů nebo 20 stop kabelu Cat 5 nebo něco podobného

Díly potřebné pro stavbu

Dálkový ovladač a přijímač. Hledat na Ebay 12VDC 433MHz, 2tlačítková bezdrátová RF reléová sada dálkového ovládání vysílače přijímače. Slaďte ten, který je na fotografii.

Osvětlená momentální 16mm tlačítková Dash 12V. Hledejte na Ebay nebo nahraďte vše, co vyhovuje vašim potřebám

2 mikrospínače

LED světlo

Rezistor 560 ohmů

2 x 12 stejnosměrných napájecích zdrojů - proud max. 200mA pouze 1, pokud používáte baterie vysílače

Možná budete také potřebovat montážní krabici nebo jinou metodu, aby tlačítka indikátorů vypadala dobře

Náklady

Náklady na jeho vybudování jsou asi A25 USD, ale v naší nevyžádané krabici jsme měli jak zástrčky 12 V DC, tak i kabely a další běžné bity. Postavili jsme 2 jednotky a integrovali je do našeho bezdrátového systému dálkového otevírání dveří nainstalovaného asi před 12 měsíci

Krok 1: O tomto projektu

Moje garážová vrata jsou rolovací vrata nebo se v některých krajích nazývají rolovací vrata. Říká se jim srolovat dveře, protože to je přesně to, co dělají. Na stěně mají po obou stranách otvoru připevněnou vodicí stopu. Jak se dveře pohybují dolů, roleta se odvíjí do svislého vedení. Dveře jsou vyrobeny z žebrovaného ocelového plechu nebo často z hliníku. K umístění senzorů použijeme svislé vedení a základnu dveří na jedné straně. Tento projekt bude fungovat s téměř jakoukoli rozmanitostí dveří. Jde spíše o nalezení vhodného spínacího mechanismu a místa pro montáž senzorů.

Máme 2 dveře, které vyžadují monitorovací systém. Postavíme dvě jednotky, jednu pro každé dveře. Bez zvláštního důvodu jsme zvolili frekvenci 433 MHz. Rozhodli jsme se vytvořit produkt ze snadno zakoupitelných kompletních pracovních jednotek na eBay, protože nevidíme smysl trávit čas budováním něčeho, když čas a náklady výrazně překročí jednoduchou útratu PayPalu ve výši několika dolarů za každé dveře. Možná jsme jen líní. Aby byl tento projekt jednoduchý, vezmeme v úvahu pouze 1 dveře. Druhé dveře jsou jednoduše opakováním projektu pomocí dalšího samostatného vysílače a přijímače.

Krok 2: Zabezpečení

Protože je tento systém pouze obvodem hlášení stavu, použili jsme učební vzdálený systém. Ano, víme, že je lze snadno kopírovat nebo duplikovat, ale v tomto případě má jen malý význam budování tohoto systému pomocí zařízení s vysokým zabezpečením rolovacího kódu, pokud systém, který stavíme, nemůže otevřít nebo zavřít dveře.

Pokud někdo, kdo má příliš mnoho času na ruce, chce zkopírovat signál vysílače, brzy zjistí, že se dveře neotevřou, a zatímco zkopírovaný signál mi může dát falešně pozitivní stav dveří, pokud jsou hacknuty přes jediné otevírací nebo zavírací cyklus se sekvence sama opraví.

Krok 3: Schémata

K dispozici je 1 dálkový ovladač, kterému od tohoto bodu budeme říkat vysílač, a 1 přijímač. Vysílač je instalován v garáži. Je napájen 1 x 12voltovou baterií 27A. Baterie je dodávána s vysílačem a náhradní baterie lze snadno zakoupit. Je zcela v pořádku použít baterii k ovládání vysílače, protože nedochází k výpadku napájení v pohotovostním režimu. Baterie je připojena pouze tehdy, když je jedno z tlačítek na dálkovém ovladači stisknuto většinu času, kdy je vysílač VYPNUT. U tohoto projektu budeme připojovat svorky baterie k 12 V stejnosměrnému napájení, takže si v budoucnu nemusíme dělat starosti s výměnou baterií.

Přijímač je instalován uvnitř domu. Je také připojen k napájení 12 V DC. Přijímač má malý odběr energie, když je zaneprázdněn příjmem signálů. Toto je jen krátká doba asi 1 sekundu, poté se přijímač přepne do pohotovostního režimu, který využívá 30 mA. Pokud jsou dveře otevřené, pohotovostní režim 30 mA se zvýší na 50 mA, když je relé sepnuto a LED kontrolka zůstane ZAPNUTÁ.

Přijímač bude ukrytý někde mimo dohled připojený k ovládacímu panelu poblíž předních dveří. Namontujeme tlačítko pro otevření dveří, které budou mít vestavěné světlo, jako výše uvedený systém domácích indikátorů a spínacích desek. Pro náš projekt bude tlačítko pro otevření každých dveří a světlo, které zůstane ZAPNUTO, pokud jsou tyto dveře otevřené.

Vysílač a přijímač Ebay

Vysílač se shodoval s přijímačem, takže jsme nemuseli programovat vysílač tak, aby odpovídal přijímači. Pokud je třeba vysílač spárovat s přijímačem, je jednoduché zapnout oba bity a stisknout programové tlačítko na desce obvodu přijímače, LED dioda napájení zhasne. Poté stiskněte libovolné tlačítko na vysílači. LED napájení přijímače několikrát zabliká. Poté stiskněte libovolné tlačítko na vysílači a je hotovo.

Jediným dalším spojením je připojení LED mezi normálně otevřené kontakty relé na desce obvodu přijímače v sérii, kterou jsme použili rezistor 560 Ohm. Pokud stisknete tlačítko ON, vysílač rozsvítí LED na přijímači. Pokud stiskneme tlačítko OFF, kontrolka zhasne. Důležitou vlastností tohoto systému je, že mění stav pouze po stisknutí druhého tlačítka. Jinými slovy, pokud stiskneme spínač ON vysílače, LED přijímače se rozsvítí. pokud znovu stiskneme tlačítko ON, LED světlo zůstane ZAPNUTO, další signály ZAPNUTÉ jsou přijímačem ignorovány. Stejné je to s tlačítkem OFF. Pokud vysílač vyšle signál OFF, LED na přijímači zhasne. Jakékoli další signály VYPNUTO budou ignorovány. Tato změna pořadí stavů zajistí, aby se signály otevírání a zavírání nezkřížily a za předpokladu, že senzory fungují správně, se systém automaticky opraví, pokud se dostane mimo sekvenci.

Krok 4: Úpravy a vytváření

Prvním krokem je úprava vysílače. Toto je odstraněno ze vzdáleného krytu se 2 tlačítky. Dále vyhledáme tlačítkové spínače na vysílačích a pájíme dobrý kabel kabelu podle obrázku 8 přes obě strany otevřené strany každého spínače. Nyní máme k dálkovým spínačům připojen kabel 2 x obrázek 8. Dále připojíme každý vodič k mikrospínači. V tuto chvíli je vše, co jsme udělali, umožněno ovládat spínače na vysílači aktivací mikrospínačů.

Polohování snímače přepnuto

Každé dveře budou trochu jiné, ale výběr místa pro montáž mikrospínačů na vedení garážových vrat je důležitým krokem. To se nejlépe provádí blízko úrovně terénu. Mikrospínač OFF je připevněn ke kolejnici garážových vrat zhruba 40 mm nebo asi 1 a 1/2 palce od podlahy, těsně nad tento senzor umístíme mikrospínač ON nebo OPEN. Abychom dokončili senzory, připevníme hliníkovou nohu ke spodní části garážových vrat a ohneme ji o 90 stupňů, abychom mohli přidat krátký kus do svislé části nohy podané pěkným přívodem, aby jemně aktivoval mikrospínače jako noha se pohybuje kolem sestavy spínače. Podívejte se na video.

Důkaz koncepce a testování

Videa Nahoru a Dolů ukazují počáteční model konceptu. (Opravdu jsme to nainstalovali správně později) V obou videích uvidíte posuvník Aktivační deska přepnout kolem přepínačů a každý stisknout. Těžší je vidět kontrolku na vysílači, který je nejistě připevněn na roli lepicí pásky. Pokaždé, když je spínač aktivován, tato kontrolka se na okamžik rozsvítí, což znamená, že je do přijímače odeslán signál. Přijímač nedbale spočívá na podlaze a je podpořen také rolkou lepicí pásky.

Nyní se podívejme, co se stane, když zavřete dveře. Jakmile se dveře zavřou, aktivační deska spínače nejprve projde senzorem ZAPNUTO nebo OTEVŘENO. To na okamžik aktivuje LED na přijímači signalizující, že jsou dveře OTEVŘENÉ, ale to okamžitě změní stav, když dveře projdou mikrospínačem VYPNUTO nebo ZAVŘENO, než se dveře zastaví na podlaze. Absence jakékoli kontrolky znamená, že jsou dveře zavřené.

Nyní otevíráme dveře. Když se dveře začnou otevírat, prvním senzorem, který projdou, je senzor VYPNUTO nebo zavřeno. Když byl mikrospínač OFF vypnut, když se dveře naposledy zavřely, přijímač nezmění stav. Ano, souhlasíme, že dveře jsou otevřené asi o 40 mm, a nebudeme si s tím dělat starosti, ale protože dveře jdou nahoru jen o kousek dál, je aktivován mikrospínač ZAP nebo OTEVŘEN, který odešle signál do vysílače sepnutím kontaktů na relé a zapnutí LED indikující dveře jsou OTEVŘENÉ.

Krok 5: Montáž vysílače a přijímače

Vysílač V našem projektu jsme odstranili 12voltovou baterii a připojili 12voltové napájení přímo na svorky baterie. Potřebovali jsme najít suché místo pro montáž vysílače. Při testování jsme zjistili, že vysílač funguje, i když byl umístěn v blízkosti hliníkových garážových vrat, ale zkušenosti nám říkají, že poloha vysílače by měla být vysoko nad garážovými vraty. Rozhodli jsme se umístit vysílač do jednoduchého plastového boxu a přišroubovat jej ke stěně kolem 300 mm nebo 12 palců nad garážovými dveřmi.

Příjemce

Přijímač byl odvezen do domu a namontován do střešní dutiny poblíž štítu obráceného do garáže. Vložili jsme přijímač do malé plastové krabičky a spustili 12 voltový stejnosměrný zdroj k napájecím svorkám. Nakonec jsme použili kabel podle obrázku 8 z kontaktů relé a vedli ho po dutině stěny ke stávající upravené desce spínače světla.

Zobrazeny namontované přijímače. Přijímače jsou dva. Druhým modulem je dříve nainstalovaný otvírač garážových vrat. Toto bylo před časem upraveno. V zásadě stejné připojte vodiče k výstupním spínačům a přiveďte dráty po zdi k tlačítku.

Deska spínače světla je většího typu a měla pouze jeden spínač světla, takže poté, co jsme pečlivě izolovali veškerou síťovou kabeláž za nástěnnou deskou, jsme upravili desku spínače světla tak, aby přijímala 2 okamžité spínače s vestavěnou kontrolkou, která byla připojena k relé přijímače. Viz video.

Mikrospínače Namísto montáže mikrospínačů na vedení dveří jsme ohnuli kus tenkého kusu ocelového plechu, aby odpovídal profilu vedení garážových vrat. To znamenalo, že jsme byli schopni zvednout a spustit senzory do optimální polohy, než pomocí oboustranné pásky konečně umístit blok senzorů do konečné polohy. Také jsme ohnuli další tenký ocelový plech, abychom zakryli a chránili mikrospínače před poškozením nebo posunutím. Propojovací vodiče byly svázány kabelem a zastrčeny z cesty. K montáži spínačů bloků senzorů jsme použili kvalitní oboustranný kohoutek. Zdůrazňujeme, že kvalitní páska je důležitá, protože umožní určité množství pohybu mikrospínačů, aniž by odpadla nebo se rozpadla, přesto je tato páska pevná a spolehlivá. Použitá páska má automobilovou kvalitu, což znamená, že je odolná vůči vodě a teplotním změnám a zůstává přilepená. Byly to 3 měsíce, co byl za tu dobu nainstalován s přibližně 300 - 400 cykly a páska nevykazovala žádné známky ustupování.

Nyní jsme potřebovali způsob, jak otevřít dveře zevnitř

Až dosud jsme k otevírání garážových vrat používali dálkový ovladač s posuvným kódem. To bylo spolehlivé, ale také to přineslo problém, který jsme se rozhodli vyřešit. Rozhodli jsme se pokračovat v používání dálkového ovladače pro otevírání a zavírání dveří, ale integrovali jsme to do nového systému. Tento dálkový ovladač jsme upravili stejným způsobem jako vysílač pro projekt. Dálkový ovladač byl otevřen a vyjmut z krytu. Našli jsme odpovídající tlačítko pro otevření dveří na desce plošných spojů a pájel kabel číslo 8 přes rozepnuté kontakty spínače. Tento kabel byl veden dolů uvnitř dutiny stěny spolu s indikátorovým vodičem z přijímače a připájen k otevřeným svorkám momentálního spínače na nástěnné desce. Pokud nyní stiskneme momentální spínač, systém rolovacího kódu otevře dveře, ale přijímač z projektu indikuje, že jsou dveře otevřené.

Krok 6: Testování polohy a antény?

Takže takhle to vypadá. Podívejte se na video. Máme nástěnnou desku se standardním vypínačem světla a přidali jsme nový momentální tlačítkový spínač, který má vestavěné indikační LED světlo. Momentální spínač je oddělený od LED diody, takže pokud aktivujeme momentální spínač, neaktivuje indikátor LED. Když stiskneme momentální spínač, vyšle signál pomocí stávajícího dálkového ovladače s rolovacím kódem, který byl nainstalován před několika lety, a otevře garážová vrata. Víme, že otevírá dveře, asi 1 sekundu poté, co stiskneme momentální tlačítko, se kontrolka z našeho projektu rozsvítí a potvrdí, že jsou dveře otevřené.

Pokud znovu stiskneme momentální tlačítko, dveře se zavřou, ale světlo zůstane ZAPNOUT, dokud se dveře téměř úplně nezavřou. Mým nejpomalejším dveřím to trvá asi 8 sekund.

Testování, výsledky a dobrá myšlenka

Umístění vysílače i přijímače je klíčem ke spolehlivosti. Máme vzdálenost 25 metrů a přímý výhled do garáže, ale nevidíme garážová vrata. Neměli jsme problém se spolehlivostí a nebyl žádný problém se změnami teploty, nicméně v Austrálii, kde žijeme, bude nízká teplota 6 - 8 stupňů Celsia a vysoká teplota může být 45 stupňů Celsia. Dosud se testovací rozsah pohyboval mezi 12 a 34 stupni Celsia, je nepravděpodobné, že se dočkáme dalších chladných dnů, a než dorazí horké dny, bude únor. Žijeme také v oblasti bez pouličních drátů, bez vysokonapěťových vodičů a bez veřejné bezdrátové WiFi nebo internetu. Máme také špatnou sílu signálu mobilního telefonu (a mobilní telefon), a přestože bychom neočekávali, že by některá z těchto věcí ovlivnila signál 433 MHz, mnoho a různé signály v našich dýchacích cestách mohou mít velmi nepředvídatelné účinky a mohou způsobit, že správně postavené obvody jednoduše nefungují nebo nedosáhnou vhodné síly signálu, čímž se sníží komunikační vzdálenost.

Potřebujeme další antény

Při testování jsme zjistili, že vysílač byl schopen odeslat zprávu přijímači pokaždé, když byl proveden test. Trocha zkušeností nám ukázala, že v extrémech horkého nebo chladného počasí existuje šance, že signál nebude přijat. Pokud je signál ztracen kvůli ztrátě komunikace v této sestavě, automaticky se opraví při příštím otevření dveří nahoru nebo dolů. Pokud některý signál nedokáže projít tím nejhorším, co se může stát, je, že indikátor LED může poskytovat přepnuté hodnoty. tj. indikují, že jsou dveře otevřené, když jsou zavřené, nebo naopak.

K dnešnímu dni k tomu nedošlo, ale měli bychom nainstalovat Antials jako preventivní úder? V tomto projektu mají vysílač i přijímač terminály na desce s obvody, které lze sklízet pro připojení antén a zvýšení zisku.

Můžeme vás ujistit, že jedním z nejlepších způsobů, jak zvýšit spolehlivost, je výběr nejlepší polohy pro umístění vysílače a přijímače. Některé příklady je drží daleko od velkých kovových povrchů, jako jsou garážová vrata … nebo nejméně 2 metry nebo asi 6 stop od nich. Pokuste se také neinstalovat vysílač ani přijímač v těsném prostoru, jako je dutina ve zdi, a pokud je to možné, umístěte vysílač a snímač do přímé viditelnosti. Nepotřebují se navzájem vizuálně vidět, jen se snaží vyhýbat překážkám, jako jsou budovy. V tomto okamžiku na začátku testování projektu jsme zjistili, že pro tento projekt není potřeba antén.

I když mohou být antény jak složité, tak jednoduché, doporučujeme jednoduché a uvidíme, jestli to pomůže, než utratíte peníze. Pokud získáme dostatek připomínek, jsme ochotni přidat k tomuto projektu antény, o kterých tvrdíme, že mohou dolet zvětšit. Jejich vytvoření bude mít malé až žádné náklady a vše, co potřebujete, bude pravděpodobně dostupné z vašeho šatníku a nevyžádané pošty.

Krok 7: Věci, které bychom udělali jinak, kdybychom projekt udělali znovu

Kritická recenze

U každého projektu musíte být sebekritičtí a podívat se, co jste mohli udělat lépe. V našem případě jsme byli s výsledkem spokojeni, ale všichni konstruktéři by měli přemýšlet, jak by bylo možné jejich návrhy vylepšit.

Jedním z problémů rolovacích dveří je hnací motor pouze na jedné straně dveří. Tento jednostranný pohon okrajově tlačí základnu dveří na straně, která nepohání, silněji do vedení, ale když se dveře zavírají, pohon způsobí, že se stejná základna dveří odtáhne pro vedení. V mém případě u jedněch dveří bylo třeba utáhnout vodítka, protože v počátečních nastaveních by se dveře při otvíracím cyklu dostaly do kontaktu se senzory, ale v cyklu zavírání by senzory úplně chyběly. Pohyb byl pouze 3 mm nebo asi 1/8 palce, ale to stačilo, aby byly senzory nespolehlivé. Opravili jsme to utažením vodítek, ale tím problém nekončil a během několika příštích týdnů se nám náhodně rozsvítilo světlo, když byly dveře zavřené.

Možná si pamatujete, že v tomto projektu jsme se zaměřili na 1 instalaci, ale uvedli jsme, že se staví 2 jednotky. Přestože mezi garážovými vraty existují malé rozdíly, jsou pole senzorů a vysílačů použitých na každém vrati identická.

Jedny dveře jsou staré asi 10 let, druhé jsou staré asi 1 rok. Starší dveře se pohybují nahoru a dolů mnohem rychleji než novější dveře. Starší dveře mají více koncových her, které jsme zredukovali na to, co je popsáno jako přijatelný pohyb konce hry, ale tato boční hra konce nebyla odstraněna.

V novějších dveřích nebyly zaznamenány žádné problémy. Během posledních 5 měsíců fungoval bezchybně, ale ve starších dveřích jsme měli přetrvávající problém. Kontrola ukázala, že se zdálo, že se senzory spojily a aktivovaly pomocí posuvného mechanismu. Slyším cvaknutí obou senzorů. Pokud ručně aktivuji otevřený a zavřený senzor, oba fungují dobře při zapnutí kontrolky „ZAPNUTO“. a "VYPNUTO" podle očekávání.

Mohlo by to být občas, rychlost dveří je příliš rychlá na to, aby zaregistrovala signál prvního senzoru a poté okamžitě změnila stav, aby zaregistrovala druhý? Nemám způsob, jak zpomalit pohyb dveří, ale mohu zvětšit vzdálenost mezi senzory, což umožní delší dobu mezi signálem „ZAPNUTO“a „VYPNUTO“a můžeme prodloužit délku posuvného ovladače, který bude držet spínače vysílače signalizují delší dobu.

Zvětšili jsme vzdálenost mezi senzory na 150 mm ze 100 mm a také jsme zvýšili posuvnou desku ze 75 mm na 100 mm. To bylo před 4 týdny. Proběhlo zhruba 75 cyklů a systém fungoval bezchybně.

Co bychom dělali jinak

Pokud bychom tento projekt dělali znovu, začali bychom spíše pomocí normálně otevřených spínačů indukčního senzoru než mikrospínačů.

Použití spínačů snímačů přiblížení poskytuje větší rozsah chyb nebo bočního pohybu až 10 mm a rychlost snímače je nejméně 100krát rychlejší. Myslíme si, že kdybychom na prvním místě použili spínače senzorů přiblížení, mohli bychom nechat dveřním průvodcům trochu více prostoru pro roztažení a smrštění 2,4 metru nebo 8 stop širokých dveří, které mohou být po dobu období šetrnější ke dveřím a motoru čas. Myslíme si, že rychlost dveří by také měla menší dopad na spolehlivost.

Užívat si