Integrované inteligentní rolety ovládané Alexou: 8 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

V současné době je online k dispozici spousta projektů Smart Blind a Instructables. Chtěl jsem však dát svůj vlastní dotek současným projektům s cílem mít vše vnitřní v roletě včetně všech obvodů. To by znamenalo čistší a reprezentativnější inteligentní roletový systém.

Takže v mém prvním Instructable vám ukážu, jak si můžete vytvořit svůj vlastní inteligentní žaluziový systém, který lze ovládat hlasem prostřednictvím Alexa, pomocí mobilního zařízení nebo ručně u samotných žaluzií.

Poskytnu vše, co budu moci, abyste si mohli vytvořit vlastní! Užijte si: D

Zásoby

Páječka a páječka

Pistole na horké lepidlo

1 x 270 stupňové servo s vysokým točivým momentem (https://amzn.to/31Y1EqD)

1 x vývojová deska NodeMCU ESP8266. Cokoli podobného tomuto:

2 x hmatová tlačítka

Prototypování Veroboardu

Požadovaná délka kabelu reproduktoru k dosažení zásuvky USB (5 V)

3D tiskárna s PLA nebo službou 3D tisku

Délka připojovacího kabelu

Ženské a mužské záhlaví kolíků pro přizpůsobení Veroboardu (Toto je volitelné, není nutné, pokud chcete vše pájet přímo na desku)

Krok 1: Demontáž aktuální rolety

Dobře, takže první bit zní trochu děsivě, ale je velmi přímočarý a obecně většina žaluzií používá stejný systém, ať už vypadá trochu jinak!

První věc, kterou musíte udělat, je najít stranu, na které se nachází současný systém kladek, která vám umožní otevírat a zatahovat žaluzie. Bude to vypadat podobně jako na prvním obrázku (Toto již bylo vyřazeno ze žaluzií)

Jakmile toto najdete, musíte jej odstranit ze žaluzií. Je to jen případ odstranění konce řetězce visící dolů (Na konci každého řetězce je uzel). Jakmile jsou tyto odstraněny, na šestihranné nebo čtvercové tyči prochází systémem malá přidržovací podložka. Odstraňte to (prosím, ponechte si to podle potřeby později) a poté posuňte systém kladky směrem ke konci tyče.

To je vše, co je třeba odstranit. Mělo by vás nechat s tyčí tam, kde bylo umístěno, a také by tam měl být otvor, kde procházely struny kladky, zde budou umístěna tlačítka pro ruční ovládání. Druhý obrázek ukazuje, jak budou vnitřky vypadat, jakmile bude stará kladka odstraněna.

Důvodem odstranění této kladky je to, že vytváří příliš velký odpor na servomotoru, což způsobuje zastavení motoru, a proto nemůže fyzicky pohybovat žaluziemi.

Krok 2: Vložky pro 3D tisk

Dobře, takže níže jsem zahrnul všechny požadované 3D soubory k vytvoření inteligentních rolet. Pokud nevlastníte 3D tiskárnu, pak existují různé online služby, které vám díly za malou cenu vytisknou. Zahrnul jsem jak soubory STL připravené k tisku, tak i nezpracované soubory Fusion 360, pokud potřebujete upravit některý z rozměrů nebo tvarů, protože ne každá roleta je bohužel stejná! Zde je stručné vysvětlení každého modelu níže:

Servospojka - Servospojka je navržena tak, aby odpovídala jakémukoli standardnímu příslušenství pro servo a přichytí se k servu pomocí šroubů dodaných se servem. Spojka, kterou jsem zahrnoval, se vejde do šestihranné tyče uvnitř žaluzie o průměru 6 mm.

Hlavní obvodová vložka - Tato vložka je navržena tak, aby se hlavní obvodová deska nalepila na horní část a posadila se dovnitř rolety pod ovládací tyč žaluzie.

Servo vložka - Tato vložka je navržena tak, aby bylo servo zajištěno a poté zasunuto na konec žaluzií. Servo bude bezpečně držet bez jakéhokoli pohybu. Toto bylo navrženo tak, aby odpovídalo servu připojenému v sekci dodávky.

Držák tlačítka - Konečně držák tlačítka umožní, aby později vytvořený obvod tlačítka byl držen na místě nad otvorem vlevo v žaluziích z kladek. Ty v případě potřeby umožní ruční ovládání žaluzií.

Krok 3: Budování obvodu

Tento krok bude vyžadovat trochu pájení, ale stojí to za to! Udělejte si čas a nic nespěchejte.

Budeme stavět obvod na měděném Veroboardu, což umožní snadné vybudování obvodu, jen se ujistěte, že jste přerušili správné koleje, abyste zastavili všechny zkraty!

Při sestavování obvodu inteligentních žaluzií postupujte podle přiloženého schématu zapojení Fritz. Při stavbě obvodu byste si měli nechat vytisknout vložku obvodu. Takže v závislosti na velikosti, kterou jste pro rolety potřebovali vytvořit, zkuste obvod udělat co nejmenší. Jak vidíte z toho, který jsem vytvořil, Verboard má stejnou šířku jako délka desky nodeMCU. To ušetří drahocenný prostor, jakmile se dostanete dovnitř rolety.

Jak již bylo zmíněno v sekci dodávky, rozhodl jsem se připájet samičí kolíkové kolíky na desku, což mi umožní snadno změnit nodeMCU, pokud někdy selhal nebo pokud došlo k problému. Pokud však chcete, je naprosto přijatelné připájet desku nodeMCU přímo na Veroboard.

Jediná věc, kterou bych doporučil, je použití konektorů Male pro připojení serva na desku, což výrazně usnadňuje instalaci, jakmile je žaluzie.

Obrázky ukazují hotovou desku (s 3D vytištěnou částí již nalepenou)

Deska s plošnými spoji

Druhý obvod, který musíte postavit, je obvod s tlačítky, který vám v případě potřeby umožní ručně potlačit pohyb slepého. Přiložený 3D vytištěný držák má dostatek místa pro dvě tlačítka a také obsahuje otvor pro 3 kabely pro průchod po straně (1 GND a 1 pro každý digitální vstup tlačítek) Jak vidíte ze schématu zapojení, kabely GND jsou daisy změněn, takže je pouze jeden kabel spojující obvod tlačítka GND s obvodem NodeMCU Circuit GND.

Velikost, kterou potřebujete k vytvoření okruhu Veroboard, je:

Š = 24 mm

D = 21 mm

Krok 4: Příprava desky NodeMCU

Dalším krokem je nahrání požadovaného softwaru na desku NodeMCU. Způsob, jak toho dosáhnout, je pomocí Arduino IDE. Nejde však o plug and play, protože knihovnu pro NodeMCU je třeba nainstalovat do IDE.

Spíše než já bych prošel tímto procesem, doporučil bych použít tuto příručku, protože vysvětluje všechny kroky a detaily potřebné k tomu, aby NodeMCU fungovalo s prostředím Arduino:

bit.ly/2Rznoni

Jakmile dokončíte výše uvedený Instructable, měli byste se nyní nacházet v místě, kde lze NodeMCU programovat pomocí Arduino IDE, NodeMCU se může připojit k vaší WiFi a můžete ji také ovládat prostřednictvím webového prohlížeče.

Krok 5: Programování NodeMCU pomocí softwaru Smart Blinds

Dalším krokem je skutečné nahrání programu inteligentních žaluzií na desku NodeMCU. Již existuje úžasná knihovna, která vám umožňuje ovládat inteligentní osvětlení pomocí ovládání jasu pomocí NodeMCU a Alexa. Knihovnu vytvořil AirCookie a umožňuje naprogramovat až 10 zařízení. Původní zdrojový kód najdete zde:

V případě inteligentních rolet používáme zapnutí/vypnutí virtuálního světla k otočení rolet z polohy Vypnuto (0) a Zapnuto (Poslední použité procento). Poté použijeme nastavení Brightness jako množství, které chceme, aby se roleta otevřela. To se však pohybuje pouze od 0 do 70%, přičemž 70% je plný rozsah serva.

Zahrnul jsem soubor Arduino. Stáhněte si tedy kód a poté jej otevřete. Vidíte, že na to, aby se to všechno stalo, toho opravdu není třeba mnoho, ale je třeba provést několik změn.

WiFi SSID: První věcí je změnit SSID tak, aby odpovídalo WiFi připojení, které chcete použít. To musí přesně odpovídat, jinak budete mít problémy s připojením.

Heslo WiFi: Druhá věc, kterou musíte změnit, je heslo WiFi, které odpovídá heslu SSID, ke kterému se také připojujete.

Knihovna Espalexa: Dále musíte zajistit, abyste do svého Arduino IDE přidali knihovnu Espalexa. Chcete -li to provést, postupujte podle tohoto velmi krátkého tutoriálu:

Změnit název zařízení: Poslední věc, kterou musíte udělat, je změnit název zařízení tak, jak se má zobrazovat v aplikaci Alexa. Chcete -li to provést, změňte část v tomto řádku „espalexa.addDevice („ Blinds “, servoPositionChanged, 20)“, kde je uvedeno „Blinds“. Změňte to na cokoli chcete.

Jakmile jsou všechny výše uvedené kroky dokončeny, jednoduše stiskněte tlačítko Odeslat a nahrajte program na desku NodeMCU. Teď se to snad podaří a můžete přejít k dalšímu kroku, Testování!

Testování programu:

Ve vašem případě byste nyní měli být v místě, kde máte vybudovaný obvod. Pro účely této nerozbitné stránky však tato stránka ukazuje, že jsem ji testoval jako dočasné dočasné nastavení. Nyní, když máte vybudovaný obvod a načtený program, můžete nyní vyzkoušet, zda vše funguje dobře. Připojte tedy vše podle schématu zapojení a poté nejprve vyzkoušejte, zda fungují ruční tlačítka. Jedno tlačítko by mělo servo otáčet jedním směrem a druhé naopak. Jakmile je toto dokončeno, musíte nyní přidat zařízení do svého Alexa.

Chcete -li přidat zařízení do své alexy, postupujte takto:

1. Otevřete na mobilním zařízení aplikaci Alexa

2. Přejděte na kartu Zařízení a poté stiskněte znaménko plus v pravém horním rohu obrazovky

3. Dále stiskněte tlačítko „Přidat zařízení“

4. Přejděte dolů, dokud nenajdete název s názvem „Jiné“

5. Poté stiskněte tlačítko objevit zařízení. To pak bude trvat několik sekund a vaše zařízení se zobrazí se jménem, které jste zadali do kódu

6. Poté můžete zařízení přidat do seznamu zařízení

Jakmile je zařízení přidáno, můžete pak pomocí Alexa nastavit servo na libovolnou pozici, kterou chcete od 0 do 70%, slovy „Alexa, nastavte (Jméno, které zadáte svému zařízení) na 50%“Udělejte to při různých procentech ujistěte se, že reaguje správně.

Pokud máte nějaké problémy se stránkou Alexa, použijte odkaz Github na knihovnu, kde můžete problém vyřešit:

Krok 6: Příprava různých částí

Dalším krokem je místo, kde se věci začínají spojovat, a to je uvedení všeho do různých 3D držáků, které jsou připraveny jít do slepého podvozku

Sestavení serva:

První věc, kterou musíte udělat, je připravit servo pro montáž na nevidomé. Vzhledem k velikosti serva je třeba odstranit dva otvory pro podpůrné šrouby, což je velmi snadné, protože konstrukce je plastová. Odstraňte dva otvory pro šrouby zakroužkované na obrázku.

Jakmile je tato část odstraněna, zasuňte servo do 3D tištěného držáku serva a pomocí dodaných šroubů zajistěte servo na místě.

Zaveďte kabel serva ze zadní části serva a ze spodní strany držáku.

Připojení spojky:

Dalším krokem je montáž spojky na servo. Chcete -li to provést, použijte dodaný plný kotoučový nástavec, který byl dodán se servem, a pomocí dvou dodaných šroubů přišroubujte disk na stranu spojky s otvory pro šrouby. Šrouby budou větší než otvory v upevnění serva udělejte si čas a dejte pozor, abyste plast nerozdělili.

Jakmile je kotouč připojen ke spojce, poslední věc, kterou musíte udělat, je zasunout sestavu spojky do drážky serva a pomocí drážkového šroubu ji pevně připevnit k servu.

Hlavní a tlačítkový obvod:

K sestavení hlavního obvodu v držáku obvodu jsem jednoduše použil horké lepidlo na pokrytí většiny spodní strany desky s obvody a poté jsem jej přitlačil na držák. To stačí k zajištění na místě a hlavním cílem montáže je zastavit zkratování obvodu proti kovovému zaslepovacímu rámu.

Obvod tlačítka se snadno sestavuje a nevyžaduje žádné horké lepidlo. Chcete -li jej sestavit, jednoduše protáhněte 3 kabely kabelovým otvorem a poté zasuňte obvod do bočních štěrbin až na doraz.

Síťový napájecí kabel:

Pro síťový kabel jsem použil dvoužilový reproduktorový kabel a na jednom konci jsem připájel USB připojení. To umožňuje obvod napájet ze standardní zásuvky USB, kterou má spousta lidí. Doporučuji použít podobný tomu mému, který je: 5V/2,1A. Není nutné jít nad 5 V, protože to je vše, co servo vyžaduje.

Nastavte kabel na požadovanou délku, aby dosáhl žaluzií, když je vložen zpět, a dostatečně volný, aby se zajistilo, že netáhne obvod a kabely.

Krok 7: Dát to všechno dohromady

Toto je poslední krok ke skutečné konstrukci vašich inteligentních rolet!

Vložení desky plošných spojů

Prvním krokem je vložení desky plošných spojů do zaslepovacího rámu. Doporučuji dát to na opačnou stranu první kladky, kde bude sedět servo. Chcete -li desku vložit, zvedněte tyč a uvolní se ze slepého rámu. Jakmile se dostanete pod něj, zasuňte desku s obvody a ujistěte se, že je zcela zasunuta do spodní části rámu a je na správném místě, kam dosáhnou všechny kabely. (Moje obrázky již ukazují kabely na místě)

Vkládání tlačítek

Druhým krokem, když je tyč stále zvednutá, je zajištění knoflíků na místě. Chcete -li to provést, naneste horké lepidlo (nebo superlepidlo, pokud vám nevadí, že je trvalé) a poté umístěte knoflíky směřující dolů nad otvor. Ujistěte se, že se na obě tlačítka dostanete zespodu, podobně jako na obrázku. Nyní veďte kabely kolem kladky, jak je znázorněno na obrázku, a připojte je ke správným vstupům podle schématu zapojení.

Vložení sestavy serva

Dalším krokem je vložení sestavy serva. Chcete -li to provést, jednoduše zasuňte hlavní tělo na konec rolety. Po několika zatlačeních a zataženích na držáku by se měl dobře zasunout. V tomto místě nepřipojujte spojku, protože tyč by měla být stále zvednuta a ne zcela na místě. Protáhněte kabel serva držákem ve stejném směru jako kabely tlačítek a poté jej připevněte k desce s obvody.

Napájení:

Dále protáhněte napájecí kabel koncem zaslepovacího rámu a poté pod držák serva, kde vedou kabely serva. Poté jej veďte stejným směrem jako zbytek kabelů a připevněte jej ke správným šroubovým svorkám. Ujistěte se, že je pěkný a bezpečný a nebude se vytáhnout.

Spojení mechanických částí dohromady:

Posledním krokem je připojení serva ke slepé tyči. Nejprve tedy zatlačte tyč zpět na místo a posuňte ji směrem k servu tak daleko, jak to půjde. Vyměňte malou podložku zátky, která byla odstraněna na začátku při odstraňování řemenice. Zatlačte podložku až na doraz. Nyní, když s prutem zatřepete dopředu a dozadu, neměl by sklouznout z místa.

Nyní otočte tyč do požadované polohy, když je vaše servo na 0 STUPŇECH. Dále otočte servo na 0 STUPŇŮ také otáčením spojky ve směru hodinových ručiček, dokud se servo již nemůže otáčet.

Poté posuňte sestavu serva směrem k tyči a spojka a tyč by se měly vyrovnat, pokud ne, možná budete muset tyč mírně pootočit (Neotáčejte servem, protože by se dostalo z polohy) Jakmile se obě seřadí, tlačte je k sobě, dokud se už nebudou hýbat.

Kompletní montáž:

To je vše uvnitř rolety sestavené dohromady. Před zavěšením rolety zpět na držáky se ujistěte, že je vše uvnitř správně připojeno a že všechna elektrická a mechanická spojení jsou zajištěna.

Jeden malý tip, který bych dal, je umístit trochu elektrické izolační pásky na čip wifi. Když se totiž otáčí, přichází velmi blízko k tyči žaluzie.

Krok 8: Závěrečné testování

To je vše! Nyní jste dokončili všechny požadované kroky k tomu, aby byly inteligentní rolety ovládány Alexou.

Posledním krokem je spuštění úplného testu na vašem slepém systému.

Nejprve zapněte žaluzie a dejte mu 20-30 sekund, abyste se ujistili, že je plně připojen k WiFi. Někdy to může chvíli trvat, protože na desce NodeMCU chybí anténa, může se to skrývat v kovovém zaslepovacím rámu.

Jakmile je žaluzie napájena a připojena, přesunou se do výchozí polohy. V tuto chvíli si projděte hru pomocí kombinace příkazů Alexa a také pomocí manuálních tlačítek.

Doufám, že jste si užili vytváření mého prvního Instructable. Inteligentní žaluzie ovládané Alexou