Integrované inteligentné žalúzie ovládané Alexou: 8 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

V súčasnosti je online k dispozícii množstvo projektov a pokynov pre inteligentné nevidomé. Chcel som však vtlačiť súčasné projekty do vlastných rúk s cieľom mať v rolete všetko vnútorné vrátane všetkých obvodov. To by znamenalo čistejší a prezentovateľnejší systém inteligentných žalúzií.

V mojom prvom návode vám teda ukážem, ako si môžete vytvoriť svoj vlastný inteligentný systém žalúzií, ktorý je možné ovládať pomocou hlasu prostredníctvom systému Alexa, pomocou mobilného zariadenia alebo ručne na žalúziách.

Poskytnem všetko, čo môžem, aby ste si mohli vytvoriť svoj vlastný! Užite si: D

Zásoby

Spájkovačka a spájkovačka

Horúca lepiaca pištoľ

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

1 x Vývojová doska NodeMCU ESP8266. Čokoľvek podobné tomuto:

2 x hmatové tlačidlá

Prototypovanie Veroboardu

Požadovaná dĺžka reproduktorového kábla na dosiahnutie zásuvky USB (5 V)

3D tlačiareň so službou PLA alebo službou 3D tlače

Dĺžka pripájacieho kábla

Kolíkové a kolíkové kolíky pre ženy na Veroboard (Toto je voliteľné, nie je potrebné, ak chcete všetko spájkovať priamo na dosku)

Krok 1: Demontáž aktuálnej rolety

Ok, takže prvý bit znie trochu strašidelne, ale je veľmi priamy a všeobecne väčšina žalúzií používa rovnaký systém, pričom všetko vyzerá trochu inak!

Prvá vec, ktorú musíte urobiť, je nájsť stranu, na ktorej sa nachádza súčasný systém kladiek, ktorá vám umožní otvoriť a zatiahnuť žalúzie. Bude to vyzerať podobne ako na prvom obrázku (Toto už bolo odstránené zo žalúzií)

Keď to nájdete, musíte ho odstrániť zo žalúzií. Je to len prípad odstránenia konca šnúrky zaveseného nadol (Na konci každého povrazu je uzol). Akonáhle sú tieto odstránené, systémom bude prechádzať malá prídržná podložka na šesťhrannej alebo štvorcovej tyči. Odstráňte to (prosím, ponechajte to podľa potreby neskôr) a potom posuňte systém kladky smerom ku koncu tyče.

To je všetko, čo je potrebné odstrániť. Malo by vás nechať s tyčou tam, kde bolo umiestnené, a tiež by tam mal byť otvor, kde prebehli struny kladky, tu budú umiestnené tlačidlá pre manuálne ovládanie. Druhý obrázok ukazuje, ako budú vnútornosti vyzerať, keď odstránite starú kladku.

Dôvod odstránenia tejto kladky je ten, že vytvára príliš veľký odpor na servomotor, čo spôsobuje, že sa motor zastaví a nemôže teda fyzicky pohnúť žalúziami.

Krok 2: Vložky pre 3D tlač

Ok, takže nižšie som zahrnul všetky potrebné 3D súbory na vytvorenie inteligentných žalúzií. Ak nevlastníte 3D tlačiareň, existujú rôzne online služby, ktoré vám diely vytlačia za malé náklady. Zahrnul som súbory STL pripravené na tlač a tiež surové súbory Fusion 360, ak potrebujete upraviť akékoľvek rozmery alebo tvary, pretože nie všetky rolety sú bohužiaľ rovnaké! Tu je stručné vysvetlenie každého modelu nižšie:

Servo spojka - Servo spojka je navrhnutá tak, aby sa hodila k akémukoľvek štandardnému príslušenstvu pre servo a pripevní sa k servu pomocou skrutiek dodaných so servom. Spojka, ktorú som zaradil, sa zmestí do šesťhrannej tyče do rolety s priemerom 6 mm.

Vložka hlavného obvodu - Táto vložka je navrhnutá tak, aby sa vrchná doska plošných spojov prilepila zhora a posadila sa do rolety pod tiahlom ovládania žalúzií.

Servo vložka - Táto vložka je navrhnutá tak, aby sa servo zaistilo a potom zasunulo na koniec žalúzií. Servo bezpečne udrží bez akéhokoľvek pohybu. Toto bolo navrhnuté tak, aby zodpovedalo servu zapojenému v sekcii spotrebného materiálu.

Držiak tlačidiel - Nakoniec držiak tlačidiel umožní neskôr vytvorenému okruhu tlačidiel držať na mieste nad otvorom v žalúziách z kladiek. Tie v prípade potreby umožnia ručné ovládanie žalúzií.

Krok 3: Budovanie obvodu

Tento krok bude vyžadovať trochu spájkovania, ale stojí za to! Neponáhľajte sa a nič neponáhľajte.

Okruh budeme stavať na medenom Veroboarde, čo umožní obvod ľahko postaviť, uistite sa, že prerušíte správne koľaje, aby ste zastavili akékoľvek skraty!

Pri zostavovaní obvodu inteligentných žalúzií postupujte podľa priloženej schémy zapojenia Fritz. Pri stavbe obvodu by ste mali nechať vytlačiť vložku obvodu. V závislosti od veľkosti, ktorú ste pre žalúzie potrebovali vytvoriť, sa teda pokúste obvod urobiť čo najmenší. Ako vidíte z toho, ktorý som vytvoril, Verboard má rovnakú šírku ako dĺžka dosky nodeMCU. To ušetrí drahocenný priestor, keď sa dostanete do rolety.

Ako je uvedené v časti o dodávkach, rozhodol som sa spájkovať kolíkové zásuvkové kolíky na dosku, čo mi umožní ľahko vymeniť nodeMCU, ak niekedy zlyhal alebo nastal problém. Ak však chcete, je úplne prijateľné spájkovať dosku nodeMCU priamo na Veroboard.

Jedna vec, ktorú by som odporučil, je použitie konektorov Male na pripojenie serva k doske, čo výrazne uľahčuje inštaláciu, keď je roleta.

Na obrázkoch je zobrazená dokončená doska (s už nalepenou 3D tlačenou časťou)

Obvodová doska s tlačidlom

Ďalším obvodom, ktorý musíte vybudovať, je obvod s tlačidlom, ktorý vám v prípade potreby umožní manuálne potlačiť pohyb na slepo. Priložený držiak na 3D tlač má dostatok miesta pre dve tlačidlá a tiež obsahuje otvor na bočné vedenie 3 káblov (1 GND a 1 pre každý digitálny vstup tlačidiel) Ako vidíte na schéme zapojenia, káble GND sú sedmokráska zmenená, takže existuje iba jeden kábel spájajúci tlačidlový obvod GND s obvodom NodeMCU GND.

Veľkosť, ktorú potrebujete na výrobu obvodu Veroboard, je:

Š = 24 mm

D = 21 mm

Krok 4: Príprava dosky NodeMCU

Ďalším krokom je nahranie potrebného softvéru na dosku NodeMCU. Spôsob, ako to dosiahnuť, je použiť Arduino IDE. Nejde však o plug and play, pretože knižnicu pre NodeMCU je potrebné nainštalovať do IDE.

Namiesto toho, aby som prešiel týmto procesom, by som odporučil použiť túto príručku, pretože vysvetľuje všetky kroky a detaily potrebné na to, aby NodeMCU fungovalo s prostredím Arduino:

bit.ly/2Rznoni

Akonáhle dokončíte vyššie uvedený návod, mali by ste sa teraz nachádzať v mieste, kde je možné programovať NodeMCU pomocou Arduino IDE, NodeMCU sa môže pripojiť k vášmu WiFi a môžete ho ovládať aj prostredníctvom webového prehliadača.

Krok 5: Programovanie NodeMCU pomocou softvéru Smart Blinds

Ďalším krokom je skutočne nahranie programu inteligentných žalúzií na dosku NodeMCU. Už existuje úžasná knižnica, ktorá vám umožňuje ovládať inteligentné osvetlenie pomocou ovládania jasu pomocou NodeMCU a Alexa. Knižnica je vytvorená spoločnosťou AirCookie a umožňuje naprogramovanie až 10 zariadení. Pôvodný zdrojový kód nájdete tu:

V prípade inteligentných žalúzií používame zapnutie/vypnutie virtuálneho svetla na vypnutie žalúzií z polohy vypnuté (0) a zapnuté (posledné použité percento). Potom použijeme nastavenie Brightness ako množstvo, ktoré chceme, aby sa roleta otvorila. To sa však pohybuje iba od 0 do 70%, pričom 70% predstavuje celý rozsah serva.

Zahrnul som súbor Arduino. Stiahnite si teda kód a potom ho otvorte. Môžete vidieť, že na to, aby sa to všetko stalo, naozaj netreba veľa, ale je potrebné urobiť niekoľko zmien.

WiFi SSID: Prvá vec je zmeniť SSID tak, aby zodpovedal WiFi pripojeniu, ktoré chcete použiť. Musí to presne zodpovedať, inak budete mať problémy s pripojením.

Heslo WiFi: Druhá vec, ktorú musíte zmeniť, je heslo WiFi, ktoré sa zhoduje s heslom SSID, ku ktorému sa pripájate.

Knižnica Espalexa: Ďalej musíte urobiť, aby ste do svojho Arduino IDE pridali knižnicu Espalexa. Ak to chcete urobiť, postupujte podľa tohto veľmi krátkeho tutoriálu:

Zmeniť názov zariadenia: Posledná vec, ktorú musíte urobiť, je zmeniť názov zariadenia tak, ako sa má zobrazovať v aplikácii Alexa. Za týmto účelom zmeňte časť v tomto riadku „espalexa.addDevice („ Blinds “, servoPositionChanged, 20)“, kde je uvedené „Blinds“. Zmeňte to na čokoľvek chcete.

Keď sú všetky vyššie uvedené kroky dokončené, jednoducho stlačte tlačidlo nahrávania a nahrajte program na dosku NodeMCU. Teraz sa to snáď podarí a môžete pristúpiť k ďalšiemu kroku, Testovanie!

Testovanie programu:

Vo vašom prípade by ste teraz mali byť v mieste, kde máte obvod postavený. Na účely tejto nezničiteľnej stránky však stránka ukazuje moje testovanie ako dočasného nastavenia dojednania. Teraz, keď máte vybudovaný obvod a načítaný program, môžete teraz vyskúšať, či všetko funguje v poriadku. Pripojte teda všetko podľa schémy zapojenia a potom najskôr vyskúšajte, či manuálne tlačidlá fungujú. Jedno tlačidlo by malo servo otáčať jedným smerom a druhé naopak. Akonáhle je to dokončené, teraz musíte pridať zariadenie do svojho Alexa.

Ak chcete pridať zariadenie do svojej alexy, postupujte podľa týchto krokov:

1. Otvorte aplikáciu Alexa na svojom mobilnom zariadení

2. Prejdite na kartu Zariadenia a potom kliknite na znamienko plus v pravom hornom rohu obrazovky

3. Ďalej kliknite na položku Pridať zariadenie.

4. Prejdite nadol, kým nenájdete názov s názvom „Iné“

5. Potom stlačte tlačidlo objaviť zariadenia. To potom bude trvať niekoľko sekúnd a vaše zariadenie sa zobrazí s menom, ktoré ste zadali do kódu

6. Potom môžete zariadenie pridať do svojho zoznamu zariadení

Akonáhle je zariadenie pridané, môžete potom pomocou Alexa nastaviť servo na ľubovoľnú požadovanú pozíciu od 0 do 70% tak, že poviete „Alexa, nastavte (Meno, ktoré svojmu zariadeniu dáte) na 50%“Vykonajte to pri rôznych percentách uistite sa, že reaguje správne.

Ak máte problémy s Alexou, použite odkaz Github na knižnicu, kde môžete problém vyriešiť:

Krok 6: Príprava rôznych častí

Ďalším krokom je miesto, kde sa veci začínajú spájať, a to je vloženie všetkého do rôznych 3D držiakov pripravených ísť do slepého podvozku

Zostavenie serva:

Prvá vec, ktorú musíte urobiť, je pripraviť servo na osadenie do rolety. Vzhľadom na veľkosť serva je potrebné odstrániť dva otvory pre podporné skrutky, čo je veľmi jednoduché kvôli konštrukcii z plastu. Odstráňte dva otvory pre skrutky zakrúžkované na obrázku.

Akonáhle je táto časť odstránená, zasuňte servo do 3D tlačeného držiaka serva a pomocou dodaných skrutiek upevnite servo na mieste.

Veďte kábel serva zo zadnej strany serva a zo spodnej strany držiaka.

Pripojenie spojky:

Ďalším krokom je namontovanie spojky na servo. Za týmto účelom použite dodaný plný kotúčový nástavec, ktorý bol dodaný so servom, a pomocou dvoch dodaných skrutiek priskrutkujte disk na stranu spojky s otvormi na skrutky. Skrutky budú väčšie ako otvory v servo nástavci dajte si načas a dajte pozor, aby ste plast nerozdelili.

Akonáhle je disk pripevnený k spojke, posledná vec, ktorú musíte urobiť, je zasunúť zostavu spojky do drážky serva a pomocou drážkovej skrutky ju pevne pripevniť k servu.

Hlavný a tlačidlový obvod:

Na zostavenie hlavného obvodu v držiaku obvodu som jednoducho použil horúce lepidlo na pokrytie väčšiny spodnej strany dosky s plošnými spojmi a potom som ho pritlačil na držiak. To stačí na to, aby bolo zaistené na mieste, a hlavným cieľom montáže je zabrániť skratu obvodu proti kovovému zaslepovaciemu rámu.

Gombíkový obvod sa ľahko montuje a nevyžaduje žiadne horúce lepidlo. Ak ho chcete zostaviť, jednoducho prevlečte 3 káble cez káblový otvor a potom zasuňte obvod do bočných štrbín úplne hore, kým sa nezastaví.

Sieťový napájací kábel:

Na sieťový kábel som použil dvojžilový reproduktorový kábel a na jednom konci som spájkoval pripojenie USB. Vďaka tomu je možné obvod napájať zo štandardnej zásuvky USB, ktorú má veľa ľudí. Odporúčam použiť podobný môjmu, ktorý je: 5V/2,1A. Nie je potrebné prekročiť 5 V, pretože to všetko servo vyžaduje.

Nastavte kábel tak, aby po zasunutí dosiahol žalúzie a bol dostatočne voľný, aby ste zaistili, že neťahá po obvode a kábloch.

Krok 7: Dajte to všetko dohromady

Toto je posledný krok k skutočnému postaveniu vašich inteligentných žalúzií!

Vloženie dosky plošných spojov

Prvým krokom je vloženie dosky hlavného obvodu do zaslepovacieho rámu. Odporúčam dať to na opačnú stranu prvej kladky, kde bude sedieť servo. Ak chcete vložiť dosku, zdvihnite tyč a tá sa odlepí od rámu žalúzií. Hneď ako sa dostanete pod ňu, zasuňte dosku s plošnými spojmi a uistite sa, že je úplne zatlačená do spodnej časti rámu a je na správnom mieste, kam dosiahnu všetky káble. (Moje obrázky už ukazujú káble na mieste)

Vkladanie tlačidiel

Druhým krokom, keď je tyč stále zdvihnutá, je zaistenie tlačidiel na svojom mieste. Za týmto účelom naneste horúce lepidlo (alebo superlepidlo, ak vám nevadí, že je trvalé) a potom umiestnite tlačidlá nadol nad otvor. Uistite sa, že sa na obe tlačidlá dostanete zospodu, podobne ako na obrázku. Teraz veďte káble okolo kladky, ako je znázornené na obrázku, a zapojte ich podľa schémy zapojenia do správnych vstupov.

Vloženie zostavy serva

Ďalším krokom je vloženie zostavy serva. Za týmto účelom jednoducho zasuňte hlavné telo na koniec žalúzie. Po niekoľkých stlačeniach a zatiahnutiach držiaka by sa mal ľahko ľahko zasunúť. V tomto mieste nepripájajte spojku, pretože tyč by mala byť stále zdvihnutá a nie úplne na svojom mieste. Veďte kábel serva cez držiak a rovnakým smerom ako tlačidlové káble a potom ho pripevnite k doske plošných spojov.

Moc:

Potom prevlečte napájací kábel cez koniec zaslepovacieho rámu a potom pod držiak serva, kde vedú káble serva. Potom ho posuňte v rovnakom smere ako ostatné káble a pripevnite ho na správne skrutkové svorky. Zaistite, aby bol pekný a bezpečný a aby sa nevyťahoval.

Spojenie mechanických častí dohromady:

Posledným krokom je pripojenie serva k slepej tyči. Najprv teda zatlačte tyč späť na miesto a posuňte ju smerom k servu tak ďaleko, ako to len pôjde. Vymeňte malú zarážkovú podložku, ktorú ste vybrali skôr pri vyberaní remenice. Zatlačte práčku až na doraz. Teraz, keď prútom zatrasiete tam a späť, nemalo by sa skĺznuť z miesta.

Teraz otočte tyč do požadovanej polohy, keď je vaše servo v 0 stupňoch. Ďalej otočte servo na 0 ° C tiež otáčaním spojky v smere hodinových ručičiek, kým sa servo už nemôže otáčať.

Potom posuňte zostavu serva smerom k tyči a spojka a tyč by sa mali zarovnať, ak nie, možno budete musieť tyč mierne otočiť (Neotáčajte servomotor, pretože ho posunie z polohy) Keď sa obidve zarovnajú, tlačte ich k sebe, kým sa už nebudú hýbať.

Kompletná montáž:

To je všetko vo vnútri rolety zostavené dohromady. Pred zavesením žalúzie späť na konzoly sa uistite, že všetko vo vnútri je správne zapojené a všetky elektrické a mechanické spojenia sú zaistené.

Jeden malý tip, ktorý by som dal, je položiť trochu elektrickej izolačnej pásky na vrch wifi čipu. Keď sa totiž otáča, prichádza veľmi blízko k tyči žalúzie.

Krok 8: Záverečné testovanie

To je ono! Teraz ste dokončili všetky požadované kroky, aby boli inteligentné žalúzie ovládané Alexou.

Posledným krokom je spustenie úplného testu vášho slepého systému.

Najprv zapnite žalúzie a dajte mu 20-30 sekúnd, aby ste sa presvedčili, že je úplne pripojený k WiFi. Niekedy to môže chvíľu trvať, pretože na doske NodeMCU chýba anténa, môže sa zakopať o priechod kovového zaslepovacieho rámu.

Akonáhle je roleta napájaná a pripojená, žalúzie sa presunú do svojej predvolenej polohy. V tomto mieste si vyskúšajte prehrávanie pomocou kombinácie príkazov Alexa a tiež pomocou manuálnych tlačidiel.

Dúfam, že sa vám páčilo vytváranie môjho prvého Instructable. Inteligentné žalúzie ovládané Alexou