Рулонные шторы - простая автоматизация

Обсуждение статей, технологий домашней автоматизации, программных и аппаратных решений
kod.begemot
Сообщения: 383
Зарегистрирован: 21 сен 2013, 00:38

Рулонные шторы - простая автоматизация

Сообщение kod.begemot » 23 сен 2014, 21:11

Доброго времени суток, коллеги!
Есть идея - хочу повесить на окна рулонные шторы, но так чтобы они сами открывались :)
для ентого дела прикупил несколько моторов шаговых с редуктором (28BYJ-48), управлять ими собираюсь контроллерами от TI - MSP430 (M430G2553) - их есть у меня штук 8 - по акции приобрёл когда-то. К каждому окну у меня уже идёт провод, 4 жилы, но могу и витую притянуть.
Моторы уже попробовал - штору свободно тягают туда-сюда.
Хочу обойтись без концевиков - просто считать шаги...
В теории и на макете - работает.
Вопрос ещё остался с управлением и коммуникацией - как раздавать команды и собирать данные о положении?
Не очень важно, можно просто вывести два провода от каждого контроллера - и подавать на них 1 - будет или закрыть или открыть (если закрыто и дали команду закрыть - понятно не двигаемся). заодно и кнопки на местах можно поставить...
но как то это тупо, и обратки нет, и "на полпути" не просто остановить...
Вот бы что-то типа UART использовать может?
Слушать команду, выполнив - отчитываться?
P.S. ещё вопрос - сейчас управляю через ULN2003, но в Сети много примеров - управляют напрямую ногами дуины... стоит пробовать? Можно размеры уменьшить заметно... Хотя шансы спалить контроллер велики, да и напругу на моторе не поднять...

Ivan Nikol
Сообщения: 115
Зарегистрирован: 12 сен 2014, 11:54

Re: Рулонные шторы - простая автоматизация

Сообщение Ivan Nikol » 23 сен 2014, 22:03

kod.begemot писал(а):Доброго времени суток, коллеги!
Есть идея - хочу повесить на окна рулонные шторы, но так чтобы они сами открывались :)
для ентого дела прикупил несколько моторов шаговых с редуктором (28BYJ-48), управлять ими собираюсь контроллерами от TI - MSP430 (M430G2553) - их есть у меня штук 8 - по акции приобрёл когда-то. К каждому окну у меня уже идёт провод, 4 жилы, но могу и витую притянуть.
Моторы уже попробовал - штору свободно тягают туда-сюда.
Хочу обойтись без концевиков - просто считать шаги...
В теории и на макете - работает.
Вопрос ещё остался с управлением и коммуникацией - как раздавать команды и собирать данные о положении?
Не очень важно, можно просто вывести два провода от каждого контроллера - и подавать на них 1 - будет или закрыть или открыть (если закрыто и дали команду закрыть - понятно не двигаемся). заодно и кнопки на местах можно поставить...
но как то это тупо, и обратки нет, и "на полпути" не просто остановить...
Вот бы что-то типа UART использовать может?
Слушать команду, выполнив - отчитываться?
P.S. ещё вопрос - сейчас управляю через ULN2003, но в Сети много примеров - управляют напрямую ногами дуины... стоит пробовать? Можно размеры уменьшить заметно... Хотя шансы спалить контроллер велики, да и напругу на моторе не поднять...

Насчет напрямую управлять - зависит от тока, если мотор работает от 20мА - то можно, в чем очень сомневаюсь. На счет улн - слишком ненадежно и без защиты, есть специализированые имс - гараздо надежнее и контролируют ток, да и ресурсов от проца мало требуют. Да и просто по шагам надеяться не стоит, есть в шагавиках проблемма(под нагрузкой) - пропуски шагов, то есть требуется иногда задавать ему начало. Да и как по мне такую задачу проще на колекторном моторе организовать, а контролировать датчиком холла по кол-ву оборотов да и ток мерять(пульсацию) на предмет вращения.

kod.begemot
Сообщения: 383
Зарегистрирован: 21 сен 2013, 00:38

Re: Рулонные шторы - простая автоматизация

Сообщение kod.begemot » 23 сен 2014, 22:13

Изначально так и хотел - коллекторный мотор + концевики. Но очень уж компактной получается конструкция на 28BYJ-48. и крепление сразу фланцевое (у ролл-штор с боков пластина металлическая, на одной из щечек паз есть, которым он сидит на выступе пластины.
Выступ срезаем, на его месте отверстие - с обратной стороны которого - 28BYJ-48. очень компактно и аккуратно. Потому и стремлюсь использовать его. Коллекторники тоже видел небольшие, и с редукторами... Коллекторник, в идеале, вставить внутрь трубы ролл-шторы - и тогда снаружи его вообще видно не будет, но питание как подавать ему туда? С одной стороны через вал, с другой - через скользящий контакт на упоре?
По поводу концевиков-датчиков холла тоже думал.. Надо экспериментировать - насколько четкие будут их срабатывания?

kod.begemot
Сообщения: 383
Зарегистрирован: 21 сен 2013, 00:38

Re: Рулонные шторы - простая автоматизация

Сообщение kod.begemot » 05 дек 2014, 00:47

Продолжение темы.
Нашел таки время и соорудил на одном окне пробный вариант: Шаговый мотор 28BYJ-48 + ULN2003 + MSP430 (M430G2452) + концевик на верхнее положение в виде геркона.
Работает!
Шаговику с головой хватает мощности тягать штору ввурх-вниз.
В программе для MSP предусмотрел при сбросе включать штору на подъём, до срабатывания концевика, и устанавливать это значение как "0". Затем при каждом подъёме - поднимаю по шагам но с запасом ~на 0,5 оборота рулона и с контролем концевика. Таким образом гонял 2 дня - никаких отклонений не нашел. получилось дёшево и работоспособно.
Теперь вопрос в управлении.
Я пока лучше чем 4 провода к каждому устройству (+питание) ничего не придумал - один провод - команда "вверх", второй - "вниз", третий - сигнал "закрыто" ну и четвертый - сигнал "открыто". Но как-то тупо... Вот и думаю - прикрутить к каждому RS-485 и посадить на одну шину?
или не заморачиваться, и поставить пару мег на эти провода - одну на контроль, вторую на управление..
Что думаете?

foolhome
Сообщения: 162
Зарегистрирован: 18 окт 2014, 21:39
Откуда: Minsk

Re: Рулонные шторы - простая автоматизация

Сообщение foolhome » 05 дек 2014, 23:04

Посмотри у станкостроителей любителей CNC по шаговикам они гуру, есть готовые решения драйверов для шаговых, а управление у них - один провод импульс шагов, а второй направление.

kod.begemot
Сообщения: 383
Зарегистрирован: 21 сен 2013, 00:38

Re: Рулонные шторы - простая автоматизация

Сообщение kod.begemot » 06 дек 2014, 02:03

Я находил на ибее такие контроллеры. И даже недорогие. Полагаю что их применение имеет смысл в других задачах, а здесь они избыточны, с учетом того что этот мини - шаговик (28BYJ-48) можно приобрести за ~100 рублей с доставкой и небольшой платой с ULN2003 на борту. Я уже нарисовал простенькую плату с недорогим МК (в моём случае - M430G2452, благо приобрёл из по акции 8 штук в своё время, хотя уверен что подойдет любая из простейших атмег или тинек, не важно), ULN2003, парой светодиодов, кнопками ручного открывания/закрывания. Плату стараюсь сделать узкой, чтобы вместе с импульсным преобразователем (http://www.ebay.com/itm/281490734991 - цена за 10 штук) поместится в отрезок кабель канала, который и станет корпусом. В итоге на каждом окне можно будет открыть штору вручную (правда медленно, но кнопку то держать не надо) или открыть/закрыть её командой с сервера... На контроллер можно повесить также контроль открытия окна, можно даже измерять уровень освещенности снаружи (тогда и открывать можно автоматически индивидуально, без всяких серверов) но хотелось бы придумать простой, надежный и недорогой способ связи с "мозгами"... Хочется недельные графики и т.п. Хочется связь с будильником, реакция не только на внешнее, но и на внутреннее освещение и т.п.
Тупо 4 ноги (два "входа" и два "выхода") мне кажется очень расточительно.

foolhome
Сообщения: 162
Зарегистрирован: 18 окт 2014, 21:39
Откуда: Minsk

Re: Рулонные шторы - простая автоматизация

Сообщение foolhome » 06 дек 2014, 11:06

Я понял, у Вас присутствует еще обратная связь состояния шторы и много хотелок, 2 выхода в данной ситуации: 1-й ШД+ свой контроллер управления ШД + мегад328 (если шторы рядом то хватит одного на две, с него выводи кнопки ручного управления, а для сервера есть сеть) , 2-й ШД+свой контроллер ШД с общением с миром, сломать себе мозг хотелками и вкорячивать туда все что душе угодно, либо переделать код мегад328 и заставить его управлять шаговиком напрямую. Прежде чем что-то сделать, необходимо расписать концепцию и алгоритм работы своих хотелок. Например есть закрытая штора, нам нужно ее поднять не вставая с дивана, берем планшет с вафлей, жмем кнопку открыть на веб страничке, наш сервер отправляет команду открыть по локалке контроллеру шторы, а тот уже непосредственно сам или с помощью контроллера шаговика ее открывает до тех пор пока не воткнулся в концевик, концевик показывает контроллеру шторы что все готово, контроллер обратно в сеть серверу, сервер тебе на планшет ОК.

kod.begemot
Сообщения: 383
Зарегистрирован: 21 сен 2013, 00:38

Re: Рулонные шторы - простая автоматизация

Сообщение kod.begemot » 06 дек 2014, 11:44

Да да, вот именно так я сделать и собираюсь. Обратная связь есть - есть концевик верхний, и программа не позволяет опустить штору вниз больше, чем задано количество шагов. В программе сделал открытие/закрытие по сигналу на соотв. ногах (удерживанием - пока держим - открыватся/закрывается), также по кнопкам (с "залипанием" программным и прерыванию подъёма/спуска кнопкой же), также есть два вывода для сообщения меге о верхнем/нижнем состоянии. Итого на мегу пойдёт 4 провода, а кнопки ручного открытия - напрямую на контроллере ШД. таким образом 1 меги хватит на 3 шторы, и ещё 2 порта останутся свободными - в итоге на 6 моих штор 2 меги - вообще то не так уж и расточительно. Походу так делать и буду :)

foolhome
Сообщения: 162
Зарегистрирован: 18 окт 2014, 21:39
Откуда: Minsk

Re: Рулонные шторы - простая автоматизация

Сообщение foolhome » 06 дек 2014, 12:08

Самый оптимальный вариант, меньше времени на разработки.

nevkon
Сообщения: 204
Зарегистрирован: 23 апр 2014, 14:48

Re: Рулонные шторы - простая автоматизация

Сообщение nevkon » 08 дек 2014, 14:39

Если не сложно приложите фотографии как сделали привод для штор.

kod.begemot
Сообщения: 383
Зарегистрирован: 21 сен 2013, 00:38

Re: Рулонные шторы - простая автоматизация

Сообщение kod.begemot » 08 дек 2014, 16:18

Да без проблем :)
Буду рад, если кому поможет!
Как только домой доберусь - сфотографирую, а пока немного описания.
Там вообще всё очень просто получилось, шторы купил в IKEA (называются ИСДАНС или ISDANS), без веревочки. Вот пока нашел из каталога ИКЕЯ кусочек..
ikea.png
ikea.png (48.51 КБ) 17495 просмотров

Выступ на пластине, на который насаживалась штора срезается (показан стрелкой), чуть чуть ещё вытачивается круглым напильником/дремелем, получается так:
ikea2.png
ikea2.png (15.59 КБ) 17516 просмотров

Вот сюда ставится моторчик, напомню, он выглядит так:
motor.jpg
motor.jpg (26.99 КБ) 17495 просмотров

Вот, собственно, и всё. Из-за несоответствия формы вала мотора и формы отверстия в шторе последнее заливается поксиполом, а вал мотора плотно оборачивается фольгой (чтобы не приклеился). Вставляем вал, ждём полимеризации клея. Затем штору можно будет ставить и снимать штатным способом.
Последний раз редактировалось kod.begemot 08 дек 2014, 21:11, всего редактировалось 1 раз.

kod.begemot
Сообщения: 383
Зарегистрирован: 21 сен 2013, 00:38

Re: Рулонные шторы - простая автоматизация

Сообщение kod.begemot » 08 дек 2014, 21:07

Как и обещал - фото установленного мотора.
motor2.jpg
motor2.jpg (46.08 КБ) 17495 просмотров

Прошу прощения за неаккуратность - это пилотный образец. Геркон (концевик) приклеен на изоленту - т.к. настраиваю наилучшее положение, прежде чем расположить на постоянное место.

Aquarius
Сообщения: 359
Зарегистрирован: 19 дек 2011, 17:17
Откуда: Дзержинск

Re: Рулонные шторы - простая автоматизация

Сообщение Aquarius » 09 дек 2014, 01:00

kod.begemot писал(а): Геркон (концевик) приклеен на изоленту - т.к. настраиваю наилучшее положение, прежде чем расположить на постоянное место.

А ещё можно использовать оптический прерыватель - сделать в шторе отверстие в начале и конце, расположить прерыватель, чтобы штора была внутри него.

kod.begemot
Сообщения: 383
Зарегистрирован: 21 сен 2013, 00:38

Re: Рулонные шторы - простая автоматизация

Сообщение kod.begemot » 09 дек 2014, 08:16

Согласен, можно и так. Тем более таких оптопар из старых принтеров валяется прилично. Но для себя пожалуй остановлюсь на герконе + магнитик от крышки ноута внизу шторы.

shemnik69
Сообщения: 338
Зарегистрирован: 20 дек 2012, 15:52
Откуда: Саратов Saratov
Контактная информация:

Re: Рулонные шторы - простая автоматизация

Сообщение shemnik69 » 09 дек 2014, 09:24

Доброе время суток.
А если рассмотреть такой вариант. Вам ведь нужны только конечные положения т.е стоп при условии чтобы в этих положениях двигатель останавливался.
Геркон это хороший вариант но например сама штора может как то сместиться или еще внешние факторы... ветер. дети, кот на окне и и тп . и.тд.
На вал двигателя ( он имеет паз) одеваем непрозрачный диск (метал, пластик) в котором отверстия их будет несколько располагаем так (это только на месте) чтобы в конечных положениях совпадало как минимум 2 отверстия. Т.е в обычном состоянии при вращении шторы отверстия просто пробегают мимо оптопары и не взывают реакцию на останов. Но именно в конечных положениях совпадет.
Сами оптопары это например от оргтехники хорошо расположить на кронштейне держателя шторы. Да и диск не вызовет такой дисгармонии с самой шторой. Единственный момент отверстия ...тут немного нужно будет поиграть.
На счет совпадений при вращении ....ну скажем такой вариант возможен. НО подчеркиваю, что при расположении оптопар, относительно друг друга, скажем на 30 градусов или 45, такая комбинация, а именно совпадение 2 отверстий в обеих оптопарах уже не такая возможная ситуация. Да ..и не обязательно делать отверстия скажем если диск темный (светлый) то на нем может быть и секторы т.е на отражение.
Такой вариант системы управления поворотной задвижкой (в которой не было возможности поставить концевики) но двигатель был не шаговый а простой с редуктором, если не ошибаюсь модель (дело было в 1993 г) РД-09 но была возможность установки именно такого варианта, была реализовано и защищена в дипломном проекте. И еще сама схема на стенде где створку гоняли туда сюда, для того чтобы отловить тот самый момент совпадения (просто две релюшки "счелкали" после остановки на реверс (мк еще не было) прекрасно работала ....поспорив с преподавателем на оценку оставили данную схему в работе на ночь.
Утром....створка как работала так и...
А ВЫ что ожидали?

kod.begemot
Сообщения: 383
Зарегистрирован: 21 сен 2013, 00:38

Re: Рулонные шторы - простая автоматизация

Сообщение kod.begemot » 09 дек 2014, 09:53

Я оставлял штору уже на двое суток - работает отлично. Геркон тестовый располагался в самом верху, и никак ветер не помешает шторе при сворачивании приблизится к нему. В программе сделан сброс счетчика подъёма при срабатывании концевика, таким образом как только его достигли - штора останавливается безусловно, и если магнит убрать - сама по себе двигаться не начнет. Но даже если предположить что магнит куда-то делся, геркон отколупали дети и т.п. - ничего страшного не произойдёт (проверял): мотор поднимет штору максимально вверх, она упрётся в окно нижним утолщением, силёнок что-то сломать у мотора не хватит, а так как он шаговый - он просто пропустит эти лишние шаги, коих немного (сейчас на пол оборота вала шторы, потом уменьшу, возможно), вот вниз потом она не поедет - программа не будет "уверена" что штора вверху - и команды на спуск не даст. Но так отсутствие магнита/геркона - это ж неисправность, нужно устранять, но катастрофы не будет. Концевик здесь нужен просто для компенсации возможных пропусков шагов при подъёме, или если что-то помешало шторе подняться - чтобы она потом она не разматывалась больше.
Геркон у основания шторы прикрепить максимально просто. он более чем доступен, требует всего 2 (1, если брать массу с мотора) провода, надёжен и малогабаритен. А "ушатать" можно что угодно. Да, оптический концевик в теории лучше механики, но здесь, полагаю, геркона - "за глаза".
P.S. магнит который я использую - небольшой, но сильный - поэтому его перемещение в тех пределах, в которых это возможно здесь - ни на что не влияет.
P.P.S. К тому-же штора крепится на окне, где бывает очень солнечно, и в теории возможны засветы...
Последний раз редактировалось kod.begemot 28 авг 2015, 11:50, всего редактировалось 1 раз.

shemnik69
Сообщения: 338
Зарегистрирован: 20 дек 2012, 15:52
Откуда: Саратов Saratov
Контактная информация:

Re: Рулонные шторы - простая автоматизация

Сообщение shemnik69 » 09 дек 2014, 10:05

Ну главное работает.
А раз так, то предложенный вариант, просто как еще один вариант. :D

Aquarius
Сообщения: 359
Зарегистрирован: 19 дек 2011, 17:17
Откуда: Дзержинск

Re: Рулонные шторы - простая автоматизация

Сообщение Aquarius » 09 дек 2014, 11:52

kod.begemot писал(а):P.P.S. К тому-же штора крепится на окне, где бывает очень солнечно, и в теории возможны засветы...

А про это я забыл...

vtec
Сообщения: 458
Зарегистрирован: 19 сен 2011, 09:28

Re: Рулонные шторы - простая автоматизация

Сообщение vtec » 09 дек 2014, 14:21

Скажите, это же шаговый двигатель? А нельзя ли это кол-во шагов рассчитать и при определенном кол-ве шагов просто останавливаемся?

nevkon
Сообщения: 204
Зарегистрирован: 23 апр 2014, 14:48

Re: Рулонные шторы - простая автоматизация

Сообщение nevkon » 09 дек 2014, 14:59

Можно, оно так и сделано. Но у шаговых двигателей (особенно у этого) есть проблема пропуска шагов. Попробуйте пассатижами зажать работающий шаговик - программа будет показывать что движение идет, а вал будет на месте. Для таких случаев и делается + несколько шагов и проверяется замыкание геркона.


Вернуться в «Умный Дом своими руками»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Andry, Yandex [Bot] и 2 гостя