Witam!!
Przedstawiam dziś układ automatycznego podnoszenia/opuszczania rolet okiennych. Dwa odpowiednio przerobione miniaturowe serwomechanizmy oraz stosunkowo prosty sterownik z detektorem pełnego odsłonięcia/zasłonięcia okna, radzą sobie bardzo dobrze z roletami, zastępując codzienne nudne i monotonne pociąganie za sznurki
Zapraszam do lektury
Po zmianie okien na nowe i wyposażeniu ich w rolety stwierdziłem, że trzeba by jakoś ułatwić sobie życie i trzeba tą czynność zautomatyzować. Po próbach z silnikami krokowymi jakie miałem ze starej stacji dyskietek 5 calowych ze względu na to że ich moc była niewystarczająca do podniesienia rolet, zwróciłem się w stronę serwomechanizmów. Dodatkowo silniki krokowe były dosyć duże natomiast serwomechanizmy udało mi się kupić chyba jedne z najmniejszych jakie są na rynku, a mają wystarczającą siłę a nawet jej zapas. Rozwiązanie problemu kąta obrotu wynoszącego około 190 stopni było dziecinnie proste, wiem że ameryki nie odkryłem, wystarczyło usunąć blokadę i niepotrzebną już elektronikę. Wybór padł na serwomechanizmy Tower Pro SG-90 ważące zaledwie 9g i mające wymiary 22x11,5x27 mm. Serwa te na allegro udało się kupić za 22,50zł za sztukę co uważam za niedużą cenę jak za taki malutki i sprawny układ automatyki. Dodatkowo po wyrzuceniu elektroniki ze środka zmieściłem wewnątrz mały kondensator od sprzęgający ceramiczny 100nF, mostek prostowniczy i diodę 3mm niebieską z rezystorem, dzięki czemu niebieska obudowa podczas pracy ładnie się rozświetla co daje miły efekt wieczorem
Teraz pozostał problem co dalej, musiałem się zdecydować jak je zamontować i jaki sposób detekcji końca pracy wybrać... Układ czasowy.. prosty ale nieprecyzyjny i w ogóle wstyd by było się takim czymś chwalić... Krańcówki, czy to w postaci magnesu i kontaktronów bądź transoptora szczelinowego, to już lepiej wręcz idealnie ale problemem było była by konieczność ciągnięcia dodatkowej ilości przewodów... Rozwiązaniem najlepszym jakie udało mi się wymyślić, fakt że takie już jest stosowane jest wyłącznik przeciążeniowy i to był strzał w dziesiątkę. Pozostało zaprojektować układ włączania ze zmianą biegunowości i połączyć go z układem wyłączającym ale o tym za chwilę.
Najpierw cześć mechaniczna.
Rolety zostały zakupione w Merkury Markecie i z tego co na nich pisze są produkcji „Besta”, trzeba było zaingerować w ich budowę i to znacznie aby dostosować je do serwomechanizmu, zwłaszcza jeśli chodzi o to aby układ blokował się po dojściu do końca zakresu odsuwania/zasuwania. Pozostawiłem więc sznurki które spełniają tu ważną role a dodatkowo w przypadku braku prądu można odsłonić okno ręcznie.. Szczegóły montażu są na zdjęciach więc dla osób chcących wykonać to podobnie opis krok po korku, myślę że posiadając taki sam typ rolet, dzięki temu opisowi i zdjęciom nie będzie problemu, należy tylko wszystkie prace wykonywać starannie!
Na początek z klipsa zębatego musimy odciąć podstawę a po rozwierceniu jej wkleić w jej wnętrze koncentrycznie część orczyka nachodzącą na wał serwa. Tak wykonaną część montujemy i przykręcamy śrubką do wału.
Następnie w części trzymającej wszystko na ramie okna za pośrednictwem wieszaczka wycinamy kontur przodu serwa, tak jak widać na zdjęciu i wiercimy otworki trzymające serwo na miejscu.
Potem z wału wchodzącego w aluminiową rurkę na której jest roleta wycinamy księżyc w którym chowa się sznurek, nie będzie on już potrzebny w tym miejscu ale przyda się gdzie indziej.
Mianowicie przyklejamy go w miejscu widocznym na zdjęciu tak aby nie pozwalało sznureczkowi na przeskakiwanie po ząbkach wałka, jest to bardzo ważna czynność, nie należy żałować kleju.
Pod wycięty kawałek warto podłożyć nieprzydatny już klips, tak jak widać na zdjęciach. Po założeniu wszystkiego sznureczek powinien chować się za wyciętym elementem tak jak wcześniej, tyle że ma on być unieruchomiony.
Następnie zakładamy to wszystko po wyschnięciu kleju i skręcamy do kupy, sprawdzamy działanie, pozostało nam tylko ustawić sznureczek występem jaki się na nim znajduje tak, aby po dojściu rolety do góry blokował on się o przyklejony element.
Przyda się jeśli posiadamy roletki w innym pokoju drugi taki ogranicznik, który montujemy w takim miejscu aby blokował rolety po maksymalnym żądanym rozwinięciu natomiast jeśli nie mamy skąd wziąć drugiego, można skrócić sznurek dobierając długość tak aby ten sam ogranicznik blokował się raz z jednej strony raz z drugiej, kolejno zatrzymując napęd po zwinięciu i rozwinięciu.
Jeśli ten etap mamy już za sobą, i wszystko działa(należy uważać aby nie zniszczyć czasem serwomechanizmu gdy go zablokujemy podczas zabawy) należy wykonać stosowny sterownik który zajmie się resztą cyklu automatyzacji.
Schemat rodził się w mojej głowie dość długo, na początek udało mi się z moich zapasów wygrzebać dwa przekaźniki dwu cewkowe firmy TYCO RELAYS model V23084-C, stosowane w samochodowych systemach zasuwania i odsuwania okien, tutaj nota katalogowa http://relays.tycoelectronics.com/auto.asp problemem było że nigdzie nie mogłem znaleźć biblioteki takiego elementu do programu w którym pracuje czyli Eagle, ale to nie taka wielka przeszkoda, jak czegoś niema – trzeba to zrobić
Następnie, sterowanie chciałem wykonać przy pomocy microswitchy, przemyślałem mnóstwo rozwiązań przerzutników RS, potem doszedł problem ich zerowania przez układ wyłączający, miałem na oku układ 4043/44 potem 4013, 4027 i uwierzcie że w każdym przypadku coś mi nie pasowało, próby w niewielkim pająku ujawniły wady każdego rozwiązania.
W końcu postanowiłem zbudować własny prosty przerzutnik przy wykorzystaniu 4093 co było by dobre ze względu na obwodu schmitta w tej kostce ale dopiero 4001 spełnił moje oczekiwania
Nie będę się tu rozpisywał na temat problemów jakie napotykałem po drodze, do tego dochodziły restrykcje związane z miejscem na płytce czyli ilością użytych elementów itp... Dziękuję elektrodowiczom dzięki którym odnalazłem na forum(tak tak korzystam z przycisku szukaj bardzo często) wiele podpowiedzi. Ważne było aby układ po załączeniu jednej cewki przekaźnika nie mógł już załączyć drugiej, czyli zadziałanie jednego przerzutnika blokuje drugi, poza tym musi istnieć możliwość zresetowania obydwu przerzutników obojętnie który jest aktywny. Niby bardzo proste ale trochę zabawy z tym było, nie trzeba było się bawić tylko od razu użyć bramek NOR Dalsza część układu to komparator napięcia LM339, który wybrałem dlatego gdyż może pracować przy napięciu bliskim zera i może być zasilany pojedyńczym napięciem, na rezystorach 0,1oma następuje spadek napięcia pobieranego przez serwo które to napięcie jest porównywane z ustawionym przez potencjometr, dodatkowo aby spadek napięcia przy uruchamianiu drugiej rolety nie powodował zakłóceń dodałem kondensator 100nF. Po dojściu roletki do żądanego poziomu i zablokowaniu serwa napięcie odłożone na rezystorze natychmiast rośnie i następuje wyzerowanie przerzutnika, wyłączenie przekaźnika. Problem pojawiał się przy włączaniu serwa gdzie impuls prądowy przy rozruchu od razu je wyłączał, udało się to też rozwiązać dodając prosty obwód różniczkujący, dodatkowo przycisk stop umożliwia zatrzymanie w dowolnym momencie rolety. Dodatkowo podstawowa aplikacja LM317 zapewnia regulowane źródło napięcia dla serwomechanizmów którym możemy ustawić napięcie pracy czyli szybkość.
Oczywiście popełniłem jeden głupi błąd podczas rozmieszczania elementów i lutowania, mianowicie diody LED były zamienione miejscami i rezystory pomiarowe włączyłem w dodatniej gałęzi, schemat jest już poprawiony płytkę też dostosuje(sprawdzałem wszystko ale mam nauczkę aby robić to jeszcze dokładniej) Przy uruchamianiu okazało się też że jeden z komparatorów w strukturze LM’a był padnięty... Na zdjęciach proces technologiczny wytwarzania płytki(nie jestem zadowolony z sodermaski ale tym razem korzystałem z innej folii niż zwykle, porównajcie z projektem lewitronu w innym moim poście)
Obudowa
Folie kolejno z ścieżkami, opisem i soldermaską
Płytka i stanowisko do prasowania
Wytrawianie, cynowanie, wiercenie
Nakładanie soldermaski i opisu elementów
Montaż
Obudowa z przezroczystego plastiku mieści płytkę o wymiarach 77x54 mm na której udało się to wszystko upchnąć, nie polecam nikomu tak wysokiego stopnia upakowania chyba ze trzeba
Nie obeszło się bez kilku zworek i dwóch połączeń przewodowych. Diody są zamocowane tak że znajdują się nad przyciskami, przez co wciskając diode wciskamy przycisk i ją zapalamy, na wierzchu znajduje się wydruk na folii samoprzylepnej po wyschnięciu atramentu(pomogłem mu suszarką) nakleiłem na to jeszcze jeden taki wydruk i dopiero jeszcze jedną warstwę folii ochronnej. Wszystko to tworzy bardzo miłą w obsłudze klawiaturę którą wystarczy lekko dotknąć aby zadziałała.
Układ zasilany jest z zasilacza 12V o wydajności 1A który służy też jako zasilacz zegarka więc pracuje cały czas. Z układem nie mam do tej pory po kilku dniach użytkowania żadnych prób, stabilizator troche sie grzeje, raz udało mi sie go zagotować ale to było podczas ostrej jazdy w góre i w dół, po ostygnięciu znów zaczął pracować.
Filmiki jakby ktoś chciał obejrzeć jak to hula:
http://rapidshare.com/files/27883541/MOV00007.3gp.html
http://rapidshare.com/files/27883649/MOV00008.3gp.html
Koszt wykonania to:
- serwomechanizmy 50zł
- elektronika i reszta ~ 40zł
- robocizna bezcenna
Docelowo układ ma być sterowany mikroprocesorem, gdyż przewidziałem możliwość sterowania rolet dowolnym pilotem podczerwieni, wówczas wszystko się jeszcze bardziej uprości a zarazem będzie bardziej funkcjonalne. Tymczasowy układ będzie mi służył, aż będę w stanie napisać porządny program, który spełni moje oczekiwania. Jeśli coś pominąłem to zostanie dodane, tymczasem miłego podziwiania
Pozdrawiam!!
Janek
Cool? Ranking DIY
albo powiedzcie mi jak mam zrobic z materialow zamieszczonych tutaj.
