घर का बना पर्दा ड्राइव

इस लेख में, मैं अपनी बालकनी पर स्थापित स्वचालित पर्दा ड्राइव के डिजाइन के बारे में बात करूंगा। वहां हम ऐसे फूल उगाते हैं जो सीधी धूप के लिए हानिकारक हैं। इसके अलावा, गर्मियों में, अगर बालकनी की खिड़कियां बंद हो जाती हैं, तो सीधे धूप में, बालकनी पर हवा जल्दी से गर्म हो जाती है। हालांकि, जब कोई प्रत्यक्ष प्रकाश नहीं होता है, तो पर्दे खोलने की सलाह दी जाती है - छाया भी रंगों के विकास में योगदान नहीं करती है। इसलिए, बालकनी पर स्वीकार्य प्रकाश व्यवस्था बनाए रखने के लिए, मैंने पर्दे को स्वचालित किया।

यांत्रिकी

पर्दे मूल रूप से बालकनी पर थे। उनमें से दो हैं, दोनों को बालकनी की एक दीवार से दूसरी छत तक फैली एक धातु की केबल पर निलंबित कर दिया गया है। यह स्पष्ट है कि आपको दोनों पर्दे एक साथ स्थानांतरित करने की आवश्यकता है, जबकि केबल पर पर्दे के घर्षण के कारण (यह काफी मोटा है), आवश्यक बल काफी बड़ा होना चाहिए। इसके अलावा, कभी-कभी पर्दे के रास्ते में बाधाएं हो सकती हैं, उदाहरण के लिए, अजर बालकनी की खिड़की, जो ताकत की आवश्यकताओं को और बढ़ाती है।
इस प्रकार, ड्राइव को शक्तिशाली और पर्याप्त विश्वसनीय होना चाहिए - बालकनी पर अक्सर उच्च आर्द्रता होती है, सर्दियों और गर्मियों में एक बड़ा तापमान अंतर संभव है। इसलिए, ड्राइव के आधार पर मैंने कार पावर विंडो ड्राइव बनाई। इसमें पर्याप्त शक्ति है, उच्च टोक़ देने में सक्षम है (एक कीड़ा गियर इसमें बनाया गया है) और बहुत विश्वसनीय है।

ड्राइव के यांत्रिक भाग का एक चित्र नीचे दिखाया गया है:

डिजाइन का विवरण। एक खंभे के साथ एक प्लास्टिक का रोलर, जिस पर रस्सी का एक कुंडल घाव होता है, पावर विंडो ड्राइव शाफ्ट (आरेख के बाईं ओर) पर तय किया जाता है। ड्राइव बालकनी की दीवारों में से एक पर घुड़सवार है। एक ही रोलर विपरीत दीवार से जुड़ा हुआ है, जिसके माध्यम से एक रस्सी भी डाली जाती है।
उसके बाद, रस्सी खींची जाती है, ताकि ड्राइव रोलर पर रस्सी का घर्षण पर्दे को स्थानांतरित करने के लिए पर्याप्त हो। प्रत्येक पर्दे के विपरीत छोर रस्सी से जुड़े होते हैं ताकि जब मोटर घूमता है, तो पर्दा अलग हो जाता है या चलता है।

ड्राइव के संचालन की जांच करने के लिए, मैंने इसका छोटा मॉडल बनाया। पावर विंडो ड्राइव और एक स्वतंत्र रोलर को बोर्ड पर तय किया गया था, उनके बीच एक रस्सी खींची गई, जिसके बाद इलेक्ट्रॉनिक्स के संचालन की जांच करना और ड्राइव द्वारा विकसित बल को मापना संभव था।

लेआउट पर ड्राइव का फोटो:


जैसा कि आप फोटो से देख सकते हैं, एक काफी बड़ी पतली प्लेट विंडो रेगुलेटर ड्राइव से जुड़ी हुई है (मैंने टेक्स्टलाइट का इस्तेमाल किया था)। एक धातु का कोना दो छेदों से जुड़ा होता है जिसके माध्यम से रस्सी को पार किया जाता है। यह आवश्यक है ताकि रोलर पर रस्सी का तार भ्रमित न हो, इसके लिए कोने में छेद प्लेट के सापेक्ष अलग-अलग ऊंचाई पर बनाए गए हैं।
कोने के दाईं ओर पर्दे को चरम स्थिति तक रोकने के लिए आवश्यक सीमा स्विच हैं। इन पदों को इंगित करने के लिए, दो प्लास्टिक ट्यूब रस्सी पर डाल दिए जाते हैं (उनमें से केवल एक तस्वीर निचले स्विच के बगल में दिखाई देती है)। ट्यूबों को व्यवस्थित किया जाता है ताकि जब पर्दा अपनी चरम स्थिति तक पहुंच जाए, तो उनमें से एक स्विच दबाए, और विश्वसनीय दबाने के लिए, प्रत्येक स्विच के बगल में एक धातु की प्लेट जुड़ी होती है, जो ट्यूब को स्विच में दबाती है।
ड्राइव कवर को सुरक्षित करने के लिए प्लेट से जुड़ी तीन धातु की पोस्ट की आवश्यकता होती है।
रस्सी के लिए दोनों रोलर्स फर्नीचर पहियों से बने होते हैं। एक ड्रिल और एक फ़ाइल का उपयोग करके, उनमें से प्रत्येक में एक खांचा होना चाहिए, ड्राइव रोलर के खांचे में रस्सी के दो मोड़ रखे जाने चाहिए। ड्राइव रोलर को तनाव के कारण शाफ्ट पर रखा गया है, जबकि इसमें छेद को वर्ग से ऊबना पड़ता है, क्योंकि ड्राइव शाफ्ट वर्ग है।
ड्राइव उपयुक्त फर्नीचर के कोनों का उपयोग करके बालकनी की दीवार से जुड़ा हुआ है (उनमें से एक बाईं तरफ फोटो में दिखाई देता है)। पावर विंडो ड्राइव में पर्याप्त बढ़ते छेद हैं, इसलिए कोई बढ़ते समस्याएं नहीं हैं।

पहले से ही दीवार से जुड़ी ड्राइव का प्रकार और कवर द्वारा बंद:


रस्सी खींचने के लिए, अखरोट के साथ एक विशेष पेंच का उपयोग किया जाता है, जिससे रस्सी के सिरे जुड़े होते हैं:

इसके अलावा, पर्दे में से एक का अंत इसके साथ जुड़ा हुआ है।

इलेक्ट्रानिक्स

मेरे सभी इलेक्ट्रॉनिक्स दो भागों में विभाजित हैं - शक्ति और नियंत्रण। पावर यूनिट का मुख्य कार्य ड्राइव मोटर को शक्ति प्रदान करना है। पावर विंडो ड्राइव बहुत उच्च धारा का उपभोग कर सकती है। इस करंट को कम करने के लिए, मैंने ड्राइव के सप्लाई वोल्टेज को 5 वोल्ट तक कम कर दिया, लेकिन फिर भी, मोटर द्वारा उपभोग की जाने वाली अधिकतम धारा 3 ए तक पहुँच सकती है। इस तरह के एक वर्तमान प्रदान करने के लिए, मैंने प्रिंटर से एक बिजली की आपूर्ति का उपयोग किया, जो लगभग 30 वी के वोल्टेज और 0.7 ए तक की वर्तमान, साथ ही 5 वी तक के डीसी-डीसी कनवर्टर देने में सक्षम है। वोल्टेज को कम करके, डीसी-डीसी वांछित वर्तमान देने में काफी सक्षम है।
मोटर को बिजली की आपूर्ति को सिग्नल की ध्रुवता को बदलने के लिए डिज़ाइन किए गए एक शक्तिशाली रिले और MOSFET द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जो मोटर को वोल्टेज की आपूर्ति को नियंत्रित करता है। MOSFET के उपयोग के लिए धन्यवाद, इंजन की गति को समायोजित करना संभव है, लेकिन फिलहाल इस सुविधा का उपयोग नहीं किया गया है।
इसके अलावा पावर साइड पर कंट्रोल इलेक्ट्रॉनिक्स और एक इंजन पावर कंट्रोल सर्किट को पावर करने के लिए डिज़ाइन किए गए स्टेबलाइजर्स हैं। स्टेबलाइजर्स बिजली की आपूर्ति के कम वोल्टेज सर्किट द्वारा संचालित होते हैं, वहां वोल्टेज 12 वी से अधिक नहीं होता है।

नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स को STM8S माइक्रोकंट्रोलर द्वारा दर्शाया गया है। नियंत्रक काफी कार्य करता है - रोशनी को मापना, ड्राइव शुरू करने का निर्णय लेना, सीमा स्विच द्वारा पर्दे की स्थिति को नियंत्रित करना, ड्राइव की शक्ति को नियंत्रित करना, ड्राइव को मैनुअल मोड में नियंत्रित करना - रिमोट कंट्रोल के आदेशों के अनुसार। इसके अलावा, NRF24L01 पर एक रेडियो मॉड्यूल और 1-तार बस नियंत्रक से जुड़े होते हैं, जिसके माध्यम से तीन तापमान सेंसर जुड़े होते हैं। रेडियो मॉड्यूल का उपयोग करते हुए, आप ड्राइव को नियंत्रित कर सकते हैं और बालकनी और सड़क पर विभिन्न बिंदुओं पर तापमान मान पढ़ सकते हैं, हालांकि, फिलहाल, दूसरा रेडियो मॉड्यूल केवल ब्रेडबोर्ड से जुड़ा हुआ है, इसलिए मैं इस कार्यक्षमता पर आगे विचार नहीं करूंगा।

प्रिंटर से इस्तेमाल की जाने वाली बिजली की आपूर्ति में इसे स्टैंड-बाय स्टेट में डालने का इनपुट होता है। मैं इसका उपयोग भी करता हूं, जिसके कारण संरचना की ऊर्जा खपत कम हो जाती है। यह कार्यक्रम ध्यान में रखता है कि बिजली की आपूर्ति एक निश्चित देरी के साथ ऑपरेटिंग मोड में प्रवेश करती है, और ड्राइव की निष्क्रियता के 30 सेकंड के बाद, बिजली की आपूर्ति फिर से स्टैंड-बाय मोड में प्रवेश करती है।

ड्राइव ऑपरेशन का संकेत - एक तीन-रंग एलईडी (केवल नीले और लाल डायोड का उपयोग किया जाता है) का उपयोग करना। जब मोटर पर वोल्टेज लगाया जाता है तो नीली रोशनी, ड्राइव में त्रुटियों की उपस्थिति में समय-समय पर लाल चमकने लगती है। चमक की संख्या आपको त्रुटि संख्या निर्धारित करने की अनुमति देती है।
कुछ घटनाओं के ध्वनि संकेतन के लिए (उदाहरण के लिए, जब एक कमांड पहले से ही बंद पर्दे बंद करने के लिए जारी किया जाता है), तो ड्राइव मोटर का उपयोग किया जाता है। एक छोटे कर्तव्य चक्र के साथ एक पीडब्लूएम संकेत इसे लागू किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप मोटर काफी जोर से बीप करता है।


एक प्रकाश संवेदक के रूप में, एक फोटोसेस्टर का उपयोग किया जाता है, एक सक्शन कप द्वारा खिड़की से जुड़ा होता है। चूँकि चूषण कप खिड़की से गिर सकता है, एक छोटा बटन फोटोरसिस्टर के बगल में स्थित होता है। जबकि चूषण कप खिड़की पर आयोजित किया जाता है, बटन खिड़की के खिलाफ दबाया जाता है। यदि सक्शन कप बंद हो जाता है, तो ड्राइव का स्वचालित संचालन बंद हो जाता है और लाल डायोड चमकता है। यदि सेंसर कनेक्टर से जुड़ा नहीं है, तो यह नियंत्रक द्वारा भी पता लगाया जाता है।
प्रकाश संवेदक का प्रकार:


चूंकि सेंसर की रोशनी नाटकीय रूप से बदल सकती है - सड़क पर विभिन्न प्रकोपों ​​के कारण, चर क्लाउड कवर, सेंसर से डेटा को फ़िल्टर किया जाना चाहिए। मैंने निम्नलिखित प्रसंस्करण एल्गोरिदम को लागू किया है: सेंसर से डेटा 10 हर्ट्ज की आवृत्ति पर डिजीटल है, और सरणी के लिए लिखा गया है। एक बार एक सेकंड के बाद, इस सरणी का मान औसत हो जाता है (सबसे पहले, यह शोर और चमक को फ़िल्टर करने के लिए आवश्यक है)। इसके अलावा, प्राप्त मूल्यों को 600 तत्वों के आयाम के साथ दूसरे सरणी में जोड़ा जाता है, सरणी के अंत तक पहुंचने के बाद, रिकॉर्डिंग इसकी शुरुआत से शुरू होती है। इसके अलावा, इस सरणी का विश्लेषण हर सेकंड में किया जाता है - नियंत्रक गणना करता है कि सरणी तत्वों का कितना प्रतिशत एक निश्चित सीमा से कम है (बढ़ती रोशनी के साथ, फोटोसेंटर के उत्पादन में वोल्टेज कम हो जाता है)। यदि 66% से अधिक तत्वों का मान निर्दिष्ट सीमा से कम है, तो यह माना जाता है कि रोशनी काफी अधिक है, और पर्दे बंद हो सकते हैं। इस प्रकार, आवधिक के छानने से रोशनी में परिवर्तन होता है। उसी समय, ड्राइव की आवृत्ति पर एक सीमा भी लगाई जाती है - स्वचालित मोड में, मोटर हर दस मिनट में एक बार से अधिक नहीं चालू होता है।

जैसा कि मैंने ऊपर उल्लेख किया है, रिमोट कंट्रोल से पर्दे को नियंत्रित करना संभव है। रिमोट कंट्रोल का उपयोग करके, आप पर्दे पूरी तरह से खोल और बंद कर सकते हैं, आंशिक रूप से उन्हें खोल सकते हैं, रोशनी के तात्कालिक मूल्य से ड्राइव शुरू कर सकते हैं रिमोट कंट्रोल से नियंत्रित करते समय, ड्राइव के संचालन की आवृत्ति पर कोई प्रतिबंध नहीं है।
यह प्रोग्रामर को कंट्रोलर को रिबूट करने के लिए भी संभव है।
पर्दे को स्थानांतरित करते समय, नियंत्रक सीमा स्विच की स्थिति की निगरानी करता है। यदि, आंदोलन की शुरुआत के बाद, संबंधित स्विच 20 सेकंड के भीतर काम नहीं करता है, तो मोटर काम करना बंद कर देता है। समस्या निवारण के बाद ड्राइव का संचालन जारी रखने के लिए, बस नियंत्रक को रिबूट करने की आवश्यकता है।

सभी इलेक्ट्रॉनिक्स मानक प्लास्टिक के मामले में स्थापित हैं:

इलेक्ट्रॉनिक्स को स्वचालित संचालन में स्थानांतरित करने के लिए स्विच में से एक की आवश्यकता है, दूसरा आपको मोटर को पूरी तरह से बिजली बंद करने की अनुमति देता है।
जैक 3.5 मिमी जैक, एक लाइट सेंसर, रिमोट कंट्रोल से डेटा प्राप्त करने के लिए टीएसओपी और बाहरी तापमान सेंसर डिवाइस से जुड़े हैं।
एलईडी को सफेद टोपी के साथ बंद किया गया है - इसलिए इसे किसी भी कोण पर देखा जा सकता है।

अपनी जगह इलेक्ट्रॉनिक्स यूनिट में इकट्ठे और स्थापित किए गए प्रकार:


ड्राइव ऑपरेशन वीडियो (रिमोट कंट्रोल):


नियंत्रक कार्यक्रम स्रोत कोड