Mlango wa moja kwa moja wa Banda la Kuku - Arduino Iliyodhibitiwa. Hatua 10 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:54

Hii inaweza kufundishwa kwa muundo wa mlango wa kuku wa moja kwa moja na kufungua na kufunga nyakati zinazobadilika. Mlango unaweza kufunguliwa au kufungwa kwa mbali wakati wowote.

Mlango umeundwa kuwa wa kawaida; fremu, mlango na kidhibiti vinaweza kujengwa na kujaribiwa mahali mbali na kibanda na kisha kufungiwa tu kwenye ufunguzi wa kochi uliopo.

Inaendesha 9Vdc, kwa hivyo inaweza kuwezeshwa kutoka kwa kuziba au betri na jopo la jua kuchaji betri.

Inatumia soli ya kufuli kwa mlango uliofungwa na kushikilia mlango katika nafasi wazi.

Sehemu kuu ni pamoja na:

Arduino UNO 3.

Nambari 4, sehemu 7 ya kuonyesha LED

Moduli ya RTC

Moduli ya RF

Potentiometers, Servo motor, 6V - 12V Solenoid, Kisimbuaji cha Rotary na kitufe cha kushinikiza

Mlango na sura yake inaweza kutengenezwa kwa mabaki ya mbao. Milango inaelekea juu kuzunguka fimbo (iliyochukuliwa kutoka kwa printa kwangu) na ina uzito wa chini ili kupunguza mwendo unaohitajika kuinua mlango.

Zana za kuijenga ni pamoja na:

PC na Arduino IDE kupanga Arduino, Nyundo, Saw, Chuma cha kulehemu, Wakata waya, Piga, Screw dereva.

Nilijenga mlango huu wa kuku wa moja kwa moja kuniokoa jukumu la kila siku la kufungua na kufunga mlango asubuhi na jioni. Kuku ni watoaji mzuri wa mayai, mbolea na burudani, lakini kuamka mapema kuwaachia kibanda - haswa wakati wa msimu wa baridi - ilikuwa kazi ngumu. Na kisha kuhakikisha nilikuwa nyumbani kwa wakati wa kuwafunga kwa kweli kunazuia uhuru wangu wa kuchelewa kurudi nyumbani.

Kuku hufuata utaratibu wa kila siku wa kurudi kwenye kibanda kuzunguka jua na kuamka karibu na jua. Nyakati wanazoingia na kutoka sio sahihi na zinaathiriwa na hali ya hewa ya mchana na nuru iliyoko. Kuku akionekana akichelewa kuingia baada ya mlango kufungwa, mlango unaweza kufunguliwa kwa mbali kisha kufungwa. Mlango unaweza kufungwa wakati wa mchana ikiwa mmiliki anahitaji kuzuia kuku wa nyama kuingia.

Kwa kuwa nyakati za kuchomoza na jua zinatofautiana kwa mwaka mzima na hutegemea latitudo, mtawala yeyote wa mlango anahitaji kufuatilia wakati wa siku, siku ya mwaka na kujua latitudo ya eneo. Sharti hili linaweza kuingiliwa na programu au kizuizi cha jua, lakini katika muundo huu hutumia mipangilio ya wakati wa kufungua na wa karibu kwa mikono ili kuweka mambo rahisi.

Kama kuchomoza kwa jua na nyakati zilizowekwa zinabadilika tu kwa dakika chache kutoka siku moja hadi nyingine, mipangilio ya kidhibiti mlango inahitaji tu kurekebishwa mara moja kwa wiki.

Wakati mmiliki ana hisia ya utaratibu wa kuku wao wa kuku, wanaweza kurekebisha nyakati za wazi na za karibu.

Wakati wa kufungua unaweza kubadilishwa kutoka 3 asubuhi hadi 9 asubuhi na wakati wa kufunga kutoka 3pm hadi 9pm. Nyakati hizi zinafaa latitudo kutoka nyuzi 12 hadi 42 kutoka ikweta (Darwin hadi Hobart huko Australia) na hushughulikia siku ndefu na fupi zaidi za mwaka..

Kwa asili mdhibiti wa mlango ni saa iliyo na kengele mbili zinazoweza kutulia na upitishaji wa mwongozo.

Hatua ya 1: Sura na Mlango wa Swing

Sura hiyo imefanywa kuwa salama juu ya ufunguzi wa zizi lililopo. Mlango unazunguka juu kama mlango wa karakana. Ubunifu huu una faida juu ya milango ya moja kwa moja ambayo huteleza juu au kando kwa vifuniko ambapo mteremko wa paa juu ya mlango uliopo au ufunguzi uliopo uko karibu na ukuta.

1. Ondoa mlango uliopo.

2. Chagua saizi ya sura inayofaa juu ya ufunguzi uliopo. Vipimo viwili vya sura ni muhimu - urefu wa sura na upana wa mbao. Mlango hubadilika kutoka kwa pivot ya usawa na urefu kutoka kwa pivot hadi kwenye sura ("D" kwenye mchoro) ni sawa na upana wa mbao. Hii inamaanisha kuwa wakati mlango uko wazi, sehemu ya mlango juu ya pivot haiingiliani na ukuta wa banda.

3. Chagua nyenzo kwa sura ambayo ni thabiti na uthibitisho wa hali ya hewa. Nilitumia gum-nyekundu ambayo ilionekana kuwa ngumu lakini nzito. Pine ya nje itakuwa rahisi kufanya kazi nayo.

4. Mlango wenyewe unapaswa kuwa nyepesi, ngumu na uthibitisho wa hali ya hewa.

Hatua ya 2: Fimbo ya Pivot na Ukubwa wa Mlango wa Swing

Vipimo vya mlango wa swing vinapaswa kuwa vile kwamba upana wa mlango unafaa juu ya kingo za ndani za sura. Urefu wa mlango ni mdogo kuliko ndani ya urefu wa sura.

1. Tafuta fimbo kuhusu kipenyo cha 5mm (1/4 inchi) na urefu sawa na upana wa fremu. Nilitumia fimbo kutoka kwa printa iliyofutwa, lakini fimbo iliyofungwa ingekutosha. Chanzo kingine cha fimbo ni kutoka kwa nguo za chuma za kukausha racks. Fimbo inaweza kukatwa na mkataji wa bolt au hacksaw. Futa mipako kwenye chuma na blade.

2. Kata sehemu mbili kwenye fremu kwa urefu "D" (kwenye mchoro katika hatua iliyopita) kutoka kwa ufunguzi wa juu wa sura na kina cha kipenyo cha fimbo ya pivot.

3. Tafuta bawaba ambayo kipenyo cha pini ni sawa au kikubwa kidogo kuliko fimbo ya pivot. Piga pini nje na nyundo na ngumi ya katikati. Ikiwa huna ngumi ya kituo, tumia msumari mkubwa au pini sawa.

Kwa pigo, pivot ya fimbo ya kuchapisha niliyotumia ilikuwa inafaa kabisa kwa bawaba ya kwanza iliyotoka kwenye sanduku langu la taka.

4. Uzito wa sehemu ya chini ya mlango wa kuzunguka chini ya pivot na sehemu ya juu juu ya pivot inahitaji kufanana ili kuondoa mzigo kwenye servo motor inayofungua mlango. Hii inaweza kupatikana kwa bolts nzito na karanga ambazo zilitobolewa kwenye sehemu ya juu ya mlango.

Hatua ya 3: Servo Motor na Silaha za Kuinua

Nilitumia injini ya servo ya MR-996. Inayo torque ya: 9.4 kgf · cm (4.8 V), au 11 kgf · cm (7.2 V). Hii inamaanisha kuwa kwa mlango wa 20cm chini ya pivot, motor inaweza kuinua 11kg / 20 = 550g kwa 7.2V.

Ukiwa na sehemu yenye uzani juu ya fimbo ya pivot, mlango unaweza kuwa mzito na / au zaidi. Nilitumia karanga mbili kubwa na bolts kama counterweights, zilizoonyeshwa kwenye picha.

Servo inakuja na mkono wa plastiki unaofaa kwenye shimoni la pato lililogawanyika la servo. Kata upande mmoja wa mkono huu kwa kisu kali au wakata waya.

2. Mkono wa kuinua umetengenezwa na urefu wa aluminium mbili, mkono wa juu ni bracket L, mkono wa chini kipande cha gorofa cha aluminium.

Michoro iliyoambatanishwa inaonyesha jinsi ya kuhesabu vipimo vya kila mkono. Vipimo vinavyotokana vinategemea upana wa sura, "d", na msimamo wa sehemu ya kuinua imewekwa kwenye mlango.

Mkono wa juu una vipande vilivyokatwa ili mkono uondoe servo motor wakati wa kuinua mlango.

Hatua ya 4: Funga Solenoid na Usaidizi wa kufungua Milango

1. Solenoid iliyowekwa kwenye fremu hutimiza malengo mawili:

a) funga mlango wakati umefungwa, na

b) kuzuia mlango kufungwa mara moja kufunguliwa.

Solenoid inaendeshwa kupitia FET kutoka kwa pato la mtawala. Inarudi nyuma kwa sekunde chache wakati mlango uko katika mchakato wa kufungua au kufunga.

2. Salama kipande cha mbao kama inavyoonekana kwenye picha. Itakuwa fupi kuliko upana wa fremu na imewekwa chini tu ya fimbo ya pivot.

Hatua ya 5: Mdhibiti

1. Nilitumia Arduino Uno 3 kama msingi wa kidhibiti. Kuna jumla ya pini 17 za pembejeo na pato.

2. Mdhibiti huweka wakati kupitia mtawala wa I2C RTC na betri imehifadhiwa. Ingekuwa bora kuwa na chelezo cha betri inayoweza kuchajiwa ili kuokoa juhudi za kufungua kontena kila mwaka ili kubadilisha betri ya RTC. Wakati umewekwa kupitia kidhibiti cha rotary na kuonyeshwa kwenye sehemu 4 ya sehemu ya 7 ya LED. Mtu anaweza kutumia LCD na kuonyesha habari zaidi kama vile idadi ya mara mlango ulifunguliwa na kufungwa.

3. Nyakati zilizo wazi na za karibu zinarekebishwa na nguvu za urefu wa 10k ohm. Ningekuwa nimetumia encoder ya kuzunguka na onyesho la LED kuweka nyakati wazi / za karibu, lakini niliamua itakuwa rahisi kwa mtumiaji kuweza kutembea na kuona nyakati kutoka kwa jopo kwa mbali. Nyakati zinahitaji kubadilika tu kila wiki au zaidi.

4. Adapter ya RF isiyotumia waya (https://www.adafruit.com/product/1097) kwa utaftaji wa kufungua na kufunga kwa mikono kutoka mbali. Fob muhimu url:

5. Sanduku nililochagua kuweka mtawala lilikuwa upande mdogo, kwa hivyo nilihitaji kuongeza kisanduku kidogo ili kutoshea mpokeaji wa mbali.

6. Mchoro wa Fritzing umeambatanishwa.

Hatua ya 6: Kanuni

Nambari huzunguka na hufanya yafuatayo:

1. hutafuta hali ya swichi za jopo, 2. inasoma RTC na hubadilisha wakati kuwa dakika ya siku (0 hadi 1440).

3. inasoma vielelezo viwili vya analojia na hubadilika kuwa nyakati kamili za wazi na za karibu. Ili kutoa azimio bora la mipangilio ya wakati, nyakati zilizofungwa wazi ni ndogo kati ya 3 asubuhi hadi 9 asubuhi na 3 pm-9m mtawaliwa.

4. inasoma pembejeo ya RF ili kuona ikiwa kifungo cha mbali kinabonyeza.

5. analinganisha wakati wa sasa na wakati wa wazi na wa karibu na anasoma hali ya kuamua kufungua au kufunga mlango.

Kuongeza swichi ya wazi na ya karibu ya ngumu ilibadilisha muundo wa programu kwa kuwa mfumo ulihitaji kubadili kati ya 'mwongozo' na 'moduli za moja kwa moja, yaani, wakati uliowekwa.' Nilitatua hii bila kuongeza swichi nyingine ya 'mode' kwa kumfanya mtumiaji abonyeze kufungua au kufunga karibu mara mbili ili kurudi kwenye hali ya kiotomatiki.

Bonyeza moja ya kitufe cha wazi au cha karibu humsogeza mtawala katika hali ya mwongozo. Kuna nafasi kwamba ikiwa mlango ulifunguliwa baada ya muda wa karibu, labda kumruhusu kuku aliyekufa ndani ya banda, kwamba mtumiaji atasahau kuweka mlango kwa hali ya moja kwa moja. Kwa hivyo, hali ya mwongozo inaonyeshwa na onyesho la LED linaloonyesha "Fungua" au "Funga" kama ukumbusho.

Maktaba ya Kuonyesha ya LED niliyopata kutoka:

Hatua ya 7: Orodha ya Sehemu za Mdhibiti

Moduli ya Sehemu ya Arduino Uno 34-Nambari 7

MG 996R Servo motor

1k Ohm msimamizi

FET: FQP30N06L.

2 x 10kOhm potentiometers (nyakati za kufungua / za kufunga)

Encoder ya Rotary iliyo na kitufe cha kushinikiza

Waya wa jumper

1A DC-DC kubadilisha fedha: kwa Servo na solenoid

1 x SPDT kubadili swichi (Kichagua seti ya Saa / Dakika)

1 x SPDT katikati mbali ya kitambo (kwa mwongozo wazi / funga)

1 x Kituo cha SPDT kimezimwa (kwa kufungua / kutazama saa / kiteua saa)

Solenoid: Bonyeza Vuta 6-12V 10MM Stroke

Adafruit Mpokeaji rahisi wa RF M4 - 315MHz Aina ya Muda

Keyfob 2-Button RF Kijijini Udhibiti - 315MHz

Sanduku

Hatua ya 8: Ugavi wa Nguvu na Jopo la jua na Ukubwa wa Betri

1. Ingawa Arduino inaweza kukimbia kutoka 12Vdc, kufanya hivyo ingeifanya iwe kwenye bodi ya kudhibiti kudhibiti moto. Servo inafanya kazi vizuri kwa voltage ya juu (<7.2V), kwa hivyo maelewano yalikuwa kuendesha mfumo wa 9Vdc na kutumia kontena ya DC-DC kuwezesha solenoid na servo saa 6V. Nadhani kibadilishaji cha DC-DC kingeweza kumaliza na Arduino, servo motor na solenoid hufanya kazi kwa ugavi huo huo wa 6V (1A). Capacitor 100uF inashauriwa kuchuja Arduino kutoka servo na solenoid.

2. Mdhibiti niliyefanya alichora mkondo wa quiescent wa karibu 200mA. Wakati solenoid na servo zilipokuwa zikifanya kazi, sare ya sasa ilikuwa karibu 1A.

Onyesho la LED linaweza kufunikwa nje na kubadili kuokoa nguvu za betri.

Kwa kuzingatia kwamba mlango ulichukua kama sekunde 7 kufungua au kufunga, na shughuli za wazi na za karibu zilitokea mara mbili tu kwa siku 1A katika makadirio ya matumizi ya nguvu ya kila siku ilipuuzwa.

Inaweza kukimbia pakiti ya kuziba ya 1A 9V, lakini vifurushi kuu na vifurushi vinahitaji kulindwa kutokana na hali ya hewa.

3. Matumizi ya kila siku ya nishati huhesabiwa kama 24h x 200mA = 4800mAh. Betri ya asidi ya kuongoza ya 7Ah na jopo la jua la 20W inapaswa kutosha na uhuru wa siku moja katika maeneo yenye wastani wa masaa 5 ya kutenganishwa. Lakini kwa betri nyingi na jopo kubwa, kungekuwa na siku zaidi za uhuru.

Nilitumia kikokotoo kifuatacho mkondoni kukadiria ukubwa wa betri na paneli:

www.telcoantennas.com.au/site/solar-power-…

Hatua ya 9: Maagizo ya Operesheni ya Mtumiaji

Mlango hufanya kazi kwa hali ya Moja kwa moja au ya Mwongozo.

Hali ya moja kwa moja inamaanisha kuwa mlango unafungua au kufunga kulingana na mipangilio ya wakati wa wazi au wa karibu. Hali ya kiotomatiki inaonyeshwa na onyesho tupu wakati swichi ya kuonyesha imewekwa "Tupu". Wakati hali inabadilika kutoka mwongozo kwenda kwa Moja kwa Moja, neno 'AUTO' litawaka kwa 200mS.

Mlango huenda kwenye hali ya Mwongozo wakati wowote kijijini au swicth kwenye kidhibiti imeamilishwa. Njia ya mwongozo inaashiria wakati onyesho linaonyesha "OPEn" au "CLSd" na swichi ya kuonyesha imewekwa kuwa "Blank".

Katika hali ya Mwongozo, mipangilio ya wakati wa wazi / wa karibu hupuuzwa. Ni juu ya mtumiaji kukumbuka kufunga mlango ikiwa ulifunguliwa kwa mikono, au kufungua mlango ikiwa umefungwa kwa mikono, au kurudi kwenye hali ya Moja kwa Moja.

Ili kurudi kwenye hali ya Moja kwa Moja, mtumiaji lazima abonyeze kitufe cha Funga mara ya pili ikiwa mlango tayari umefungwa, au kitufe cha Fungua mara ya pili ikiwa mlango tayari umefungwa.

Mlango huanza kwa hali ya Moja kwa moja mwanzoni mwa siku (12:00 asubuhi).

Hatua ya 10: Kengele na filimbi

Maboresho mengine yajayo yanaweza kujumuisha:

Kengele ya milango isiyo na waya kuashiria wakati mlango unafungua / unafungwa

"Kengele iliyokwama" inapaswa mfumo kuteka sasa sawa na solenoid na servo kwa zaidi ya sekunde 10.

Bluetooth na App kusanidi kidhibiti.

Ufunguzi na kufungwa kwa mtandao.

Badilisha nafasi ya kuonyesha na LCD ili kuonyesha habari zaidi.

Ondoa wakati wa kufungua / wa karibu wa kuweka potentiometers na tumia swichi ya kugeuza na swichi ya rotary iliyopo kuweka nyakati za wazi / za karibu.