Дистанционное управление шлагбаумом своими руками

Как сделать автоматический шлагбаум своими руками: чертежи и установка устройства

Сегодня шлагбаумы перестали быть атрибутом только железнодорожных переездов или контрольно-пропускных пунктов на границе между государствами.

Их можно увидеть при въезде на автостоянку или подземный паркинг.

Ими регулируют транспортные потоки, применяют как часть системы взимания платы за определенные услуги.

Пригодится такое устройство и в частном домовладении.

Процесс, как сделать шлагбаум своими руками — может отличаться, в зависимости от выбранного типа конструкции.

Однако выполнить все работы самостоятельно при минимальных навыках работы — вполне достижимый результат.

Виды шлагбаумов

Самодельный шлагбаум может конструироваться по одной из стандартных схем. Какой именно вариант выбрать — зависит от множества факторов.

К ним относятся:

1. наличие подъездной зоны;
2. возможность подведения энергопитания, чтобы сделать подключение шлагбаума, у которого есть электрический или гидравлический привод;
3. наличие достаточного количества свободного места для движения блокирующего элемента.

Принцип работы шлагбаума достаточно прост. В открытом положении он освобождает пространство для движения автомобиля. В закрытом — блокирует дорогу прочным элементом конструкции.

В зависимости от нужного функционала, конструкция шлагбаума может подразумевать минимизацию оперативного пространства (объема, в котором перемещается стрела) или предоставлять удобство управления работой устройства.

Автоматический

Шлагбаум, автоматически открывающийся при приближении транспортного средства, оснащается приводом и системой реагирования.

В общем случае, последняя устроена следующим образом:

• перед зоной движения стрелы устанавливаются столбики с фотоэлементами и ИК диодами;
• пока элементы системы реагирования находятся в прямой видимости друг друга — никаких действий не требуется;
• подъезжающий автомобиль перекрывает линию между фото и излучающим элементами;
• срабатывает автоматика привода и шлагбаум открывается.

Закрытие, то есть опускание стрелы или ее перемещение в исходное положение — производится по сигналу системы реагирования, установленной с другой стороны шлагбаума.

Современные виды автоматических шлагбаумов могут обходиться без фотосенсоров. Например, для идентификации приближения используется маяк (мобильный телефон или брелок), на приближение которого реагирует система.

Электромеханический

Электромеханический шлагбаум достаточно прост в разрезе инженерного решения. У него есть привод, стрела, а также блок обработки команд.

Шлагбаум открывается в результате поступления внешнего сигнала. Это может быть радиобрелок, достаточно популярный вариант устройства активации.

Растет спрос на электромеханические решения, у которых есть GSM модуль управления шлагбаумом воротами с телефона. Для разблокировки проезда нужно просто позвонить на присвоенный системе номер.

GSM управление шлагбаумом может быть достаточно простым, давать команду на поднятие стрелы с последующим ее опусканием через временной интервал.

Более сложные системы предполагают использование нескольких команд, в том числе сервисных и служебных.

Например, GSM модуль управления способен заблокировать проезд, с отменой решения только определенной командой. Сложные системы также предусматривают работу шлагбаума по расписанию и другие полезные опции.

Откатной

Самый простой вариант откатного шлагбаума представляет собой тумбу с перекрывающей проезд горизонтальной стрелой.

Разблокировка производится путем ее перемещения вбок. Откатной шлагбаум оснащается приводом и имеет направляющие, удерживающие горизонтальную стрелу во время ее движения.

Недостаток такого варианта в значительном занимаемом пространстве. Откатной шлагбаум полезен, если нужно регулировать двухполосный транспортный поток по принципу только въезд или только выезд.

Распашной

Распашной шлагбаум представляет собой прочную металлическую конструкцию, часто треугольную, которая для разблокировки проезда поворачивается на петлях или шарнирах.

Такой вариант имеет особенности установки и применения:

1. опора вращения должна иметь солидный запас прочности и устойчивости;
2. стрела выполняется достаточно широкой в области оси вращения, чтобы распределить нагрузку на петли;
3. для движения створки нужно значительное количество свободного места.

Распашной шлагбаум может открываться в двух направлениях. Однако такой принцип установки редко используется из-за необходимости выделять в два раза больше пространства для перемещения стрелы. Поэтому на практике распашной шлагбаум открывается в одном направлении.

Данный тип конструкций может быть достаточно полно автоматизирован. На распашную стрелу монтируется привод, устанавливаются системы реагирования на приближение или блоки обработки поступающих по радиоканалу или GSM команд.

Гидравлический

Гидравлический шлагбаум считается самым практичным устройством. Ему не нужен противовес стрелы.

Расположенный внутри тумбы привод легко вращает ее в точке крепления. Гидравлика, кроме способности развивать значительное усилие, отличается надежностью и тихой работой.

Поэтому именно гидравлические шлагбаумы можно увидеть на самых разнообразных въездах. Данный тип конструкций также может быть автоматизирован путем установки систем контроля приближения или обработки команд.

Как самостоятельно изготовить автоматический шлагбаум

Как видно из вышеизложенного, автоматический шлагбаум своими руками может иметь практически любой вариант конструкции.

Однако в нем обязательно будут использованы следующие узлы:

• стрела шлагбаума;
• привод для движения стрелы;
• система реагирования на команды
• преобразователи напряжения и контрольные устройства.

В общем случае, ответ на вопрос, как сделать автоматический шлагбаум своими руками — сводится к настройке отдельных узлов и сборке их в единое целое. Однако при этом нужно правильно устанавливать конструкцию.

Необходимые материалы и инструменты

Для правильной установки всех элементов автоматического устройства понадобятся:

1. мешалка для бетона;
2. лопаты для выемки и лом для разрыхления грунта;
3. тачка для транспортировки почвы;
4. стальная пластина;
5. распорные трубки или иные средства фиксации тумбы, опоры для стрелы;
6. песок, бетон, гравий.

Полезно иметь под рукой доски для опалубки, строительный уровень, отвертку, нож, плоскогубцы.

Процесс изготовления и настройки устройства

Перед началом работ площадка будущего размещения конструкции тщательно размечается.

Планируются трассы прокладки кабелей электропитания, область установки тумбы, точка монтажа столба уловителя.

Все это делается с учетом того, что до ближайшего здания, забора, стены должно быть не менее 50 см. Предусматриваются сливы для дождевой воды.

Дальнейший ход процесса, как установить шлагбаум, выглядит так:

• под тумбу привода или опорный столб создается бетонная площадка размером не менее 500х500 мм или превышающая габариты устанавливаемой детали на 25 мм в каждую сторону;
• можно разместить в опоре закладную плиту, которая может облегчить дальнейшие монтажные работы;
• монтируются тумба привода и улавливающий столбик, на который будет ложиться стрела в полностью закрытом состоянии. Если была установлена закладная плита — тумба с ней соединяется анкерными болтами;
• проверяется состояние механической части привода, наносится смазка;
• прокладываются необходимые проводные трассы.

После установки стрелы на ее штатное место — приступают к настройке и проверке устройства.

Процесс изготовления и настройки устройства

В большинстве случаев автоматический шлагбаум своими руками делается на основании готового инженерного решения.

От пользователя всего лишь требуется правильно установить и коммутировать оборудование.

На данном этапе:

1. укладываются провода, в защищенные каналы или непосредственно в грунт, в зависимости от марки изоляции;
2. производится установка системы реагирования (датчиков, GSM модуля, считывателей брелков или иной);
3. все части единой системы взаимно подключаются в соответствии с инструкциями производителя;
4. производится окончательная проверка правильности подключения;
5. к системе подается рабочее напряжение.

Дальнейшие проверки и процесс настройке могут быть самыми разными. В простом случае — можно подобрать время задержки закрытия (опускания стрелы).

Однако для решения специализированных задач требуется, например, настройка параметров работы GSM модуля, регулирование прав пользователей, интеграция в систему умный дом.

Заключение

Простроить свой собственный автоматизированную преграду достаточно просто.

В варианте «дешево и сердито» можно обойтись без сложной электроники.

Для этого стрелу подключают к приводу, соответствующему будущей технике движения этого элемента.

Подача питания для открытия может осуществляться путем управления умной розеткой.

Именно она включает привод, получая сигнал GSM, с радиобрелка, пульта ДУ.

Возвращать стрелу в исходное положение удобно при помощи противовеса, при отключенном двигателе.

Это тоже может делать смарт розетка, прекращая подачу питания через время, необходимое для полного поднятия стрелы и проезда авто.

Такой автоматический шлагбаум своими руками может собрать буквально каждый.

Видео: Самодельный автоматический шлагбаум

Источник

Управление шлагбаумом с помощью Arduino UNO и радиопередатчика 433 МГц

Всем привет! У меня на работе есть автомобильная парковка. Конечно, цель данной статьи не хвастовство, учитывая тяжелую ситуацию на дорогах с парковочными местами, и не пиар моего руководства о том, что они заботятся о своих сотрудниках (не буду даже упоминать о месте свой работы!), дело совершено не в этом. Суть в том, что мешает любому другому человеку, не имеющему отношения к месту моей работы, припарковаться на этой парковке? А это шлагбаум, ограничивающий въезд и выезд с этой парковки.

И как во многих организациях, вход на мое предприятие осуществляется по обыкновенным пропускам, дабы контролировать меня и всех остальных. Ну и въезд на парковку сделали также, по этим же пропускам. То есть подъезжаешь к парковке, подносишь пропуск к считывателю, он срабатывает, шлагбаум открывается (закрывается автоматически), заезжаешь и все. Так думали они. Но мое увлечение электроникой и природная лень (это ведь каждый раз подъезжать, открывать окно, вытаскивать руку, закрывать окно, а если дождь, а если холодно) пошли против системы.

Итак, ближе к делу. Прежде всего, узнал, что шлагбаум оказался довольно-таки популярной фирмы Nice и начал искать о нем информацию. Однако, несмотря на популярность фирмы производителя, информации о его форматах кодов было очень мало. Выяснилось, что существуют 12-битные и 24-битные форматы кодов. 12-битные более древние, 24-битные – посовременней. Так как я знаю, что шлагбаум на работе стоит давно, решил начать с 12-битных кодов (впоследствии угадал). И так пакет данных состоит из 12 бит. Перед 12-битным кодом идет, так называемый, «пилотный период» и «стартовый импульс». «Пилотный период» состоит из 36 интервалов низкого уровня, «стартовый импульс» состоит из 1 интервала высокого уровня. Один пакет данных состоит из «пилотного периода», за ним «стартовый импульс» и за ним 12-битный код (для каждого шлагбаума свой). Пульты шлагбаумов передают сразу по 4 пакета данных, но я поставил больше, так как очень много устройств работают на данной частоте (в частности автомобильные сигнализации) и возможны помехи. Длительности импульсов для шлагбаумов Nice:

• Логическая «1» – 1400 мкс низкого уровня (два интервала) и 700 мкс высокого (один интервал)
• Логический «0» – это 700 мкс низкого уровня (один интервал) и 1400 мкс высокого (один интервал)
• «Пилотный период» – 25200 мкс (36 интервалов)
• «Стартовый импульс» – 700 мкс (1 интервал)

Так как пультов от этого шлагбаума ни у меня и ни у кого нет (в таком бы случаем просто можно было считать сигнал с действующего пульта), то угадывать истинный код придется методом перебора всех возможных вариантов, а 4096.

С помощью чего, вообще, все это можно реализовать? Недавнее мое увлечение платформами Arduino, не дали мне долго размышлять над этим вопросом.

2. Радиопередатчик 433Мгц, самодельная антенна к нему,

3. Батарейка 9 вольт, в народе «Крона».

Данные радиопередатчики в известных китайских магазинах продаются очень дешево (порядка 50 руб.), совместно с радиоприемниками. Они очень простые, три контакта: питание, земля и сигнальный контакт. Питания от 5 до 12 вольт, чем выше напряжение питания, тем лучше дальнобойность. Собственно по этой причине была выбрана 9 вольтовая батарейка. Рекомендованное напряжения питания Arduino Uno от 7 до 12 вольт (контакт Vin), так что «Крона» вполне подходит. Также дальнобойность радиопередатчика зависит от наличия антенны (без нее дальность будет около 1 метра). Весь комплект обошелся порядка 300 руб.

Вот, собственно, и сам скетч для Arduino Uno:

Перебор всех возможных вариантов занял около 1 недели, с учетом одного выхода в день к шлагбауму. Методика быстрого выбора правильного кода была очень простой. С помощью команды micros() определил время передачи одного кода. Он составил примерно 0,25 сек. Общее перебора всех вариантов около 17 мин. Перед шлагбаумом запустил Arduino и засек время. Где-то на 12,5 минуте открылся шлагбаум. Исходя из этого, я отбросил сразу первые 2800 вариантов. И так далее. Когда вариантов осталось около 30, после каждой передачи данных ставил задержку в 1 секунду. Так как контакт передачи данных я установил 13-ым (со светодиодом), было видно каждый момент передачи, подсчитал и определил точный код.

Вот и все! В качестве демо — видео вскрытия:

Источник