Жалюзи с мотором своими руками

Автоматические жалюзи: как сделать полезное устройство своими руками

Автоматические жалюзи сегодня получили распространение не только в офисных помещениях. Их все чаще используют в частных коттеджах и квартирах.

Возможность дистанционного управления позволяет более точно регулировать уровень освещенности, экономит силы и время, повышая комфортность пользования.

Необходимость электропривода

Автоматические жалюзи с электроприводом на окна особенно необходимы для больших помещений, конференц-залов или балконов.

Установка позволяет экономить время на регулирование системы.

Настройка определенной программы дает возможность управлять всеми окнами, регулируя каждое из них независимо.

Достоинством автоматических моделей является также более медленный износ материала жалюзи, так как на их регулировку затрачивается постоянно одно и то же усилие.

Необходимость в автоматике возникает также:

1. при установке жалюзи на вентиляционные решетки в труднодоступных местах;
2. на воздухозаборных решетках, которые монтируются высоко на фасаде;
3. на радиаторах отопления.

По месту установки жалюзи с электроприводом подразделяют:

• на наружные – их монтируют на внешние проемы окон и дверей для защиты от прямых лучей или проникновения чужих лиц;
• жалюзи электрические внутренние используются в быту для дверей, окон или перегородок;
• технические устройства применяются для вентиляционных решеток, обычно на промышленных предприятиях.

Самостоятельное изготовление устройства

Стоимость электрических жалюзи достаточно высока, однако существует возможность изготовить такую систему своими руками.

Конструкция устройства состоит из трех частей:

1. несущего вала;
2. основного полотна;
3. электрического блока.

Чтобы сконструировать автоматические жалюзи своими руками, необязательно быть специалистом с техническим образованием. Установить систему можно, имея определенные навыки и пользуясь пошаговой инструкцией.

Необходимые замеры

На начальном этапе следует определить размеры изделия, которые зависят от параметров оконной рамы. Штора может быть чуть длиннее, однако ее ширина не должна выходить за рамки окна.

Стандартный припуск обычно составляет не более 2 см. Структура материала, из которого изготовлены жалюзи, не влияет на возможность их автоматизации.

Поэтому выбор материала, в основном, определяется интерьером помещения, формой окна, местом установки. Чаще используют материал высокой плотности.

Процесс изготовления шторы прост:

• по имеющимся размерам, с учетом припусков, выкраиваются две одинаковые детали;
• они аккуратно складываются лицевой стороной внутрь и сшиваются;
• полученный мешочек выворачивается;
• далее сшивается верхний край мешочка.

Шторка готова. Однако нет необходимости шить ее самостоятельно. Можно использовать старые жалюзи с уже имеющимся у них пластиковым стержнем.

Для установки электропривода подходят любые виды жалюзи. Для удобства изготовления чаще всего выбирают рулонные шторы, однако их можно использовать только внутри помещения.

Выбор двигателя

На следующем этапе необходимо правильно подобрать электропривод для жалюзи своими руками.

Двигатели могут работать:

1. от аккумулятора напряжением 12 В;
2. от солнечной батареи;
3. от сети 220 В.

Можно использовать в качестве привода мотор с редуктором, выбирая его с учетом скорости вращения вала. В этом случае, по расчетам специалистов, скорость вращения вала двигателя должна быть выше 15 об/мин., а напряжение – не ниже 12 В.

Выбор двигателя зависит:

• от места установки системы;
• веса всей конструкции;
• вида жалюзи.

В горизонтальных конструкциях с шириной элементов от 1,6 до 5,0 см выбирают приводы с напряжением от 24 В до 220 В. Его монтируют внутри карниза и программируют на дистанционные подъемы, опускания и повороты штор.

Для вертикальных жалюзи используют обычно двигатель с напряжением 24 В, который устанавливают позади карниза. Ламели можно удаленно двигать или вращать.

Монтаж рулонных моделей значительно проще. Привод жалюзи закрепляется в трубе для намотки шторы, что обеспечивает экономичность пространства.

Одновременно можно вмонтировать в привод приемник радиосигнала. В конструкции типа плиссе применяют двигатели с напряжением 24 В.

Выбор управляющего устройства

Существуют разные способы управления жалюзи с электроприводом.

Радиосигнал

При дистанционном способе пульт программируется определенным образом.

В заданное время он подает сигнал таймеру на устройстве, после которого происходит регулировка жалюзи.

Выключатель

При стационарном способе около окна или в другом удобном месте монтируется кнопка, с помощью которой запускается весь механизм.

Смартфон

На него устанавливается специальная программа, позволяющая удаленно управлять всей системой.

Жалюзи на фотоэлементах

Самый дорогой способ управления. Реагируя на интенсивность освещения, фотоэлементы запускают устройство при изменении силы светового потока.

Универсальный способ. Дает возможность управлять автоматическими жалюзи на окнах любым из возможных способов.

Подключение Arduino

Автоматику для жалюзи можно сконструировать с помощью модуля Arduino. На него записывается программа, задающая определенные функции.

В зависимости от установленных датчиков, система будет реагировать:

• на изменение температурного режима;
• показатель уровня освещенности;
• таймер, установленный на определенное время.

Использование платформы Arduino особенно удобно для управления двумя и более окнами. Модуль позволяет при желании нажатием кнопки изменить скорость движения или вращения элементов, а также запрограммировать дополнительные функции.

Особенно важен режим безопасности, при котором владелец своевременно оповещается о возникновении сбоев в системе.

Преимущества и недостатки автоматики

Жалюзи на окна с электроприводом устанавливают, в первую очередь, ради удобства их эксплуатации (по сравнению с ручным управлением).

Среди других преимуществ их использования можно отметить:

1. возможность одновременного управления всеми шторами в доме;
2. снижение изнашиваемости полотна штор;
3. легкость управления панорамными окнами;
4. возможность применения программируемого таймера и датчиков температур и освещенности;
5. возможность интеграции устройства в систему «Умный дом».

Кроме достоинств, электрические жалюзи имеют и недостатки:

• качество комплектующих — дешевые компоненты быстро выходят из строя, покупка качественных деталей ведет к удорожанию всей конструкции;
• использование аккумуляторов требует регулярной подзарядки;
• если используется напряжение от сети, необходим монтаж дополнительных розеток вблизи окон;
• стоит учитывать и дополнительный расход электроэнергии, который потребуется для работы системы.

Заключение

Установка автоматических жалюзи своими руками – простой и доступный способ повысить комфортность проживания.

Однако даже качественный монтаж конструкции не исключает вероятности сбоев в системе управления или поломки каких-либо деталей.

Поэтому, наряду с автоматикой, желательно оставить и ручной способ управления шторами, как запасной. Он пригодится на время ремонта электрического устройства.

Видео: Автоматические жалюзи на сервоприводе и Arduino

Источник

Автоматические рулонные DIY шторы v2.0

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Этот проект был задуман два года назад, в мае 2018 года, ровно в тот момент, когда я купил свой 3D принтер. Немного ранее я стал интересоваться «Умным» домом. От идеи до первого «запуска» прошёл ровно год, за это время я перечитал тонну статей в интернете. Первый «запуск» произошёл в июне 2019 года.

Первая версия привода была на базе шагового двигателя 28BYJ-48 и драйвера ULN2003 ESP8266 (прошивка от wifi-iot), для рулонной шоры Blackout, купеной в «Леруа Мерлен». Длина 2.0 м, вес 2,5 кг. Штора была куплена в 2014 году и ежедневно поднималась и опускалась «врукопашную». Выбор пал на готовый вариант с Thingiverse, в том числе, из-за наличия прошивки, а также опубликованных автором исходников модели.

Мощности привода оказалось недостаточно. Поскольку штора расположена на застеклённой, но не отапливаемой лоджии, то во время дождей она впитывала в себя влагу и её и так не малый вес значительно возрастал. Как вариант увеличения мощности, было протестировано:

• для 28BYJ-48-5V, поднятие напряжения до 7,5 вольт;
• для 28BYJ-48-12V, поднятие напряжения до 19 вольт.

В обоих случаях был значительный нагрев двигателя, но и был прирост мощности на 20%-30%. По итогу, всё через пару недель было демонтировано и штора вернулась к заводским параметрам.

• если штора была размотана, то приводу не хватало мощности на её поднятие;
• если штора была поднята, то под собственным весом она сама постепенно опускалась, т.е. просто «падала».

Поняв, что необходимо увеличить мощность, из имеющихся комплектующих была собрана следующая версия, но уже на Nema-17. Также была попытка «изобразить» редуктор, который, по задумке, должен был удерживать штору в поднятом состоянии.

Переход на Nema-17 потребовал новый контроллер управления шаговым двигателем на драйвере A4988. Также в момент проектирования контроллера были протестированы драйверы DRV8825 и TMC2208. Два последних тише, но и дороже, поэтому остановился на A4988.

За время проектирования было множество экспериментов и, как следствие, многие компоненты выпустили волшебный сизый дым на котором они работают, тут только некоторая их часть.

Версий контроллеров управления шаговым двигателем также было множество, были как на «готовых» платах для A4988 с Aliexpress, так и на полностью самодельных макетных платах.

Поскольку пришло понимание, что без редуктора штора будет постоянно «падать», решил использовать Nema-17 с редуктором 27:1, хотя, возможно, хватило бы и редуктора 5:1.

Поскольку я уже получил полностью работоспособную штору на балконе, мне захотелось повторить опыт, но уже со шторой Blackout на Кухне. Длина 1.2 м, вес 1,4 кг. Поскольку Nema-17 я уже освоил, решил добавить в копилку 28BYJ-48 и ESP-01S.

После переделки 28BYJ-48 в биполярный, он заиграл новыми красками, а именно, значительно прибавился крутящий момент, примерно на 40%-50%, естественно, помогло поднятие напряжения:

• для 28BYJ-48-5V, до 12 вольт;
• для 28BYJ-48-12V, до 24 вольт.

Вариаций на тему было очень много, но, по итогу, остановился на одном, который в дальнейшем просто масштабировал, от управления с одной платы одним двигателем и до четырёх. Поскольку на схемах все компоненты подписаны, думаю нет необходимости их отдельно перечислять.

Отдельно хотелось бы обратить внимание на вопрос питания Nema-17, не вдаваясь в технические дебри. Напряжение 12 вольт — это минимум, намного правильнее использовать напряжение 24 вольта, т.к. мы получаем дополнительный прирост мощности и оборотов двигателя.

Программное обеспечение (прошивка)

Постоянные поиски достойной прошивки привели меня на статью уважаемого Андрея Попова (andreypopov), за что ему огромное спасибо. Благодаря его статье мне конечно удалось избежать некоторых ошибок, но и своих я наделал предостаточно.

В скетче управление двигателем 28BYJ-48, а мне требовалось управление двигателем NEMA-17. Поэтому скетч пришлось немного доработать. После чего я счастливо жил 4 месяца.

Далее поиски прошивки привели меня на гитхаб Tasmota, где в тот момент сделали первую версию поддержки драйверов A4988. В чате Discord поддержки я выложил схему моего контроллера для A4988 и несколько фотографий, схему далее добавили в первую статью.

И всё закрутилось, мне предложили принять участие, в качестве «тестировщика», в новом варианте поддержки для A4988. По прошествии двух месяцев мной была написана часть новой статьи и нарисованы несколько схем для применения драйвера A4988 (с кратким описанием для каждого).

В итоговом варианте я использую прошивку от Tasmota, и переходить с неё не планирую. Всё, что мне нужно от прошивки — это стабильность и управление по MQTT.

Поскольку мне уже наскучило делать всё на макетных платах, то не долго думая принял решение сделать полноценную плату контроллера. На Easyeda были созданы и заказаны три разновидности платы привода.

Получив заказанные платы, я принялся за уже привычную по ночам работу — паять в тишине.

Первый рабочий контроллер на полноценной плате, на котором ставились множественные эксперименты.

Вдоволь наигравшись, плотно засел за Fusion 360, дабы окончательно решить вопрос со шторой на балконе.

Ну и войдя во вкус, решил доделать привод на кухне. Дабы не изобретать велосипед, взял за основу готовый проект.

И уже используя полученный опыт, начал делать автоматизацию для двух «карнизных» штор в комнате. Что, собственно, в настоящее время и продолжаю. Осталось спроектировать корпус для платы, и натянуть второй ремень.

Производители готовых комплектов приводов, как например DOOYA или XIAOMI, делают конечно хорошие вещи, но как мне кажется, это немного дороговато. Да и сделать самому намного приятнее, и ещё при этом сэкономив немного.

Ну поскольку, за время экспериментов, шторы мне несколько раз сильно «пожевало» — захотелось минимальной защиты.

Вариант 3.0 (в мечтах)

Изначально мне очень хотелось получать обратную связь от шагового двигателя, т.е. сделать свой серво-шаговый двигатель. Ну и естественно, я начал его делать. Использовал магнитный датчик положения AS5600, и мне даже удалось получить от него данные с помощью прошивки от wifi-iot, а также взяв из описания стороннего проекта готовый скетч.

Но, как обычно, споткнулся о программное обеспечение (ну не программист я, а клавиатуру в лесу нашёл), и не найдя готовой прошивки, отложил проект до лучших времён.

Фактически за один год я получил огромный опыт в 3D проектировании и создании своих плат, а также подтянул навыки пайки.

Поскольку проект изначально планировался как не коммерческий, друзьям я иногда делаю автоматизацию штор, что называется по себестоимости комплектующих, т.е. абсолютно без прибыли для себя.

Все 3D модели, если кто-то захочет их повторить, вместе с исходниками в формате Fusion 360, мной выложены на Thingiverse, найти их там можно просто набрав в поиске мой ник.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Источник