Integruotos „Alexa“valdomos išmaniosios žaliuzės: 8 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:46

Šiuo metu internete galima rasti daugybę „Smart Blind“projektų ir instrukcijų. Tačiau norėjau pačiam prisiliesti prie dabartinių projektų, kad viskas būtų akluose, įskaitant visas grandines. Tai reikštų švaresnę ir patrauklesnę išmaniąją žaliuzių sistemą.

Taigi savo pirmojoje „Instructable“programoje aš jums parodysiu, kaip galite sukurti savo išmaniąją žaliuzių sistemą, kurią galima valdyti balsu per „Alexa“, naudojant mobilųjį įrenginį arba rankiniu būdu pačias žaliuzes.

Aš suteiksiu viską, ką tik galiu, kad galėtumėte pasigaminti patys! Mėgaukitės: D

Prekės

Lituoklis ir lydmetalis

Karšto klijų pistoletas

1 x 270 laipsnių aukšto sukimo momento servo (https://amzn.to/31Y1EqD)

1 x „NodeMCU ESP8266“plėtros lenta. Viskas, kas panašu į šį:

2 x lytėjimo mygtukai

„Veroboard“prototipų kūrimas

Reikalingas garsiakalbio laido ilgis, norint pasiekti USB lizdą (5V)

3D spausdintuvas su PLA arba 3D spausdinimo paslauga

Prijungimo kabelio ilgis

Moteriškos ir vyriškos antraštės kaiščiai, skirti pritaikyti „Veroboard“(tai neprivaloma, jos nereikia, jei norite lituoti viską tiesiai prie lentos)

1 žingsnis: išmontuokite dabartinę akląją

Gerai, todėl pirmasis bitas skamba šiek tiek baugiai, tačiau jis yra labai tiesus ir paprastai dauguma žaliuzių naudoja tą pačią sistemą, nors ir atrodytų šiek tiek kitaip!

Pirmas dalykas, kurį jums reikia padaryti, yra rasti pusę, kurioje yra dabartinė skriemulių sistema, leidžianti atidaryti ir uždaryti žaliuzes. Jis atrodys panašus į pirmąjį vaizdą (tai jau paimta iš žaliuzių)

Kai tai nustatysite, turėsite jį nuimti nuo žaliuzių. Tai tik atvejis, kai nuimamas kabančios stygos galas (kiekvienos eilutės gale yra mazgas). Kai jie bus pašalinti, ant šešiakampio ar kvadratinio strypo, einančio per sistemą, bus šiek tiek laikanti poveržlė. Pašalinkite tai (vėliau pasilikite, kaip reikia), o tada stumkite skriemulio sistemą link strypo galo.

Tai viskas, ką reikia pašalinti. Turėtumėte palikti strypą ten, kur jis buvo, taip pat turėtų būti skylė, per kurią skriemulio stygos praėjo, čia bus rankinio valdymo mygtukai. Antrame paveikslėlyje parodyta, kaip atrodys vidus pašalinus seną skriemulį.

Šio skriemulio nuėmimo priežastis yra ta, kad jis sukuria per didelį pasipriešinimą servo varikliui, todėl variklis užstringa ir todėl negali fiziškai pajudinti žaliuzių.

2 žingsnis: 3D spausdinimo intarpai

Gerai, todėl žemiau aš įtraukiau visus reikalingus 3D failus, kad galėčiau sukurti išmaniąsias žaliuzes. Jei neturite 3D spausdintuvo, yra įvairių internetinių paslaugų, kurios jums atspausdins dalis už nedidelę kainą. Įtraukiau ir paruoštus spausdinti STL failus, ir neapdorotus „Fusion 360“failus, jei reikia pakoreguoti kokius nors matmenis ar formas, nes ne visi žaliuzės, deja, yra vienodi! Žemiau pateikiamas trumpas kiekvieno modelio paaiškinimas:

Servo mova - Servo mova suprojektuota taip, kad tilptų į visus standartinius servo priedus ir bus pritvirtinta prie servo naudojant su servo pridėtais varžtais. Mano įtraukta mova žaliuzės viduje sumontuos šešiakampį strypą, kurio skersmuo yra 6 mm.

Pagrindinės grandinės įdėklas - šis įdėklas skirtas pagrindinei grandinės plokštei klijuoti ant viršaus ir uždėti žaliuzės viduje po žaliuzės valdymo strypu.

Servo įdėklas - šis įdėklas yra skirtas servo tvirtinimui į žaliuzių galą ir įstumimui į galą. Jis tvirtai laikys servo be jokių judesių. Jis suprojektuotas taip, kad tilptų į servo skyrių, sujungtą tiekimo skyriuje.

Mygtuko laikiklis - Galiausiai, mygtuko laikiklis leis vėliau sukurtą mygtukų grandinę laikyti vietoje virš skylių, paliktų žaliuzėse nuo skriemulių. Jei reikia, tai leis rankiniu būdu valdyti žaliuzes.

3 žingsnis: grandinės kūrimas

Šiam žingsniui reikės nemažai litavimo, bet viskas verta! Tiesiog neskubėkite ir nieko neskubėkite.

Mes kursime grandinę ant vario „Veroboard“, tai leis lengvai sukurti grandinę, tiesiog įsitikinkite, kad supjaustėte teisingus takelius, kad sustabdytumėte trumpąjį jungimą!

Norėdami sukurti „Smart Blinds“grandinę, vadovaukitės pridedama „Fritz“schema. Kurdami grandinę, turite atspausdinti grandinės intarpą. Taigi, priklausomai nuo dydžio, kurio jums reikėjo sukurti žaliuzėms, pabandykite padaryti grandinę kuo mažesnę. Kaip matote iš mano sukurtos, „Verboard“yra tokio paties pločio kaip „nodeMCU“plokštės ilgis. Tai sutaupo brangios vietos užuolaidos viduje.

Kaip minėta reikmenų skyriuje, aš nusprendžiau ant plokštės lituoti antraštes su kaiščiais, tai leistų man lengvai pakeisti „nodeMCU“, jei jis kada nors nepavyktų arba kiltų problema. Tačiau, jei norite, visiškai priimtina lituoti „nodeMCU“plokštę tiesiai ant „Veroboard“.

Vienas dalykas, kurį aš rekomenduočiau, yra naudoti „Male“antraštes servo prijungimui prie plokštės, todėl daug lengviau įdiegti vieną kartą žaliuzių viduje.

Paveikslėliuose parodyta užpildyta lenta (prie jos jau priklijuota 3D spausdinta dalis)

Mygtuko grandinės plokštė

Kita grandinė, kurią turite sukurti, yra mygtuko grandinė, kuri prireikus leis rankiniu būdu nepaisyti aklo judesio. Pridedamame 3D spausdintame laikiklyje yra pakankamai vietos dviem mygtukams, taip pat yra skylė 3 kabeliams, kuriuos reikia išvesti iš šono (1 GND ir 1 kiekvienam mygtukų skaitmeniniam įėjimui). Kaip matote iš schemos, GND kabeliai yra daisy pakeista, todėl yra tik vienas kabelis, jungiantis mygtuko grandinę GND prie „NodeMCU Circuit GND“.

Norint pagaminti „Circuit Veroboard“, reikia tokio dydžio:

W = 24 mm

L = 21 mm

4 žingsnis: „NodeMCU“plokštės paruošimas

Kitas žingsnis - įkelti reikiamą programinę įrangą į „NodeMCU“plokštę. Tai galima padaryti naudojant „Arduino IDE“. Tačiau tai nėra „plug and play“atvejis, nes „NodeMCU“biblioteka turi būti įdiegta į IDE.

Užuot atlikęs šį procesą, rekomenduočiau naudoti šį vadovą, nes jame paaiškinami visi žingsniai ir detalės, kurių reikia norint, kad „NodeMCU“dirbtų su „Arduino“aplinka:

bit.ly/2Rznoni

Baigę aukščiau nurodytą instrukciją, dabar turėtumėte būti toje vietoje, kur „NodeMCU“galima užprogramuoti naudojant „Arduino IDE“, „NodeMCU“gali prisijungti prie jūsų „WiFi“ir taip pat galite jį valdyti naudodami žiniatinklio naršyklę.

5 žingsnis: „NodeMCU“programavimas naudojant „Smart Blinds“programinę įrangą

Kitas žingsnis - iš tikrųjų įkelti išmaniųjų žaliuzių programą į „NodeMCU“plokštę. Ten jau yra nuostabi biblioteka, leidžianti valdyti išmanųjį apšvietimą su ryškumo valdymu per „NodeMCU“ir „Alexa“. Biblioteką sukūrė „AirCookie“ir joje galima užprogramuoti iki 10 įrenginių. Originalų šaltinio kodą rasite čia:

Išmaniųjų žaliuzių atveju mes naudojame virtualios šviesos įjungimą/išjungimą, kad žaliuzes pasuktume iš išjungtos padėties (0) ir įjungimo padėties (paskutinis panaudotas procentas). Tada mes naudojame ryškumo nustatymą kaip sumą, kurią norime atidaryti aklai. Tačiau tai svyruoja tik nuo 0 iki 70%, o 70% yra visas servo diapazonas.

Aš įtraukiau „Arduino“failą. Taigi atsisiųskite kodą ir atidarykite jį. Matote, kad tai tikrai nereikalauja daug, kad viskas įvyktų, tačiau reikia atlikti keletą pakeitimų.

„WiFi SSID“: Pirmas dalykas yra pakeisti SSID, kad jis atitiktų norimą naudoti „WiFi“ryšį. Tai turi tiksliai atitikti, kitaip turėsite problemų prisijungdami.

„WiFi“slaptažodis: antras dalykas, kurį reikia pakeisti, yra „WiFi“slaptažodis, atitinkantis SSID, kurį taip pat jungiate, slaptažodį.

„Espalexa“biblioteka: toliau turite įsitikinti, kad prie „Arduino IDE“pridėjote „Espalexa“biblioteką. Norėdami tai padaryti, atlikite šią labai trumpą pamoką:

Keisti įrenginio pavadinimą: paskutinis dalykas, kurį turite padaryti, yra pakeisti įrenginio pavadinimą taip, kaip norite, kad jis būtų rodomas „Alexa“programoje. Norėdami tai padaryti, pakeiskite šios eilutės dalį „espalexa.addDevice („ Blinds “, servoPositionChanged, 20)“, kur parašyta „Blinds“. Pakeiskite tai į viską, ko norite.

Kai visi aukščiau aprašyti veiksmai bus baigti, tiesiog paspauskite įkėlimo mygtuką, kad įkeltumėte programą į „NodeMCU“plokštę. Tikimės, kad tai pavyks ir galėsite pereiti prie kito žingsnio - Bandymas!

Programos testavimas:

Jūsų atveju dabar turėtumėte būti toje vietoje, kur sukūrėte grandinę. Tačiau šio nesuvokiamumo tikslais puslapyje rodomas mano bandymas kaip laikina duonos lentelė. Dabar, kai sukuriate grandinę ir įkeliate programą, dabar galite išbandyti, ar viskas veikia gerai. Taigi prijunkite viską pagal schemą ir pirmiausia patikrinkite, ar rankiniai mygtukai veikia. Vienas mygtukas turėtų pasukti servo į vieną pusę, o kitas - priešingai. Kai tai bus baigta, dabar turite pridėti įrenginį prie „Alexa“.

Norėdami pridėti įrenginį prie „Alexa“, atlikite šiuos veiksmus:

1. Atidarykite „Alexa“programą savo mobiliajame įrenginyje

2. Eikite į skirtuką Įrenginiai ir paspauskite pliuso ženklą ekrano viršuje, dešinėje

3. Tada paspauskite „Pridėti įrenginį“

4. Slinkite žemyn, kol rasite pavadinimą „Kita“

5. Tada paspauskite aptikti įrenginius. Tai užtruks kelias sekundes ir jūsų įrenginys bus rodomas su kodu, kurį įvedėte

6. Tada galite įtraukti įrenginį į savo prietaisų sąrašą

Pridėję įrenginį, galite naudoti „Alexa“, kad nustatytumėte bet kokią norimą padėtį nuo 0 iki 70%, sakydami „Alexa, nustatykite (pavadinimą, kurį nurodote savo įrenginiui) į 50%“. Atlikite tai skirtingais procentais. įsitikinkite, kad jis teisingai reaguoja.

Jei kyla problemų dėl „Alexa“dalykų, naudokite „Github“nuorodą į biblioteką, kurioje galite išspręsti problemą:

6 žingsnis: Įvairių dalių paruošimas

Kitas žingsnis yra tai, kur viskas pradeda jungtis ir viskas dedama į įvairius 3D laikiklius, paruoštus eiti į aklą važiuoklę

Servo surinkimas:

Pirmas dalykas, kurį reikia padaryti, yra paruošti servo montavimą akliesiems. Dėl servo dydžio reikia pašalinti dvi atraminių varžtų skyles, o tai labai lengva padaryti dėl plastiko konstrukcijos. Nuimkite dvi varžtų skyles, kaip parodyta paveikslėlyje.

Kai ši dalis bus pašalinta, įstumkite servo į 3D spausdintą servo laikiklį ir naudokite pateiktus varžtus, kad pritvirtintumėte servo vietą.

Padėkite servo kabelį iš servo galinės dalies ir laikiklio apačios.

Sukabinimo įtaiso tvirtinimas:

Kitas žingsnis yra prijungti movą prie servo. Norėdami tai padaryti, naudokite komplekte esantį pilną disko priedą, kurį gavote kartu su servo servetėle, ir dviem varžtais įsukite diską į movos šoną su varžtų skylėmis. Sraigtai bus didesni už servo priedo skyles todėl neskubėkite skaldyti plastiko.

Kai diskas pritvirtintas prie movos, paskutinis dalykas, kurį reikia padaryti, yra stumti movos mazgą prie servo atramos ir tvirtai pritvirtinti prie servo varžto.

Pagrindinė ir mygtukų grandinė:

Norėdami surinkti pagrindinę grandinę grandinės laikiklyje, aš tiesiog panaudojau karštus klijus, kad padengčiau didžiąją dalį plokštės apačios, ir tada prispaudžiau ją prie laikiklio. To pakanka, kad jis užsifiksuotų vietoje, o pagrindinis tvirtinimo tikslas yra sustabdyti trumpojo jungimo jungimą nuo metalinio žaliuzės rėmo.

Mygtukų grandinę lengva surinkti ir nereikia karštų klijų. Norėdami jį surinkti, tiesiog perveskite 3 kabelius per kabelio angą ir tada stumkite grandinę į šoninius plyšius, kol ji sustos.

Maitinimo kabelis:

Maitinimo kabeliui naudojau 2 branduolių garsiakalbio kabelį ir viename gale lituojau USB jungtį. Tai leidžia grandinę maitinti iš standartinio USB lizdo, kurį turi daugybė žmonių. Aš rekomenduoju naudoti panašų į mano, kuris yra: 5V/2.1A. Nereikia viršyti 5 V įtampos, nes tai yra viskas, ko reikalauja servo.

Padarykite kabelį reikiamo ilgio, kad pasiektumėte žaliuzes, kai jis būtų atsuktas atgal, ir pakankamai laisvą, kad įsitikintumėte, jog jis netraukia grandinės ir kabelių.

7 žingsnis: surinkite viską kartu

Tai paskutinis žingsnis kuriant išmaniąsias žaliuzes!

Grandinės plokštės įdėjimas

Pirmasis žingsnis yra įstatyti pagrindinę plokštę į žaliuzės rėmą. Aš rekomenduoju tai įdėti į priešingą pirmojo skriemulio pusę, kur bus servo. Norėdami įdėti lentą, pakelkite strypą ir jis atsiskleis nuo aklo rėmo. Kai tik pateksite po juo, įstumkite plokštę į vidų ir įsitikinkite, kad ji yra visiškai nustumta į rėmo apačią ir yra tinkamoje vietoje, kurią pasieks visi kabeliai. (Mano vaizdai jau rodo kabelius savo vietose)

Mygtukų įterpimas

Antrasis žingsnis, kol strypas vis dar pakeltas, yra pritvirtinti mygtukus. Norėdami tai padaryti, uždėkite šiek tiek karštų klijų (arba superklijų, jei neprieštaraujate, kad jie yra nuolatiniai), tada uždėkite mygtukus žemyn virš skylės. Įsitikinkite, kad galite pasiekti abu mygtukus iš apačios, panašiai kaip paveikslėlyje. Dabar nukreipkite kabelius aplink skriemulį, kaip parodyta paveikslėlyje, ir prijunkite juos prie tinkamų įėjimų pagal grandinės schemą.

Servo mazgo įdėjimas

Kitas žingsnis - įdėti servo mazgą. Norėdami tai padaryti, tiesiog įstumkite pagrindinį korpusą į žaliuzės galą. Po kelių paspaudimų ir traukimo ant laikiklio jis turėtų lengvai įslysti. Nejunkite movos šiuo metu, nes strypas vis tiek turi būti pakeltas ir ne iki galo. Padėkite servo kabelį per laikiklį ir ta pačia kryptimi kaip ir mygtukų kabeliai, tada pritvirtinkite prie plokštės.

Galia:

Tada maitinimo kabelį perveskite per žaliuzių rėmo galą, tada po servo laikikliu, kur eina servo kabeliai. Tada padėkite jį ta pačia kryptimi kaip ir kiti kabeliai ir pritvirtinkite prie tinkamų varžtų gnybtų. Įsitikinkite, kad jis yra gražus ir saugus ir neatsitraukia.

Mechaninių dalių sujungimas:

Paskutinis žingsnis yra prijungti servo prie žaliuzės. Taigi pirmiausia stumkite strypą atgal į vietą ir pastumkite jį servo link iki galo. Pakeiskite mažą kamštinę poveržlę, kuri buvo nuimta anksti nuimant skriemulį. Stumkite skalbyklę iki galo. Dabar, kai purtote meškerę pirmyn ir atgal, ji neturėtų slysti iš vietos.

Dabar pasukite strypą į norimą padėtį, kai jūsų servo padėtis yra 0 laipsnių. Tada pasukite servovariklį į 0 laipsnių, taip pat sukdami movą pagal laikrodžio rodyklę, kol servo nebegalės pasukti.

Tada pastumkite servo mazgą link strypo, o mova ir strypas turi sutapti, jei ne, jums gali tekti šiek tiek pasukti strypą (nesukite servo, nes jis išstums iš savo padėties) stumkite juos kartu, kol jie nebejudės.

Surinkimas baigtas:

Tai viskas, sumontuota žaliuzių viduje. Prieš pakabindami žaliuzę ant laikiklių, įsitikinkite, kad viskas viduje yra tinkamai prijungta ir ar visos elektros ir mechaninės jungtys yra saugios.

Vienas mažas patarimas, kurį duočiau, yra uždėti šiek tiek elektros izoliacinės juostos ant „Wi -Fi“lusto. Taip yra todėl, kad jis sukasi labai arti žaliuzės strypo.

8 žingsnis: galutinis bandymas

Štai ir viskas! Dabar atlikote visus būtinus veiksmus, kad išmaniosios žaliuzės būtų valdomos „Alexa“.

Paskutinis žingsnis yra atlikti visą aklos sistemos testą.

Pirma, įjunkite žaliuzes ir skirkite 20–30 sekundžių, kad įsitikintumėte, jog jis visiškai prijungtas prie „WiFi“. Kartais gali prireikti šiek tiek laiko, nes „NodeMCU“plokštėje trūksta antenos, ir tai gali trukdyti patekti pro metalinį žaliuzių rėmą.

Įjungus maitinimą ir prijungus žaliuzes, jie persikels į numatytąją padėtį. Šiuo metu paleiskite žaidimą naudodami „Alexa“komandų derinį ir rankinius mygtukus.

Tikiuosi, kad jums patiko sukurti mano pirmąjį „Instructable“. „Alexa“valdomos išmaniosios žaliuzės