Ρομποτικά παραθυρόφυλλα: 5 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:35

Αυτό το διδακτικό δημιουργήθηκε για να εκπληρώσει την απαίτηση έργου του Makecourse στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Φλόριντα (www.makecourse.com).

Αυτό το έργο είναι σε αυτόματες περσίδες που μπορούν να ελεγχθούν από το τηλέφωνό σας μέσω Bluetooth. Το σύστημα χρησιμοποιεί έναν κινητήρα dc για να τυλίξει / ξετυλίξει το καλώδιο που προέρχεται από τις περσίδες για να το σηκώσει / κατεβάσει καθώς και ένα δεύτερο μοτέρ που περιστρέφει τη ράβδο από τις περσίδες για να το ανοίξει / κλείσει. Μπορεί εύκολα να τροφοδοτηθεί από δύο προσαρμογείς τοίχου USB, όπως συνήθως χρησιμοποιείται για τη φόρτιση τηλεφώνων και άλλων μικρών ηλεκτρονικών συσκευών, ή για να αποθηκεύσετε μια πρίζα τοίχου, μπορείτε να αγοράσετε έναν προσαρμογέα τοίχου που έχει δύο θύρες USB. Με αυτό το ασύρματο σύστημα δεν χρειάζεται πλέον να σηκώνεστε για να ρυθμίσετε τις περσίδες σας, απλά πιάστε το τηλέφωνό σας και ανοίξτε την εφαρμογή!

Βήμα 1: Στοιχεία και εργαλεία

Για αυτό το έργο χρησιμοποίησα τα ακόλουθα στοιχεία:

• HiLETgo ESP32 OLED Development Board (Μαύρος πίνακας στις εικόνες)
• BEMONOC 24V Geared DC Motor 50rpm (Ασημένιο μοτέρ στις εικόνες)
• STEPPERONLINE Διπλός άξονας NEMA 17 Stepper Motor (Μαύρος κινητήρας στις εικόνες)
• STSPIN820 Stepper Driver Board (Μπλε πίνακας στις εικόνες)
• L298N Motor Driver Board (Κόκκινος πίνακας στις εικόνες. Σχεδίασα έναν προσαρμοσμένο οδηγό κινητήρα για αυτό, πράσινο πίνακα στις εικόνες, αλλά το L298N είναι υποκατάστατο της πλακέτας μου με παρόμοια καλωδίωση)
• NOYITO DC-DC Adjustable Boost Converter (Μπλε πίνακας με θύρα USB στις εικόνες)
• 2 x 3590S-2-503L Ποτενσιόμετρα πολλαπλής στροφής (στρογγυλό μπλε κομμάτι στις εικόνες)
• Ένα Breadboard
• Καλώδια άλματος διαφόρων μεγεθών
• Διάφορα μήκη σύρματος 20awg
• Διάφορες βίδες M3 (για τρισδιάστατα τυπωμένα μέρη)
• Electronics Project κουτί που μπορεί να χωρέσει ένα breadboard

Εργαλεία που χρησιμοποιούνται για αυτό το έργο:

• Τρισδιάστατος εκτυπωτής
• Συγκολλητικό σίδερο
• Διάφορα εργαλεία χειρός (κατσαβίδια, πένσες κλπ.)

Βήμα 2: Καλωδίωση

Η καλωδίωση για αυτό το έργο είναι σχετικά περίπλοκη λόγω του μεγάλου αριθμού εξαρτημάτων, οπότε θα προσπαθήσω να δείξω πώς συνδέονται όλα μαζί. Προσπάθησα να κάνω ένα ωραίο διάγραμμα χρησιμοποιώντας το λογισμικό Frizting, ωστόσο δεν λειτουργούσε σωστά στον υπολογιστή μου και δεν μπόρεσα να δημιουργήσω ένα σωστό διάγραμμα καλωδίωσης. Στις παραπάνω εικόνες θα βρείτε ένα σχηματικό σχήμα που δείχνει πώς συνδέονται όλα μαζί, τόσο ο μετατροπέας DC-DC όσο και ο ESP32 θα χρειαστούν σύνδεση USB για να τους τροφοδοτήσουν. Εάν χρησιμοποιείτε την πλακέτα οδηγού κινητήρα L298N DC, τότε η καλωδίωση θα είναι ελαφρώς διαφορετική για αυτήν την πλακέτα σε σύγκριση με τη δική μου.

Βήμα 3: Κωδικός IDE Arduino

Επισυνάπτεται ως αρχείο κειμένου ο κώδικας που δημιούργησα για το έργο μου, δημιουργήθηκε στο Arduino IDE και απαιτεί τα αρχεία του πίνακα ESP32 και τις σχετικές βιβλιοθήκες. Στον κώδικα μπορείτε να βρείτε έναν σύνδεσμο προς τη σελίδα GitHub που μπορεί να σας δώσει οδηγίες, προσθέτοντας τα απαιτούμενα αρχεία στο Arduino IDE. Θα πρέπει να περιέχει πολλά σχόλια που θα σας καθοδηγήσουν βήμα προς βήμα σχετικά με το τι κάνει το πρόγραμμα. Το αρχείο ονομάζεται "BluetoothControlledWindowBlindsCode.txt".

Βήμα 4: Τμήματα εκτυπωμένων 3D

Μέρη προς εκτύπωση:

• Ζεύκτης Hex Rod
• Σύνδεσμος καλωδίων περσίδων
• Blinds Cord Coupler Shell
• Σύνδεσμος άξονα μοτέρ 1 και 2
• Geared Motor Shell Lower Half
• Geared Motor Shell Upper Half
• Περίβλημα Stepper Motor
• Κάτω περίβλημα Stepper Motor
• Stepper Motor - Ποτενσιόμετρο ζεύξης
• Μπροστινή βάση στο κάτω μέρος
• Σφιγκτήρας κινητήρα με γρανάζι
• Βάση ποτενσιόμετρου με κινητήρα

Βήματα για τη συναρμολόγηση:

1. Συνδέστε 1 ποτενσιόμετρο στον κάτω άξονα του βηματικού κινητήρα χρησιμοποιώντας τον καθορισμένο συζευκτήρα.
2. Τοποθετήστε το βηματικό μοτέρ στο εσωτερικό του περιβλήματος του βηματικού κινητήρα.
3. Συνδέστε το κάτω μέρος του περιβλήματος του βηματικού κινητήρα στο περίβλημα του βηματικού κινητήρα εξασφαλίζοντας ότι θα ευθυγραμμίσετε το ποτενσιόμετρο έτσι ώστε να ταιριάζει στη θέση του. Βεβαιωθείτε ότι έχετε τρέξει καλώδια ποτενσιόμετρου και βηματισμού από το άνοιγμα στο κάτω μέρος του περιβλήματος.
4. Συνδέστε το εξάγωνο ζεύκτη ράβδου στον άξονα του βηματικού μοτέρ που βγαίνει στην κορυφή του περιβλήματος.
5. Τοποθετήστε το περίβλημα του βηματικού μοτέρ στον τοίχο, βεβαιωθείτε ότι έχετε τοποθετήσει τη ράβδο περσίδων στον σύνδεσμο ενώ ευθυγραμμίζετε το περίβλημα που πρόκειται να τοποθετηθεί.
6. Τοποθετήστε μια βίδα Μ3 στον πρώτο από τον συνδετήρα του άξονα με γρανάζια. Τροφοδοτήστε το καλώδιο από τις περσίδες μέσω της τρύπας του στο πρώτο μισό του συζευκτήρα του άξονα με κινητήρα. Δέστε έναν κόμπο αφού το τραβήξετε μέσα ώστε να μην μπορεί να γλιστρήσει έξω.
7. Συνδέστε το 2ο μισό του συζεύκτη άξονα με κινητήρα στο 1ο μισό. Τοποθετήστε τον άξονα του ποτενσιόμετρου στο 2ο μισό του συζεύκτη.
8. Χρησιμοποιώντας τη βάση στήριξης και τον σφιγκτήρα του μοτέρ, συνδέστε τον κινητήρα με γρανάζι στο περβάζι / τον τοίχο.
9. Ευθυγραμμίστε τη βάση ποτενσιόμετρου με κινητήρα και τοποθετήστε την επίσης στον τοίχο.
10. Τοποθετήστε τα 2 μισά των κιβωτίων με κινητήρα για να κρύψετε τακτοποιημένα το μοτέρ. Εκτελέστε το καλώδιο του ποτενσιόμετρου και του γραναζιού από το κέλυφος και κατευθυνθείτε προς το ηλεκτρονικό σας κουτί.