Una versió sense fils de La porta del meu garatge és oberta o tancada ?: 7 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Volíem un sistema d’indicació senzill, econòmic i fiable que ens demostrés si les portes del garatge estaven obertes o tancades.

Hi ha molts projectes "La meva porta del garatge està oberta". La majoria més gran d’aquests projectes tenen un cablejat dur. En el meu cas, no era possible fer cables entre els sensors i els receptors. Només fa uns 25 metres entre el garatge i la casa, però no ens agrada excavar formigó per col·locar cables i, de totes maneres, esperem que als altres que comparteixin un espai comú amb nosaltres els agradaria encara menys.

El nostre problema és que no tenim una línia visual des de la casa fins a la porta del garatge. El garatge és un edifici independent.

De vegades, hem deixat obertes les dues portes o fins i tot les dues obertes durant la nit i, com que no volem que falten eines del taller ni que desaparegui el nostre cotxe, hem pensat que alguna cosa que mostra l'estat de la porta és una bona idea.

Ja tenim instal·lat un sistema d’obertura i tancament de comandaments a distància sense fils. És un sistema de codi continu i el senyal de 433 Mhz és molt difícil de duplicar, de manera que una part del sistema és segura i fiable. El problema és que quan fem servir aquest sistema des de l’interior de la casa mai no sabem si una porta està oberta o tancada. De fet, hem premut el botó del garatge del comandament a distància i hem tancat la casa pensant que la porta del garatge estava OBERTA quan de fet l’havíem tancada. Això és molest sobretot si plou.

Subministraments

Riscos

No puc subratllar-ho prou … Si vas a construir aquest projecte hi ha un advertiment. Tancar les portes del garatge sense poder veure el que està passant pot ser costós, fins i tot perillós per a altres persones que poden ignorar que una porta es tanca. És possible que vulgueu afegir sensors de bloqueig per si el cotxe o alguna cosa o algú més s’interposa a la porta de tancament. Moltes varietats de portes de garatge tenen mecanismes inversos de seguretat integrats, però … la majoria només inverteixen després que s’exerceixi una força substancial sobre alguna cosa que s’ha quedat en el camí i sospitem que el vostre cotxe pot tenir un aspecte millor si no hi ha una llarga dentada al cos o, pitjor, un viatge d’emergència. a un hospital.

Habilitats necessàries per construir aquest projecte

Competències bàsiques elèctriques o electròniques de mentalitat mecànica

Capacitat de soldar raonablement bé

Capacitat per mirar una placa de circuit i identificar commutadors i terminals de connexió

Capacitat per fer treballs bàsics amb xapa d’acer o planxa d’estany com tallar i doblegar

Eines

Talladors de llaunes

Tornavisos petits

Un fitxer de mà mitjana o paper de sorra (per eliminar les vores esmolades)

Soldador i soldador

Un vici de banc (per doblegar la llauna)

Matèries primeres (depèn del posicionament de sensors, transmissors i receptors)

Cinta doble cara de bona qualitat a pocs metres

Xapa d’acer o xapa d’estany aproximadament 150 mm x 100 mm o 6 en x 4 polzades

Lligadures petites com a mínim 20

Aproximadament 6 metres o 20 peus del cable o altaveu de la figura 8

Aproximadament 6 metres o 20 peus de cable Cat 5 o alguna cosa similar

Peces necessàries per a la construcció

Remot i receptor. Cerqueu a Ebay 12VDC 433MHz, kit de transmissor de receptor de commutador de control remot de relé RF sense fils de 2 botons. Coincideix amb el de la foto.

Un polsador momentani de 16 mm il·luminat de 12V. Cerqueu a eBay o substituïu el que satisfaci les vostres necessitats

2 micro interruptors

una llum LED

Una resistència de 560 Ohm

2 fonts d'alimentació de 12 volts de CC: corrent màxim de 200 mA, només cal 1 si utilitzeu les bateries del transmissor

És possible que també necessiteu una caixa de muntatge o un altre mètode per fer que els botons indicadors tinguin un bon aspecte

Cost

El cost per construir-lo és d’uns $ 25 A25, però teníem tant paquets d’endolls de 12VDC a la nostra caixa brossa, com filferro i altres bits comuns. Vam construir 2 unitats i la vam integrar al nostre sistema d’obertura de portes remotes sense fils instal·lat uns 12 mesos abans

Pas 1: Quant a aquest projecte

Les meves portes de garatge són portes enrotllables o en alguns comtats s’anomenen portes enrotllables. Es diuen portes enrotllables perquè això és exactament el que fan. Tenen una pista de guia adherida a la paret a banda i banda de l'obertura. A mesura que la porta es mou cap avall, el rotlle es desenrotlla a la guia vertical. La porta està construïda amb xapa d’acer nervada o sovint amb alumini. Utilitzarem la guia vertical i la base de la porta d’un costat per situar els sensors. Aquest projecte funcionarà amb gairebé qualsevol varietat de portes. Es tracta més de trobar un mecanisme de commutació adequat i un lloc per muntar els sensors.

Disposem de 2 portes que requereixen un sistema de control. Construirem dues unitats, una d’aquestes per a cada porta. Sense cap motiu particular, vam escollir una freqüència de 433 MHz. Vam optar per construir el producte a partir d’unitats de treball completes fàcilment comprades a eBay, ja que no veiem el sentit de dedicar el temps a construir alguna cosa quan el temps i el cost superaran en gran mesura una simple despesa de PayPal d’uns quants dòlars per cada porta. Potser només som mandrosos. Per simplificar aquest projecte, només tindrem en compte 1 porta. La segona porta és simplement repetir el projecte mitjançant un transmissor i un receptor addicionals separats.

Pas 2: seguretat

Com que aquest sistema només és un circuit d'informes d'estat, hem utilitzat un sistema d'aprenentatge remot. Sí, sabem que són fàcils de copiar o duplicar, però en aquest cas hi ha poc valor en construir aquest sistema mitjançant un dispositiu de codi rodant d’alta seguretat si el sistema que estem construint no pot obrir ni tancar les portes.

Si algú amb molt de temps a les mans vol copiar el senyal del transmissor, aviat descobrirà que la porta no s’obrirà i, tot i que un senyal copiat em pot donar un fals positiu sobre l’estat de la porta si es pirata sobre una sola en obrir o tancar el cicle, la seqüència es corregirà automàticament.

Pas 3: Esquemes

Hi ha 1 comandament a distància, que anomenarem transmissor a partir d’aquest moment, i 1 receptor. El transmissor s’instal·la al garatge. Funciona amb una bateria d’1 x 12 volts de 27A. Una bateria ve amb el transmissor i les bateries de recanvi són fàcils de comprar. Està molt bé utilitzar una bateria per fer funcionar el transmissor, ja que no hi ha un consum d’energia en espera. La bateria només es connecta quan es prem la majoria de les vegades un dels botons del comandament a distància el transmissor que està apagat. Per a aquest projecte, connectarem els terminals de la bateria a un subministrament de 12 volts de CC, de manera que no ens haurem de preocupar de substituir les bateries en el futur.

El receptor s’instal·la a l’interior de la llar. També està connectat a una font de corrent continu de 12 volts. El receptor té un petit subministrament d’energia quan està ocupat rebent senyals. Això és només un període de temps aproximat d’1 segon, i el receptor torna a l’espera que utilitza 30 mA. Si la porta està oberta, el mode d'espera de 30 mA s'incrementa fins a 50 mA, ja que es manté tancat un relé i es manté un llum LED encès.

El receptor estarà amagat en algun lloc fora de la vista connectat a un tauler de control prop de la porta principal. Col·loquem un botó per obrir la porta que tindrà una llum integrada, com ara el sistema complet d'indicadors i plaques de commutació de la casa. Per al nostre projecte, hi haurà un botó per obrir cada porta i un llum que quedarà ENCENDUT si aquesta porta està oberta.

El transmissor i el receptor Ebay

El transmissor va coincidir amb el receptor, de manera que no vam haver de programar el transmissor perquè coincidís amb el receptor. Si cal que el transmissor es faci coincidir amb el receptor, és senzill engegar els dos bits i prémer la tecla de programa de la placa de circuit del receptor, el LED d’encesa s’apagarà. A continuació, premeu qualsevol botó del transmissor. El LED d'alimentació del receptor parpellejarà diverses vegades. A continuació, premeu qualsevol tecla del transmissor i ja està.

L'única altra connexió és connectar un LED entre els contactes normalment oberts del relé a la placa de circuits del receptor, en sèrie, hem utilitzat un resistent de 560 Ohm. Si es prem el botó ON, el transmissor encendrà el LED del receptor. Si premem el botó OFF el llum s’apaga. Una característica important d’aquest sistema és que només canvia d’estat si es prem l’altre botó. Dit d’una altra manera, si premem l’interruptor ON del transmissor, el LED del receptor s’encén. si tornem a prémer el botó ON, la llum LED es manté encesa si el receptor ignora els senyals ON més. És el mateix amb el botó OFF. Si el transmissor envia un senyal OFF, el LED s'apagarà al receptor. Qualsevol altre senyal d’APAGAT s’ignorarà. Aquest canvi de seqüència d'estats assegurarà que els senyals d'obertura i tancament no es creuen i sempre que els sensors funcionin correctament, el sistema s'autocorrigeix si surt de la seqüència.

Pas 4: modificació i construcció

El primer pas és modificar el transmissor. S'elimina del quadre remot de 2 botons. A continuació, localitzem els interruptors de polsador als transmissors i soldem una bona longitud del cable de la figura 8 pels dos costats del costat obert de cada commutador. Ara tenim un cable de 2 x figura 8 connectat als commutadors remots. A continuació, connectem cada cable a un micro interruptor. En aquest punt, tot el que hem fet és fer possible accionar els interruptors del transmissor activant els micro interruptors.

Posicionament del sensor commutat

Cada porta serà una mica diferent, però triar un lloc per muntar els micro interruptors a la guia de la porta del garatge és un pas important. Es fa millor a prop del nivell del terra. El microinterruptor OFF està connectat a la pista de la porta del garatge aproximadament a 40 mm o 1 i 1/2 polzades del terra, just a sobre d’aquest sensor posicionem el micro interruptor ON o OPEN. Per finalitzar els sensors, fixem una cama d'alumini a la part inferior de la porta del garatge i la doblegem a 90 graus perquè puguem afegir una peça curta a la part vertical de la cama arxivada amb un bon cable perquè activi suaument els micro interruptors com la cama passa més enllà del conjunt de l'interruptor. Veure el vídeo.

Prova de concepte i proves

Els vídeos Amunt i Avall mostren una maqueta inicial del concepte. (Realment l'hem instal·lat correctament més endavant). A tots dos vídeos veureu la placa d'activació del commutador lliscant més enllà dels commutadors i premeu cadascun d'ells. El que és més difícil de veure és el llum indicador del transmissor que es munta precàriament sobre un rotlle de cinta adhesiva. Cada vegada que s’activa un interruptor, aquest llum indicador s’encén momentàniament i indica que s’envia un senyal al receptor. El receptor descansa descuidament a terra recolzat també per un rotlle de cinta adhesiva.

Ara vegem què passa quan tanqueu la porta. Quan la porta es tanca, la placa d’activació del commutador passa primer el sensor ON o OPEN. Això activarà momentàniament el LED del receptor que indica que la porta està OBERTA, però immediatament canvia d’estat quan la porta passa pel microinterruptor OFF o CLOSED abans que la porta s’aturi al terra. L'absència de cap llum indicadora significa que la porta està tancada.

Ara obrim la porta. Quan la porta comença a obrir-se, el primer sensor que passa és el sensor OFF o porta tancada. Quan es va passar el microinterruptor OFF quan l'última porta es va tancar, el receptor no canviarà d'estat. Sí, estem d'acord que la porta està oberta uns 40 mm i no ens preocuparem d'això, però com que la porta continua pujant una mica més, el microinterruptor ON o OPEN està activat, envia el senyal al transmissor que tanca els contactes. del relé i l’encesa del LED que indica que la porta està OBERTA.

Pas 5: muntatge del transmissor i del receptor

El transmissor En el nostre projecte vam retirar la bateria de 12 volts i vam connectar un subministrament de 12 volts directament als terminals de la bateria. Necessitàvem trobar un lloc sec per muntar el transmissor. A les proves vam trobar que el transmissor funcionava fins i tot si es col·locava a prop de la porta del garatge d’alumini, però l’experiència ens indica que la posició del transmissor hauria de ser alta per sobre de la porta del garatge. Vam escollir posar el transmissor en una caixa de plàstic senzilla i l’hem cargolat a una barra de paret a uns 300 mm o 12 polzades per sobre de la porta del garatge.

El receptor

El receptor es va portar a l'interior de la casa i es va muntar a l'interior de la cavitat del sostre a prop d'un frontó que dóna al garatge. Vam col·locar el receptor en una petita caixa de plàstic i vam alimentar els borns d'alimentació de 12 volts de corrent continu. Per últim, hem utilitzat el cable de la figura 8 dels contactes del relé i hem passat per la cavitat de la paret fins a una placa d'interruptor de llum modificada existent.

Es mostren els receptors muntats. Hi ha dos receptors. L'altre mòdul és l'obertura de la porta del garatge instal·lada prèviament. Això es va modificar fa un temps. Bàsicament, els mateixos connecten els cables als interruptors de sortida i executen els cables per la paret fins a un botó.

La placa de l’interruptor de llum és de tipus més gran i només tenia un interruptor de llum, de manera que després d’haver aïllat acuradament tots els cables de la xarxa darrere de la placa de paret vam modificar la placa de l’interruptor de la llum per acceptar 2 interruptors momentanis amb un llum indicador integrat connectat al relé del receptor.. Veure vídeo.

Els micro interruptors En lloc de muntar els micro interruptors a les guies de la porta, doblegem una peça fina de xapa d’acer perquè coincideixi amb el perfil de les guies de les portes del garatge. Això va significar que vam poder elevar i baixar els sensors a una posició òptima abans d’utilitzar cinta de doble cara per col·locar finalment el bloc del sensor a la seva posició final. També doblegem una altra làmina fina d’acer per cobrir i protegir els microinterruptors contra danys o desplaçaments. Els cables de connexió estaven lligats al cable i fora del camí. Hem utilitzat aixetes de doble cara de bona qualitat per muntar els interruptors del bloc de sensors. Destacem que la cinta de bona qualitat és important, ja que permetrà una certa quantitat de moviment del microinterruptor sense caure ni desfer-se, però aquesta cinta és ferma i fiable. La cinta que hem utilitzat és de qualitat per a automoció, és a dir, és resistent a l’aigua i als canvis de temperatura i es manté atrapada. Han passat 3 mesos des que es va instal·lar aproximadament entre 300 i 400 cicles durant aquest temps i la cinta no va mostrar cap signe de cedir.

Ara necessitàvem una manera d’obrir les portes des de dins

Fins ara hem utilitzat un comandament remot per obrir la porta del garatge. Això ha estat fiable, però també ha comportat el problema que ens hem proposat resoldre. Vam decidir continuar utilitzant el codi de control remot per obrir i tancar la porta, però ho vam integrar al nou sistema. Hem modificat aquest comandament de la mateixa manera que el transmissor del projecte. El comandament a distància es va obrir i es va retirar del recinte. Hem trobat el corresponent botó d’obertura de la porta a la placa de circuit i hem soldat un cable de la figura 8 a través dels contactes de l’interruptor obert. Aquest cable es va descarregar a l'interior de la cavitat de la paret juntament amb el cable indicador del receptor i es va soldar als terminals oberts de l'interruptor momentani de la placa de paret. Ara bé, si premem l'interruptor momentani, el sistema de codi rodant obre la porta, però el receptor del projecte indica que la porta està oberta.

Pas 6: posicionament de proves i antenes?

Així doncs, és el que sembla. Veure el vídeo. Tenim una placa de paret amb un interruptor de llum estàndard i hem afegit un nou interruptor de botó momentani que té un llum indicador incorporat. L'interruptor momentani està separat del llum led, de manera que si activem l'interruptor momentani no activarà l'indicador led. En prémer l'interruptor momentani, envia un senyal mitjançant el control remot existent de codi rodant que es va instal·lar fa uns anys i obre la porta del garatge. Sabem que obre la porta aproximadament 1 segon després de prémer el botó momentània, el llum indicador del nostre projecte s’encén confirmant que la porta està oberta.

Si tornem a prémer el botó momentani, la porta es tancarà, però la llum romandrà encesa fins que la porta estigui gairebé completament tancada. Això triga uns 8 segons a la meva porta més lenta.

Proves, resultats i una bona reflexió

Posicionar tant el transmissor com el receptor és la clau de la fiabilitat. Tenim una distància de 25 metres i una línia de visió fins al garatge, però no veiem la porta del garatge. No vam tenir cap problema amb la fiabilitat i no hi va haver cap problema amb els canvis de temperatura, però a Austràlia, on vivim, la temperatura baixa seria de 6 a 8 graus centígrads i la temperatura alta pot ser de 45 centígrads. Fins ara el rang de proves ha estat d'entre 12 i 34 centígrads, és poc probable que tinguem més dies freds i serà febrer abans que arribin els dies calorosos. També vivim en una zona sense cables del carrer, sense cables d'alta tensió i sense WiFi o Internet sense fils públics. També tenim una intensitat de senyal de mòbil (mòbil) deficient i, tot i que no esperaríem que cap d’aquestes coses afecti el senyal de 433 MHz, els nombrosos i diversos senyals de les nostres vies respiratòries poden tenir efectes molt imprevisibles i poden provocar que els circuits construïts correctament siguin senzills. no funcionen o no aconsegueixen una intensitat de senyal adequada reduint la distància de comunicació.

Necessitem antenes addicionals

En fer proves, vam trobar que el transmissor era capaç d’enviar un missatge al receptor cada vegada que es feia una prova. Una mica d’experiència ens ha demostrat en un clima fred o calorós que hi ha probabilitats que el senyal no es rebi. Si es perd un senyal a causa de la pèrdua de comunicació en aquesta versió, es corregirà automàticament la propera vegada que la porta pugi o baixi. Si cap senyal no aconsegueix passar el pitjor que pot passar és que l'indicador LED pot donar valors commutats. és a dir, indiqui que les portes estan obertes quan està tancada o viceversa.

Fins ara no s’ha produït, però hauríem d’instal·lar Aerials com a vaga preventiva? En aquest projecte, tant el transmissor com el receptor tenen terminals a la placa de circuits que es poden collir per connectar antenes i augmentar el guany.

Podem assegurar-vos que una de les millors maneres de millorar la fiabilitat és triant la millor posició per col·locar el transmissor i el receptor. Alguns exemples els mantenen allunyats de grans superfícies metàl·liques, com ara portes de garatge … o a una distància mínima de 2 metres. També intenteu no instal·lar ni el transmissor ni el receptor en un espai molt reduït, com ara una cavitat de paret, i, si és possible, col·loqueu el transmissor i el sensor en una línia de visió. No cal que es vegin visualment, només intenten evitar obstacles com ara edificis. En aquest moment, a l'inici de la prova del projecte, no hem trobat cap necessitat d'antenes amb aquest projecte.

Tot i que les antenes poden ser alhora complexes i senzilles, recomanarem les senzilles i veure si això ajuda abans de gastar diners. Si rebem prou comentaris, estem disposats a afegir antenes a aquest projecte que afirmem que pot augmentar el rang. Hi haurà poc o cap cost per crear-los i qualsevol cosa que necessiteu és probable que estigui disponible al vostre armari i a la vostra escombraries.

Pas 7: coses que faríem de manera diferent si tornéssim a fer el projecte

Una revisió crítica

Amb cada projecte heu de ser autocrítics i mirar què podríeu haver fet millor. En el nostre cas, vam estar contents amb el resultat, però tots els constructors haurien de pensar com es podrien millorar els seus dissenys.

Un dels problemes amb les portes enrotllables és que el motor motriu només es troba a un costat de la porta. Aquesta unitat lateral única empeny marginalment la base de la porta del costat que no condueix més fort a la guia, però quan es tanca la porta, la unitat fa que s’allunyi la mateixa base de la porta per a la guia. En el meu cas, en una porta calia apretar les guies, ja que en les configuracions inicials la porta entraria en contacte amb els sensors en un cicle d’obertura, però en el cicle de tancament faltaria completament els sensors. El moviment era de només 3 mm o aproximadament 1/8 de polzada, però això va ser suficient perquè els sensors no fossin fiables. Ho vam corregir apretant les guies, però no va acabar el problema i durant les properes setmanes vam tenir una llum "ON" aleatòria quan es va tancar la porta.

Recordeu que en aquest projecte ens vam centrar en 1 instal·lació, però vam afirmar que s'estaven construint 2 unitats. Tot i que hi ha lleugeres diferències entre les portes del garatge, tant el sensor com el transmissor utilitzat a cada porta són idèntics.

Una porta té aproximadament 10 anys i l’altra té aproximadament 1 any. La porta més antiga es mou amunt i avall molt més ràpidament que la porta més nova. La porta més antiga té més joc final que hem reduït al que es descriu com a moviment de joc final acceptable, però aquest joc final lateral no s’ha eliminat.

No s'ha observat cap problema a la porta més recent. Ha funcionat impecablement durant els darrers 5 mesos, però hem tingut un problema persistent a la porta més antiga. La inspecció va mostrar que els sensors semblaven connectar-se i accionar-se amb el mecanisme de control lliscant. Puc escoltar els dos sensors fent clic. Si activo manualment els sensors oberts i tancats, tots dos funcionen bé en activar el llum indicador. i "OFF" com s'esperava.

Pot ser que de vegades la velocitat de la porta sigui una mica massa ràpida per registrar el primer senyal del sensor i després canviar immediatament d'estat per registrar el segon? No tinc manera d’alentir el moviment de la porta, però puc augmentar la distància entre els sensors, cosa que permetrà més temps entre el senyal “ON” i “OFF” i podem augmentar la longitud de l’actuador lliscant que mantindrà el senyals de commutació del transmissor durant més temps.

Hem augmentat la distància entre els sensors de 150 mm a 150 mm i també hem augmentat la placa lliscant de 75 mm a 100 mm. Va ser fa 4 setmanes. Hi ha hagut aproximadament 75 cicles i el sistema ha funcionat perfectament.

Què faríem de manera diferent

Si tornéssim a fer aquest projecte, començaríem utilitzant uns interruptors de sensor de proximitat inductius normalment oberts en lloc de microinterruptors.

L'ús de commutadors de sensor de proximitat proporciona un major rang d'errors o moviments laterals fins a 10 mm i la velocitat del sensor és almenys 100 vegades més ràpida. Creiem que si utilitzéssim interruptors de sensor de proximitat en primer lloc, podríem haver deixat les guies de la porta una mica més d’espai per a l’ampliació i la contracció de la porta de 2,4 metres o la de 8 peus d’amplada que pot ser més amable amb la porta i el motor durant un període de temps. Creiem que la velocitat de la porta també tindria menys impacte en la fiabilitat.

Gaudeix