Persianes intel·ligents controlades per Alexa integrades: 8 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

Actualment, hi ha molts projectes i instruccions Smart Blind disponibles en línia. No obstant això, volia posar el meu propi toc en els projectes actuals amb l'objectiu de tenir tot allò intern a la persiana, inclosos tots els circuits. Això significaria un sistema de persiana intel·ligent més net i presentable.

Així doncs, en el meu primer Instructable, us mostraré com podeu crear el vostre propi sistema de persiana intel·ligent que pugui controlar la vostra veu mitjançant Alexa, mitjançant un dispositiu mòbil o manualment a les persianes.

Proporcionaré tot el que pugui perquè pugueu fer el vostre. Gaudeix de: D

Subministraments

Soldador i soldador

Pistola de cola calenta

Servo d'alt parell 1 x 270 Degreee (https://amzn.to/31Y1EqD)

1 x placa de desenvolupament NodeMCU ESP8266. Qualsevol cosa similar a aquest:

2 botons tàctils

Prototipatge de Veroboard

Longitud necessària del cable de l’altaveu per arribar a una presa USB (5V)

Impressora 3D amb servei d'impressió 3D o PLA

Longituds del cable de connexió

Pines de capçalera femení i masculí per adaptar-se a Veroboard (això és opcional, no és necessari si voleu soldar-ho tot directament al tauler)

Pas 1: desmuntatge de la persiana actual

D'acord, així que el primer bit sona una mica aterrador, però és molt senzill i, en general, la majoria de persianes utilitzen el mateix sistema, ja sigui amb un aspecte lleugerament diferent.

El primer que heu de fer és trobar el costat on es troba el sistema actual de politges que us permetrà obrir i tancar les persianes. Tindrà un aspecte similar a la primera imatge (ja s’ha tret de les persianes)

Un cop localitzat, haureu de treure'l de les persianes. Només es tracta d’eliminar l’extrem de la corda penjant (hi ha un nus situat al final de cada corda). Un cop eliminades, hi haurà una petita arandela de subjecció a la barra hexagonal o quadrada que travessa el sistema. Traieu-lo (si us plau, conserveu-lo si cal més tard) i, a continuació, feu lliscar el sistema de politges cap a l'extrem de la vareta.

Això és tot el que cal eliminar. Us hauria de deixar amb la vareta on es trobava i també hi hauria d’haver un forat per on travessessin les cordes de la politja, aquí és on es situaran els botons per al control manual. La segona imatge mostra l’aspecte de l’interior un cop retirada l’antiga politja.

La raó per treure aquesta politja és que crea massa resistència al servomotor, cosa que fa que el motor s’aturi i, per tant, no pugui moure físicament les persianes.

Pas 2: insercions d'impressió 3D

Molt bé, a continuació he inclòs tots els fitxers 3D necessaris per crear els Smart Blinds. Si no teniu cap impressora 3D, hi ha diversos serveis en línia que us imprimiran les peces per un petit cost. He inclòs tant els fitxers STL llestos per imprimir com els fitxers Fusion 360 en brut si necessiteu ajustar alguna de les dimensions o formes, ja que no totes les persianes són iguals per desgràcia. A continuació, es mostra una breu explicació de cada model:

Servo Acoblament: el servoacoblament està dissenyat per adaptar-se a qualsevol accessori de servo estàndard i es fixarà al servo mitjançant els cargols proporcionats amb el servo. L’acoblament que he inclòs s’adaptarà a una barra hexagonal dins de la persiana amb un diàmetre de 6 mm.

Inserció de circuit principal: aquesta inserció està dissenyada perquè la placa de circuit principal s’enganxi i s’asseu a l’interior de la persiana sota la barra de control de la persiana.

Inserció servo: aquesta inserció està dissenyada perquè el servo es pugui fixar a dins i després es llisqui cap a l'extrem de les persianes. Mantindrà el servo de forma segura sense cap moviment. S'ha dissenyat per adaptar-se al servo enllaçat a la secció de subministraments.

Suport de polsador: per últim, el suport de polsador permetrà que el circuit del polsador creat posteriorment es mantingui al seu lloc per sobre del forat que queda a les persianes de les politges. Permetran el funcionament manual de les persianes si cal.

Pas 3: Construir el circuit

Aquest pas requerirà força soldadura, però val la pena. Preneu-vos el temps i no us afanyeu a res.

Construirem el circuit amb Veroboard de coure, cosa que permetrà construir fàcilment el circuit, només cal que talleu les pistes correctes per aturar els curtcircuits.

Seguiu el diagrama del circuit de Fritz inclòs per construir el circuit de Smart Blinds. En construir el circuit, haureu d'imprimir la inserció del circuit. Per tant, en funció de la mida que necessiteu per a les persianes, intenteu que el circuit sigui el més petit possible. Com podeu veure pel que he creat, el Verboard té la mateixa amplada que la longitud de la placa nodeMCU. Això estalvia un espai preciós una vegada dins de la persiana.

Com es va esmentar a la secció de subministraments, vaig optar per soldar els passadors de capçalera femenins al tauler, cosa que em permetria canviar fàcilment el nodeMCU si mai fallava o si hi havia algun problema. Tanmateix, si voleu, és perfectament acceptable soldar la placa nodeMCU directament al Veroboard.

L'única cosa que recomanaria és utilitzar capçaleres masculines per a la connexió servo a la placa, cosa que facilita la instal·lació una vegada a les persianes.

Les imatges mostren el tauler completat (amb la part impresa en 3D ja enganxada)

Tauler de circuits de polsador

L’altre circuit que heu de construir és el circuit de botons que us permetrà anul·lar manualment el moviment de persiana si cal. El suport imprès en 3D inclòs té prou espai per a dos botons i també inclou un forat per alimentar els 3 cables pel lateral (1 GND i 1 per a cada botó d’entrada digital) Com es pot veure al diagrama del circuit, els cables GND són la margarida ha canviat, de manera que només hi ha un cable que uneix el circuit de polsador GND al circuit GND de NodeMCU.

La mida que necessiteu per fer que el Circuit Veroboard sigui:

Amplada = 24 mm

L = 21 mm

Pas 4: Preparació de la placa NodeMCU

El següent pas és carregar el programari necessari a la placa NodeMCU. La manera de fer-ho és mitjançant l'IDE Arduino. Tot i això, no és un cas de plug and play perquè la biblioteca del NodeMCU ha d’estar instal·lada a l’IDE.

En lloc de fer aquest procés, us recomanaria que utilitzeu aquesta guia, ja que explica tots els passos i detalls necessaris perquè el NodeMCU funcioni amb l'entorn Arduino:

bit.ly/2Rznoni

Un cop hàgiu completat l’instructible anterior, ara hauríeu d’estar en un punt on el NodeMCU es pugui programar mitjançant l’IDE Arduino, el NodeMCU es pot connectar al vostre WiFi i també el podeu controlar mitjançant un navegador web.

Pas 5: programació de NodeMCU amb el programari Smart Blinds

El següent pas és carregar el programa de persianes intel·ligents a la placa NodeMCU. Ja hi ha una biblioteca increïble que us permet controlar la il·luminació intel·ligent amb un control de brillantor a través de NodeMCU i Alexa. AirCookie crea la biblioteca i permet programar fins a 10 dispositius. Podeu trobar el codi font original aquí:

En el cas de les persianes intel·ligents, fem servir l’encès / apagat de la llum virtual per girar les persianes des de la posició Apagat (0) i la posició d’encès (l’últim percentatge utilitzat). A continuació, fem servir el paràmetre Brillantor com a quantitat que volem que obri la persiana. No obstant això, això només oscil·la entre el 0-70% i el 70% és el rang complet del servo.

He inclòs el fitxer Arduino. Per tant, descarregueu el codi i obriu-lo. Es pot veure que realment no necessita molt perquè això passi tot, però hi ha un parell de canvis que heu de fer.

WiFi SSID: el primer és canviar el SSID perquè coincideixi amb la connexió WiFi que vulgueu utilitzar. Cal que coincideixi exactament, en cas contrari, tindreu problemes per connectar-vos.

Contrasenya WiFi: el segon que heu de canviar és la contrasenya WiFi que coincideixi amb la contrasenya del SSID que esteu connectant.

Biblioteca Espalexa: a continuació, heu de comprovar que afegiu la biblioteca Espalexa al vostre IDE Arduino. Per fer-ho, seguiu aquest tutorial molt breu:

Canvia el nom del dispositiu: l'últim que heu de fer és canviar el nom del dispositiu per com vulgueu que aparegui a l'aplicació Alexa. Per fer-ho, canvieu la part d'aquesta línia 'espalexa.addDevice ("Blinds", servoPositionChanged, 20) ", on diu" Blinds ". Canvieu això per qualsevol cosa que vulgueu.

Un cop finalitzats tots els passos anteriors, només cal que premeu el botó de càrrega per carregar el programa a la vostra placa NodeMCU. Ara esperem que tingui èxit i que pugueu passar al següent pas, la prova.

Prova del programa:

En el vostre cas, ara hauríeu d’estar en un punt on tingueu el circuit construït. Tanmateix, als efectes d’aquest objecte d’escriptura, la pàgina mostra la meva prova com a configuració temporal de taulers de suport. Ara que teniu el circuit construït i el programa carregat, ara podeu provar que tot funcioni bé. Connecteu-ho tot segons el diagrama del circuit i, a continuació, proveu que els botons manuals funcionin. Un botó hauria de girar el servo d'una manera i l'altre hauria de girar-lo al contrari. Un cop s'hagi completat, ara haureu d'afegir el dispositiu al vostre Alexa.

Per afegir el dispositiu al vostre Alexa, seguiu aquests passos:

1. Obriu l'aplicació Alexa al dispositiu mòbil

2. Aneu a la pestanya Dispositius i premeu el signe més a la part superior dreta de la pantalla

3. A continuació, premeu "Afegeix dispositiu"

4. Desplaceu-vos cap avall fins que trobeu el títol que diu "Altres".

5. A continuació, premeu descubreix dispositius. Després trigarà uns segons i el dispositiu apareixerà amb el nom que heu introduït al codi

6. A continuació, podeu afegir el dispositiu a la llista de dispositius

Un cop afegit el dispositiu, podeu utilitzar Alexa per configurar el servo a qualsevol posició que vulgueu del 0 al 70% dient "Alexa, configureu el (Nom que assigneu al vostre dispositiu) al 50%". Feu-ho en percentatges diferents a assegureu-vos que respon correctament.

Si teniu algun problema amb Alexa, utilitzeu l'enllaç Github a la biblioteca on podeu resoldre el problema:

Pas 6: Prepareu les diverses parts

El següent pas és on les coses comencen a unir-se i això és posar tot a les diverses muntures 3D a punt per entrar al xassís cec

Muntatge del servo:

El primer que heu de fer és preparar el servo per inserir-lo a la persiana. A causa de la mida del servo, cal eliminar dos dels forats de cargol de suport, cosa que es fa molt fàcilment perquè la construcció és de plàstic. Traieu els dos orificis del cargol tal com s’envolten a la imatge.

Un cop eliminada aquesta peça, feu lliscar el servo al suport de servo imprès en 3D i utilitzeu els cargols proporcionats per fixar el servo al seu lloc.

Alimenteu el cable del servo des de la part posterior del servo i per la part inferior de la muntura.

Fixació de l'acoblament:

El següent pas és ajustar l'acoblament al servo. Per fer-ho, utilitzeu l’adjunt de disc complet subministrat amb el servo i utilitzeu dos dels cargols proporcionats per cargolar el disc al costat de l’acoblament amb els forats del cargol. Els cargols seran més grans que els forats de l’adjunt del servo. així que preneu-vos el temps i tingueu cura de no dividir el plàstic.

Un cop el disc estigui connectat a l’acoblament, l’últim que cal fer és lliscar el conjunt de l’acoblament al servo spline i utilitzar el cargol spline per fixar-lo al servo fermament.

Circuit principal i de botons:

Per muntar el circuit principal al muntatge del circuit, simplement he utilitzat una cola calenta per cobrir la majoria de la part inferior de la placa de circuit i, a continuació, he pressionat contra el muntatge. Això és suficient per assegurar-lo al seu lloc i l'objectiu principal de la muntura és aturar el curtcircuit del circuit contra el marc de la persiana metàl·lica.

El circuit de botons és fàcil de muntar i no requereix cola calenta. Per muntar-lo, simplement introduïu els 3 cables a través de la ranura del cable i, a continuació, feu lliscar el circuit cap a les escletxes laterals fins que s'aturi.

Cable d'alimentació de xarxa:

Per al cable de xarxa, he utilitzat un cable d’altaveu de 2 nuclis i he soldat una connexió USB en un extrem. Això permet alimentar el circuit des d’una presa USB estàndard que té molta gent. Recomano utilitzar similars a la meva, que és: 5V / 2.1A. No cal passar per sobre dels 5V, ja que això és tot el que requereix el servo.

Feu que el cable tingui la longitud necessària per arribar a les persianes quan es torni a posar i prou fluix, per assegurar-vos que no estiri el circuit ni els cables.

Pas 7: ajuntar-ho tot

Aquest és l'últim pas per construir realment les vostres Smart Blinds.

Inserció de la placa de circuit

El primer pas és inserir la placa de circuit principal al marc cec. Recomano posar-lo al costat oposat de la primera politja on s'asseu el servo. Per inserir el tauler, aixequeu la barra i sortirà del marc cec. Un cop pugueu a sota, feu lliscar la placa de circuit, assegurant-vos que estigui completament empesa a la part inferior del marc i que es trobi a la ubicació correcta on arribaran tots els cables. (Les meves imatges ja mostren els cables al seu lloc)

Inserció dels botons

El segon pas, mentre la barra encara està aixecada, és fixar els botons al seu lloc. Per fer-ho, poseu una mica de cola calenta (o superglue si no us importa que sigui permanent) i, a continuació, col·loqueu els botons que apunten per sobre del forat. Assegureu-vos que pugueu accedir als dos botons des de baix, de manera similar a la imatge. Ara enruteu els cables al voltant de la politja tal com es mostra a la imatge i connecteu-los a les entrades correctes segons el diagrama del circuit.

Inserció del conjunt de servo

El següent pas és inserir el conjunt servo. Per fer-ho, simplement feu lliscar el cos principal cap a l'extrem de la persiana. Hauria de lliscar-se fàcilment després d’estrenar i empènyer a la muntura. No connecteu l'acoblament en aquest punt, ja que la barra encara s'hauria d'elevar i no estar completament al seu lloc. Introduïu el cable servo a través del muntatge i la mateixa direcció que els cables de botó i, a continuació, connecteu-lo a la placa de circuit.

Potència:

A continuació, introduïu el cable d'alimentació a través de l'extrem del marc cec i, a continuació, a sota del servomuntatge on funcionen els cables servo. A continuació, introduïu-lo en la mateixa direcció que la resta de cables i fixeu-lo als terminals de cargol correctes. Assegureu-vos que sigui agradable i segur i que no surti.

Connexió de les peces mecàniques:

L’últim pas és connectar el servo a la barra cega. Per tant, en primer lloc, torneu a empènyer la vareta al seu lloc i feu-la lliscar cap al servo fins on vagi. Substituïu la petita arandela que es va treure ben aviat en retirar la politja. Premeu la rentadora fins on arribi. Ara, quan sacsegeu la barra cap endavant i cap enrere, no hauria de lliscar fora de lloc.

Ara gireu la vareta a la posició que desitgeu quan el vostre servo estigui a 0 graus. A continuació, gireu el servo a 0 GRAUS també girant l'acoblament en sentit horari fins que el servo no pugui girar més.

A continuació, feu lliscar el conjunt del servo cap a la vareta i l'acoblament i la vareta haurien d'alinear-se, si no, és possible que hagueu de girar la vareta lleugerament (no gireu el servo perquè el posarà fora de posició). empenyeu-los junts fins que no es moguin més.

Muntatge complet:

Això és tot el que hi ha dins de les persianes reunides. Abans de penjar la persiana de nou als suports, assegureu-vos que tot el que hi ha dins estigui connectat correctament i que totes les connexions elèctriques i mecàniques siguin segures.

Un petit consell que donaria és col·locar una mica de cinta aïllant elèctrica a sobre del xip wifi. Això es deu al fet que s’acosta molt a la barra de la persiana quan gira.

Pas 8: proves finals

Això és !, ja heu completat tots els passos necessaris per fer que Smart Blinds estigui controlat per Alexa.

L'últim pas és fer una prova completa al vostre sistema cec.

En primer lloc, engegueu les persianes i doneu-li entre 20 i 30 segons per assegurar-vos que s’ha connectat completament al WiFi. De vegades pot trigar una estona a causa de la manca d'antena a la placa NodeMCU, ja que pot evitar el marc de la persiana metàl·lica.

Un cop alimentada i connectada, les persianes passaran a la seva posició predeterminada. En aquest moment, feu una prova mitjançant una combinació de les ordres d’Alexa i també mitjançant els botons manuals.

Espero que us hagi agradat fer el meu primer instructible. Les persianes intel·ligents controlades per Alexa