Sistema de control de cortines Alexa: imprimible en 3D i de baix cost: 19 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Hola, fa temps que intento automatitzar el màxim de casa possible. Quan l’hivern arriba aquí al Regne Unit, vaig decidir eliminar la feina de tancar totes les cortines al vespre i obrir-les de nou al matí. Això significa córrer a totes les habitacions de la casa 730 vegades menys a l'any. (Per no parlar de que és súper genial).

Un cop configurat, també podeu afegir rutines a Alexa perquè les vostres cortines funcionin de forma conjunta amb altres dispositius de casa vostra. Per exemple, Alexa pot tancar les cortines al costat públic de casa 15 minuts abans de la posta de sol (per tant, manté les estacions automàticament). També podeu programar una rutina per preparar una sala per a la nit de cinema tancant les cortines, encenent la televisió i atenuant els llums.:)

És un treball senzill i un cop s’han imprès les parts impreses, el podeu muntar en menys de tres hores.

Pas 1: preferiu mirar …

Com sempre, he produït un vídeo que us mostra com construir el vostre. Recomanaria veure-la primer per obtenir una visió general de tot i, després, seguir aquesta guia escrita mentre es munten les vostres.

Pas 2: llista de materials / coses que necessitareu

Necessitareu uns quants articles abans de començar a muntar el vostre sistema d’automatització de cortines.

Aquí teniu una llista dels elements utilitzats en aquest projecte i on podeu trobar-los:

■ Prop de 100 grams de plàstic per a les peces impreses.

■ Motor pas a pas Nema 17: https://geni.us/StepperMotor2 ■ Controlador de motor pas a pas A4988: https://geni.us/StepperMotor2 ■ Adafruit Feather Huzzah ESP8266: https://geni.us/StepperMotor2 ■ Mini taulers de pa x2 (autoadhesiu): https://geni.us/StepperMotor2 ■ Cables de pont de panell: https://geni.us/StepperMotor2 ■ Cable de pesca trenat: https://geni.us/StepperMotor2 ■ Cable llarg USB A a USB Micro B: https://geni.us/StepperMotor2 ■ 100 Condensador: https://geni.us/StepperMotor2 ■ Suport de bateria commutada per a 8 bateries AA: https://geni.us/StepperMotor2 ■ Tuerces i perns: https:// geni.us/StepperMotor2 M4 Nuts x2 M4 x 10mm perns x2 M3 x 10mm perns x 4 ■ 8x piles AA

■ Pistola de cola amb bateria: https://geni.us/BoschBatteryGlueGun (no és una cosa que hagi de tenir, però recentment en tinc una i ha fet que enganxar les coses sigui molt fàcil).

==========

El codi es pot descarregar des de Github aquí:

Finalment, les parts impreses en 3D es poden descarregar des d’aquí:

Pas 3: imprimiu el cos principal

El primer element que heu d'imprimir és el fitxer 'main_body.stl'. Vaig recomanar imprimir-lo amb una vora per ajudar-lo a adherir-se al llit d'impressió i activar només els suports de la placa de construcció.

La configuració de la vora inclou extrusions addicionals de plàstic a l'exterior de la impressió a la primera capa per proporcionar una major àrea de contacte i adhesió amb el llit d'impressió.

Un cop finalitzada la impressió, traieu la vora i els suports interns de la carcassa.

Pas 4: fixació del motor pas a pas

Abans d’adherir el motor al cos principal, heu d’inserir una sola femella M4 a la ranura petita tal com es mostra a la imatge adjunta. Això és aquí per subjectar la tapa a la nostra màquina, una part que afegirem més endavant.

Introduïu el motor pas a pas per sota de la carcassa assegurant-vos que els cables que surten del motor pas a pas s’orienten cap a l’obertura.

Utilitzeu els quatre cargols anteriors per mantenir el motor pas a pas al seu lloc. Cal ajustar-los fermament, però no de manera que es pugui danyar el component imprès.

Pas 5: connecteu l'electrònica

Ara començarem a treballar en electrònica. Podeu seguir el diagrama de circuits o la taula següent per connectar tots els components electrònics. Si no esteu segur de com interpretar-los, podeu seguir-ho al vídeo pas a pas: https://www.youtube.com/embed/JtYdPwO65WI?t=155 (començarà al lloc correcte del vídeo).

Primer els cables que van entre el controlador pas a pas i l’ESP8266:

Ploma - A4988

16 ---- EN0 ------ DIR13 ---- STEPGND - GND3V ---- VDD

Ara el cable del motor pas a pas al controlador pas a pas:

A4988 - Motor pas a pas

1B - Blau1A - Vermell2A - Verd2B - Negre

Els pins RESET i SLEEP del controlador del motor també volen que hi hagi un cable que connecti els dos.

També haureu d’afegir un condensador de 100µF a VMOT i GND. Assegureu-vos de prestar atenció a la polaritat del condensador.

I per últim, però no menys important, voldreu connectar la font d’alimentació. Això també passa per VMOT (el cable positiu) i GND (el negatiu).

Pas 6: pengeu el codi

Connecteu un extrem del cable USB al Feather Huzzah i l’altre extrem al vostre PC.

Aneu a la pàgina Github i descarregueu el codi:

Un cop estigui al vostre PC, obriu-lo a l'IDE Arduino.

Hi ha algunes línies del codi que haureu de canviar per adaptar-lo a la vostra connexió wifi i on voleu utilitzar-lo a la casa:

• A la línia 17 heu d'introduir el vostre SSID wifi (o nom de wifi)
• A la línia 18 cal que introduïu la contrasenya del wifi
• A la línia 60, heu d’establir el nom que Alexa farà referència a les vostres cortines com (actualment, "cortina de coberta" al codi per defecte). Haureu de demanar a Alexa que encengui o apagui la cortina. Per tant, si hi poseu "dormitori", hauríeu de dir "Alexa encén les cortines del dormitori".

Obriu el monitor sèrie i configureu la velocitat en bauds a 9600. Ara podeu penjar el codi.

Vigileu el que retorna el monitor; això us permetrà saber si s’ha connectat correctament a la vostra xarxa wifi o no.

Pas 7: afegiu les cortines a Alexa

Ara obriu l'aplicació Alexa al vostre telèfon intel·ligent o tauleta i feu clic a la icona de dispositius domèstics intel·ligents a la part inferior dreta i, a continuació, premeu el + a la part superior dreta seguit de "Afegeix un dispositiu" per iniciar el procés d'afegir un dispositiu nou.

Tot i que el codi que estem executant al nostre ESP8266 emula un endoll WeMo, no volem fer servir la seva aplicació per configurar-la, així que desplaceu-vos cap avall pels diversos tipus de dispositius que oferiu i seleccioneu "Altres" al final de la llista.

Continueu prement "Descobrir dispositius".

Mentre Alexa fa cerques, hauríeu de veure imprès molt text al nostre monitor sèrie Arduino IDE. Aquest és el nostre dispositiu que respon a la sol·licitud de descobriment d'Alexa i li fa saber com ens diem i què podem fer (en aquest cas, activar-nos i desactivar-nos).

Si tot s'ha anat planejant fins ara, hauria d'informar que s'ha descobert un nou endoll.

Pas 8: temps de prova …

Com que el codi s'està executant, hem de provar-ho tot fins ara. Connecteu o enceneu la font d'alimentació i, a continuació, demaneu a Alexa que encengui o apagueu les cortines amb el nom que els heu assignat anteriorment al codi.

Hauríeu de veure com el pas a pas gira en una direcció quan demaneu que se'ls apagui i hauria de girar en l'altra direcció quan demaneu que s'encenguin.

Pas 9: instal·leu l'electrònica i la tapa

Per a aquesta part de la compilació, haureu d'imprimir el fitxer "lid.stl" mentre s'imprimeixi, podem continuar com es mostra a continuació.

Peleu la coberta autoadhesiva de la part posterior de la placa de marcat amb l’ESP8266 i col·loqueu-la dins de la carcassa de manera que l’adhesiu enganxós quedi cap al motor pas a pas. Assegureu-vos que es llisqui completament cap a la dreta i fins a la part inferior de la carcassa abans de fer pressió per fixar-la al seu lloc.

Si l’autoadhesiu no manté el taulell de fixació al seu lloc, podeu afegir una mica de cola termofusible per ajudar les coses a mantenir-se.

Abans d'afegir la segona taula, cal que encaixem una femella darrere del forat que assenyaleu a les imatges anteriors. Si teniu dificultats per mantenir-lo al lloc, podeu inserir temporalment un dels cargols temporalment.

Peleu l’adhesiu de la segona placa i col·loqueu-lo contra el costat oposat de la carcassa. Maneu-ho amb cura per tal que cap dels vostres cables estigui solt.

Un cop instal·lada la segona taula, podeu treure el cargol temporal, ja que la taula mantindrà la femella al seu lloc.

Enganxeu els cables a la carcassa tot assegurant-vos que la connexió USB del Feather Huzzah no s’obstaculitzi.

Ara podem fixar la tapa. Els cables per a la font d'alimentació han de passar pel gran forat que també allotja l'extrem posterior del motor pas a pas. Baixeu la tapa a la carcassa i, a continuació, utilitzeu els dos cargols restants per fixar-la amb seguretat.

Pas 10: col·loqueu el suport de la bateria

La carcassa de la font d'alimentació de la bateria s'ha d'instal·lar a l'exterior de la carcassa del motor, recolzada sobre les dues orelles dissenyades per suportar el seu pes.

Feu servir una mica de cola de fusió calenta, fixeu-la al lloc i manteniu-la ferma durant uns segons mentre la cola es refredi i s’endureixi.

Un cop configurat, comproveu que encara pugueu utilitzar el port USB connectant-lo pel forat inferior. En aquest moment, provaria que tot funcioni amb Alexa. També es comprovarà si tots els cables encara estan connectats correctament i si no s'ha perdut res.

Pas 11: Preparació de les cortines. Part 1

Vaig a col·locar la meva a la part dreta de les meves cortines perquè el cable d'alimentació USB caigui darrere de les cortines i es connecti a una presa de corrent que hi ha al costat.

Cal començar deixant uns 2 o 3 metres de filferro solt penjat al costat d’aquest pal de cortina. Ho farem servir més endavant quan el connectem a la parella de la nostra màquina que vam construir anteriorment.

A continuació, amb l’altre extrem del rotllo de filferro, continueu per la part superior del pal central, cap enrere i cap enrere i cap enrere sota l’esquerra, fixant la paret i, a continuació, fixeu-lo a la cortina de l’esquerra després de passar-lo a la posició tancada.

Per fixar el cable a la cortina, només vaig lligar un simple nus al voltant de l’ullet. Si ho volguéssiu, podríeu fixar-lo a la part posterior cosint-lo a la cortina mateixa.

Podeu provar el vostre treball fins ara estirant l’extrem del filferro. Això hauria de provocar l’obertura de la cortina i, quan estireu la cortina, l’extrem fluix hauria de retrocedir.

Pas 12: Preparació de les cortines. Part 2

Per fixar l'altra cortina, estireu-la a la posició tancada amb la que ja hem connectat també tancada. Recuperar l'extrem fluix del fil que estiràvem just ara per obrir l'altra cortina i lligar-la a aquesta cortina si la passava després de passar-la per l'altra fixació central del pal de la cortina.

Un cop hàgiu acabat el nus, agafeu l'extrem fluix de la tira i torneu-lo a passar per l'extrem del pal com era abans de començar aquest pas.

Ara és un altre bon moment per comprovar que les vostres cortines funcionin bé. Si estireu l'extrem del filferro, els dos costats haurien d'obrir-se i quan estireu un costat de la cortina tancat, l'altre també hauria de tancar-se sol.

Pas 13: Preparació de les cortines. Part 3

Ara només tenim un fil més per afegir. Aquesta vegada, amb una nova longitud de filferro, fixeu un extrem a la cortina esquerra on hem lligat el primer nus i, a continuació, introduïu l’extrem fluix sobre la fixació de la paret central i després sobre la fixació de la paret lateral dreta. Deixeu uns metres de recanvi i talleu-lo de debò.

És hora de fer la comprovació final, hauríeu de saber poder obrir i tancar completament les vostres cortines només tirant de l'extrem d'un dels trossos de corda i després de l'altre.:) Que guai!

Pas 14: Muntatge de l'eix

Haureu d’imprimir les tres parts de l’eix si encara no ho heu fet, així com tenir a mà alguna cola de fusió en calent o similar.

Agafeu un dels extrems de filferro que surten de les vostres cortines i passeu-lo pel forat inferior de la carcassa del motor. (No importa el cable que facis primer).

Ara, prenent la primera part de l’eix (la que té un forat que passa pel seu eix), enfileu aquest fil i lligueu-lo amb un nus al voltant de l’eix perquè no es pugui desfer. A continuació, afegirem una mica de cola termofusible sobre aquest filferro i el seu nus per mantenir-ho tot al seu lloc.

Un cop s'hagi refredat, afegiu una mica de cola de fusió en calent a la cornisa (aproximadament a la meitat de l'eix) i, a continuació, feu lliscar la segona part de l'eix cap a ell fent-la calmar a la cola per fixar-la al seu lloc.

Ara passeu l'altre tros de fil a través del forat superior de la carcassa del motor i, de manera similar, fixeu-lo a la següent etapa del conjunt de l'eix.

Finalment, afegiu una mica més de cola a la part superior de l’eix i afegiu la peça impresa 3D final. Un cop refredat, podeu embolicar una de les cordes en sentit horari a la seva secció de l’eix i l’altra en sentit antihorari a la seva secció de l’eix. Preneu la major quantitat de filferro que pugueu, però encara no el llisqueu cap a l’eix del motor pas a pas.

Pas 15: connectar la màquina al pal de la cortina

Ara fixarem la carcassa del conjunt del motor al pal de la cortina mitjançant quatre ordres de cable. He mogut les cortines del meu tret perquè pugueu veure què passa amb més facilitat.

Enfileu un cable endreçat per cadascun dels dos canals dels braços en forma d’U. A continuació, utilitzeu-les per fixar-la al pal de la cortina. No els estreneu completament, només cal que el cable endreçat no es desfaci, ja que necessitarem accedir a l’eix del motor pas a pas i poder ajustar-lo més endavant.

A continuació, lligueu un cable endreçat al voltant de la fixació de la paret i torneu-lo a deixar anar. A continuació, lligueu-ne un a través d’aquest cable i el més proper que hem utilitzat per fixar la carcassa del motor al pal. Abans de continuar, feu lliscar la carcassa del motor fins al centre de la cortina com pugueu. Els dos endreçaments de cable units limitaran fins on podeu arribar.

Ara agafeu el fus de filferro i continueu embolicant els dos fils al seu voltant ocupant el màxim de fletxa possible de les dues longituds de filferro. A continuació, podeu fer lliscar el fus sobre l’eix de la carcassa del motor.

Ara podeu ajustar els dos endreçaments de cables que mantenen la carcassa al pal.

Pas 16: temps de prova

Connecteu la connexió USB de l’ESP8266 al vostre ordinador, activeu la font d’alimentació i obriu l’aplicació Alexa al dispositiu que trieu. Aneu al "endoll" (les vostres cortines) i doneu-hi una volta.

Pas 17: ajustar el temps

Si teniu algun problema amb el vostre sistema quan intenta obrir o tancar, hi ha algunes coses que podeu comprovar:

• Comproveu la burla de les cordes quan les cortines estan completament obertes i estan completament tancades. Si és massa fluix en ambdues situacions, podeu estrènyer-lo fent lliscar la carcassa del motor més lluny del centre de les cortines estrenyent els dos endreçaments de cables que van entre la fixació de la paret i la carcassa.
• Si el filferro està massa burlat, afluixeu-lo fent el contrari de l'anterior.
• A mesura que la cortina s’acosta a la fixació de la paret central, és possible que el motor hagi d’estirar la cortina on la corda passa per sobre de la fixació de la paret central. Podeu alleujar-ho fixant el cable a les vostres cortines al mateix nivell que entra a la carcassa del motor. És ideal mantenir la línia el més horitzontal possible amb la carcassa del motor.

Pas 18: personalitzeu el codi al teló

Encara hem d’establir fins a quin punt el motor pas a pas mou la cortina quan li demanem que l’obri o tanqui. Això es fa a la línia 91 del codi.

Heu d’alterar el número que he ressaltat a la imatge. Actualment, el codi que teniu hauria de contenir '7300' si encara no l'heu canviat.

Això representa el temps que el motor pas a pas continuarà girant quan se li demani que vagi en qualsevol direcció. Si la vostra cortina ha d’anar més enllà, caldrà augmentar aquest nombre. Disminuïu el nombre si intenta avançar massa.

No oblideu que haureu de tornar a penjar el codi cada vegada que modifiqueu aquest número perquè entri en vigor.

Pas 19: completar

Ben fet, ja heu acabat el vostre projecte. Ara aixeca els peus i gaudeix d’una tasca menys dues vegades al dia.:)

Si voleu donar les gràcies per aquesta guia i aquest disseny, si us plau confieu comprant-me un cafè:

També podeu donar suport al nostre canal i continuar creant aquestes guies a Patreon:

No us oblideu de subscriure-us aquí a Instructables o al nostre canal de Youtube per saber quan tenim a punt el nostre proper projecte de bricolatge.

www.youtube.com/channel/UC3jc4X-kEq-dEDYhQ…