Avtomatik Toyuq Coop Qapısı - Arduino Nəzarət .: 10 Addım (Şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:47

Bu Təlimat, əl ilə dəyişdirilə bilən açma və bağlanma vaxtları olan avtomatik toyuq qapısının dizaynı üçündür. Qapı istənilən vaxt uzaqdan açıla və ya bağlana bilər.

Qapı modul olaraq hazırlanmışdır; çərçivə, qapı və nəzarətçi kümesdən uzaq bir yerdə qurula və sınaqdan keçirilə bilər və sonra sadəcə mövcud yuva açılışına bərkidilə bilər.

9Vdc gücündə işləyir, buna görə batareyanı doldurmaq üçün fişdən və ya batareyadan və günəş panelindən işləyə bilər.

Qapını bağlı vəziyyətdə bağlamaq və qapını açıq vəziyyətdə tutmaq üçün solenoiddən istifadə edir.

Əsas hissələrə daxildir:

Arduino UNO 3.

4 rəqəmli, 7 seqmentli LED displey

RTC modulu

RF modulu

Potensialiometrlər, Servo motor, 6V - 12V Solenoid, Düymə ilə fırlanan kodlayıcı

Qapı və onun çərçivəsi ağac qalıqlarından hazırlana bilər. Qapı çubuğun ətrafında yuxarıya doğru fırlanır (mənim vəziyyətimdə bir printerdən götürülmüşdür) və qapını qaldırmaq üçün lazım olan fırlanma momentini azaltmaq üçün əks çəkiyə malikdir.

Onu qurmaq üçün vasitələrə aşağıdakılar daxildir:

Arduino proqramlaşdırmaq üçün Arduino IDE ilə kompüter, Çəkic, Gördüm, Lehimleme dəmir, Tel kəsicilər, Qazma, Vida sürücüsü.

Səhər və axşam qapını açmaq və bağlamaq kimi gündə iki dəfə məni xilas etmək üçün bu avtomatik toyuq qapısını qurdum. Toyuqlar yumurta, gübrə və əyləncə üçün əla təminatçıdırlar, ancaq onları erkən oyanmaq üçün - xüsusilə qışda - sərxoşluq idi. Və sonra onları bağlamaq üçün evdə olduğuma əmin olmaq, evə gec gəlmək azadlığımı məhdudlaşdırdı.

Toyuqlar, qürub ətrafında bir yuvaya qayıtmaq və günəşin doğuşu ətrafında oyanmaq üçün gündəlik qaydalara riayət edirlər. Girdikləri və çıxdıqları vaxt dəqiq deyil və günün hava şəraitinə və ətrafdakı işığa təsir göstərir. Qapı bağlandıqdan sonra girmək üçün çox gec bir toyuq görsəniz, qapı uzaqdan açıla və bağlana bilər. Ev sahibi toyuqlu toyuqların girməsini dayandırmalıdırsa, qapı gün ərzində bağlana bilər.

Günəşin çıxışı və qürub vaxtları il boyu dəyişdiyindən və enlikdən asılı olaraq hər hansı bir qapı nəzarətçisinin günün vaxtını, ilin gününü izləməsi və yerin enini bilməsi lazımdır. Bu tələb proqram və ya günəş izləyicisi ilə birləşdirilə bilər, lakin bu dizaynda hər şeyi asanlaşdırmaq üçün əl ilə tənzimlənən açıq və yaxın vaxt parametrləri istifadə olunur.

Günəşin çıxışı və batma vaxtları bir gündən digərinə bir neçə dəqiqə dəyişdiyindən, qapı tənzimləyicisinin parametrləri həftədə yalnız bir dəfə tənzimlənməlidir.

Bir ev sahibi toyuqlarının qışqırma rejimini başa düşdükdə, açıq və yaxın vaxtlarını asanlıqla tənzimləyə bilərlər.

Açılış vaxtı 3 -dən 9 -a, bağlanma vaxtı isə 15 -dən 9 -a qədər tənzimlənə bilər. Bu zamanlar ekvatordan (Avstraliyadakı Darvindən Hobarta qədər) 12 ilə 42 dərəcə arasında olan enliklərə uyğundur və ilin ən uzun və ən qısa günlərini əhatə edir..

Əslində, qapı tənzimləyicisi, əl ilə uzadılmış iki tənzimlənən siqnalizasiya olan bir saatdır.

Addım 1: Çərçivə və Sallanan Qapı

Çərçivə, mövcud yuva açılışının üzərində sabitlənmək üçün hazırlanmışdır. Qapı qaraj qapısı kimi yuxarıya doğru yellənir. Bu dizayn, damın mövcud qapının üstündə və ya mövcud açılışın divara bitişik olduğu yuvalar üçün yuxarı və ya yan tərəfə sürüşən avtomatik qapılardan üstünlüyə malikdir.

1. Mövcud qapını çıxarın.

2. Mövcud açılışa uyğun bir çərçivə ölçüsü seçin. Çərçivənin iki ölçüsü vacibdir - çərçivənin hündürlüyü və ağacın eni. Qapı üfüqi bir döngədən yuvarlanır və pivotdan çərçivəyə qədər olan uzunluq (diaqramda "D") ağacın eni ilə eynidir. Bu o deməkdir ki, qapı açıq olduqda, qapının pivotun üstündəki hissəsi dirək divarına müdaxilə etmir.

3. Çərçivə üçün möhkəm və hava keçirməyən bir material seçin. Sağlam, lakin ağır olduğu sübut edilmiş qırmızı saqqızdan istifadə etdim. Açıq çam ağacları ilə işləmək daha asan olardı.

4. Qapının özü yüngül, sərt və hava şəraitinə davamlı olmalıdır.

Addım 2: Pivot Rod və Salınan Qapı Ölçüləri

Yellənən qapı ölçüləri, qapının eni çərçivənin daxili kənarlarına uyğun olacaq şəkildə olmalıdır. Qapının hündürlüyü çərçivənin hündürlüyünün içərisindən daha kiçikdir.

1. Çərçivənin eninə bərabər diametri və uzunluğu təxminən 5 mm (1/4 düym) olan bir çubuq tapın. Çubuğu sökülmüş printerdən istifadə etdim, amma yivli çubuq kifayət edər. Çubuqların başqa bir qaynağı metal paltar qurutma raflarından alınır. Bir çubuq bir bolt kəsici və ya testere ilə kəsilə bilər. Metaldan olan örtüyü bir bıçaqla çıxarın.

2. Çərçivənin yuxarı açılışından və dönmə çubuğunun diametrinin dərinliyindən "D" uzunluğunda (əvvəlki addımdakı diaqramda) iki yiv kəsin.

3. Pim diametri dönmə çubuğundan eyni və ya bir qədər böyük olan bir menteşə tapın. Pimi çəkic və orta zımba ilə yıxın. Orta zolağınız yoxdursa, böyük bir dırnaq və ya bənzər bir pin istifadə edin.

Təsadüfən, istifadə etdiyim printer çubuğu pivotu, lazımsız qutumdan çıxan ilk menteşəyə mükəmməl uyğun gəlirdi.

4. Qapını açan servo motorun gərginliyini aradan qaldırmaq üçün dönmə qapısının alt hissəsinin pivotun altından və pivotun üstündəki yuxarı hissənin çəkiləri oxşar olmalıdır. Qapının yuxarı hissəsinə qazılan bəzi ağır boltlar və qoz -fındıqlarla buna nail olmaq olar.

Addım 3: Servo Motor və qaldırıcı qollar

MR-996 servo motor istifadə etdim. Torka malikdir: 9.4 kq · sm (4.8 V) və ya 11 kq · sm (7.2 V). Bu o deməkdir ki, pivotun altındakı 20 sm qapı üçün, motor 7.2V -də 11kg/20 = 550g qaldıra bilər.

Pivot çubuğunun üstündəki əks ağırlıqlı bölmə ilə qapı daha ağır və/və ya daha uzun ola bilər. Şəkillərdə əks çəkilər olaraq iki böyük qoz -fındıq və bolt istifadə etdim.

Servo, servonun əyilmiş çıxış milinə uyğun olan plastik qolu ilə gəlir. Bu qolun bir tərəfini iti bıçaq və ya tel kəsicilərlə kəsin.

2. Qaldırıcı qol iki uzunluqda alüminiumdan, yuxarı qolu L mötərizədən, alt qolu düz alüminiumdan hazırlanmışdır.

Əlavə edilmiş diaqramlar hər qolun ölçülərinin necə hesablanacağını göstərir. Yaranan ölçülər çərçivə genişliyinə, "d" və qapıya quraşdırılmış qaldırma nöqtəsinin mövqeyinə əsaslanır.

Qolun yuxarı hissəsində kəsiklər var ki, qolu qaldırarkən servo motoru təmizləsin.

Addım 4: Solenoidi və Qapıya Açıq Dəstəyi Kilitləyin

1. Çərçivəyə quraşdırılmış solenoid iki məqsədə xidmət edir:

a) bağlandıqda qapını kilidləyin və

b) açıldıqdan sonra qapının bağlanmasının qarşısını alın.

Solenoid, nəzarətçinin çıxışından FET vasitəsilə idarə olunur. Qapının açılması və ya bağlanması prosesində bir neçə saniyə geri çəkilir.

2. Şəkildə göstərildiyi kimi bir taxta parçası bərkidin. Çərçivə genişliyindən daha qısa olacaq və dönmə çubuğunun altına quraşdırılacaq.

Addım 5: Nəzarətçi

1. Nəzarətçinin əsası olaraq Arduino Uno 3 istifadə etdim. Cəmi 17 giriş və çıxış pinləri var.

2. Nəzarətçi batareyanı ehtiyatda saxlayan I2C RTC nəzarətçisi vasitəsilə vaxt saxlayır. RTC -nin batareyasını dəyişdirmək üçün hər il nəzarət cihazını açmaq səyindən qurtarmaq üçün yenidən doldurulan bir batareyanın ehtiyat ehtiyatına sahib olmaq daha yaxşı olardı. Vaxt fırlanan nəzarətçi vasitəsi ilə təyin olunur və 4 rəqəmli 7 seqmentli LED -də göstərilir. Bir LCD istifadə edilə bilər və qapının neçə dəfə açılıb -bağlanması kimi daha çox məlumat göstərilə bilər.

3. Açılış və bağlanma vaxtları 10k ohm xətti potensiometrlərlə tənzimlənir. Açılış/bağlanma vaxtlarını təyin etmək üçün fırlanan kodlayıcıdan və LED displeydən istifadə edə bilərdim, ancaq istifadəçinin yuxarı qalxıb paneldən məsafəni uzaqdan görə bilməsinin daha asan olacağına qərar verdim. Zaman yalnız hər həftə dəyişməlidir.

4. Uzaqdan əl ilə açılma və bağlanmanın əlverişliliyi üçün simsiz RF adapteri (https://www.adafruit.com/product/1097). Əsas fob url:

5. Nəzarətçini yerləşdirmək üçün seçdiyim qutu kiçik tərəfdə idi, buna görə uzaqdan qəbulediciyə uyğun olaraq daha kiçik bir qutu əlavə etməliydim.

6. Dondurma diaqramı əlavə olunur.

Addım 6: Kod

Kod ətrafında dönür və aşağıdakıları yerinə yetirir:

1. panel açarlarının vəziyyətini tarar, 2. RTC oxuyur və vaxtı günün dəqiqələrinə çevirir (0 -dan 1440 -a).

3. iki analoq potensiometrini oxuyur və tam ədədin açıq və qapalı vaxtlarına çevirir. Vaxt parametrlərinin daha yaxşı həlli üçün açıq qapalı vaxtlar sırasıyla 3-dən 9-a və 15-dən 9-a qədər məhdudlaşdırılır.

4. uzaqdan düyməyə basıldığını görmək üçün RF girişini oxuyur.

5. cari vaxtı açıq və qapanma vaxtı ilə müqayisə edir və qapını açıb -bağlamağı təyin etmək üçün rejimi oxuyur.

Əl ilə açma və bağlama düyməsinin əlavə edilməsi, sistemin 'əl ilə' və 'avtomatik, yəni vaxtlı' rejimləri arasında keçid etməsi üçün proqram dizaynını çətinləşdirdi. İstifadəçinin avtomatik rejimə qayıtmaq üçün aç və ya bağlama düyməsini iki dəfə basdıraraq başqa bir 'rejim' açarı əlavə etmədən bunu həll etdim.

Açmaq və ya bağlamaq düyməsini bir dəfə basmaq nəzarətçini əl rejiminə keçir. Qapı yaxın vaxtdan sonra açılsa, bəlkə də gecikmiş bir toyuğu yuvaya buraxsanız, istifadəçinin qapını avtomatik rejimə qaytarmağı unudacağı ehtimalı var. Beləliklə, manuel rejim, xatırlatmaq üçün "Aç" və ya "Bağla" göstərən LED ekranla ifadə olunur.

Aldığım LED Ekran kitabxanaları:

Addım 7: Nəzarətçi Parçaları Siyahısı

Arduino Uno 34 Rəqəmli 7 Segment Modulu

MG 996R Servo motor

1k Ohm rezistor

FET: FQP30N06L.

2 x 10kOhm potensiometrlər (təyin/açma vaxtları)

Daxili düymə ilə Rotary Encoder

Jumper teli

1A DC-DC çeviricisi: Servo və solenoid üçün

1 x SPDT keçid açarı (Saat/Dəqiqə seçici)

1 x SPDT mərkəzi ani-off-ani (əl ilə açma/bağlama üçün)

1 x SPDT mərkəzi söndürmə (boşluq/vaxt görüntüsü/vaxt set seçicisi üçün)

Solenoid: 6-12V 10mm vuruşla çəkin

Adafruit Sadə RF M4 Alıcısı - 315MHz Anlıq Tip

Keyfob 2 Düyməli RF Uzaqdan İdarəetmə - 315MHz

Qutu

Addım 8: Enerji Təchizatı və Günəş Paneli və Batareya Ölçüsü

1. Arduino 12Vdc -dən işləyə bilsə də, bu, xətti tənzimləyicinin isti işləməsini təmin edər. Servo daha yüksək gərginlikdə (<7.2V) daha yaxşı işləyir, buna görə də 9Vdc sistemini işə salmaq və solenoidi və servoyu 6V-də gücləndirmək üçün DC-DC konvertoru istifadə etmək güzəştə getməli idi. Düşünürəm ki, DC-DC çeviricisini yox etmək olar və Arduino, servo motor və solenoid eyni 6V (1A) təchizatı ilə işləyir. Arduino'yu servo və solenoiddən süzmək üçün 100uF kondansatör tövsiyə olunur.

2. Hazırladığım nəzarətçi təxminən 200mA sakit bir cərəyan çəkdi. Solenoid və servo işləyərkən cari çəkiliş təxminən 1A idi.

Batareya enerjisinə qənaət etmək üçün LED ekranı bir açarla söndürülə bilər.

Qapının açılması və ya bağlanması təxminən 7 saniyə çəkdiyini nəzərə alsaq və gündəlik açılış və bağlanma əməliyyatlarının gündə yalnız iki dəfə baş verdiyini nəzərə alsaq, gündəlik enerji istehlakı hesablamasında 1A nəzərə alınmadı.

1A 9V fiş paketindən çıxa bilər, ancaq elektrik və fiş paketi hava şəraitindən qorunmalıdır.

3. Gündəlik enerji istehlakı 24h x 200mA = 4800mAh olaraq hesablanır. 20W günəş paneli olan 7Ah qurğuşun turşusu akkumulyatoru, illik orta hesabla 5 saatlıq izolyasiyaya malik olan ərazilərdə bir günlük avtonomiya ilə kifayətlənməlidir. Ancaq daha çox batareya və daha böyük bir panel olsaydı, daha çox muxtariyyət günləri olardı.

Batareya və panel ölçüsünü hesablamaq üçün aşağıdakı onlayn kalkulyatordan istifadə etdim:

www.telcoantennas.com.au/site/solar-power-…

Addım 9: İstifadəçi Təlimatları

Qapı avtomatik və ya əl rejimində işləyir.

Avtomatik rejim, qapının açıq və ya yaxın vaxt parametrlərinə uyğun olaraq açılması və ya bağlanması deməkdir. Ekran rejimi "Boş" olaraq təyin edildikdə avtomatik rejim boş bir ekranla ifadə olunur. Rejim mexaniki rejimdən Avtomatik olaraq dəyişdikdə 'AUTO' sözü 200mS yanıb sönəcək.

Pult və ya idarəedicinin açılması aktiv olduqda qapı Manual rejimə keçir. Manuel rejim, ekranda "OPEn" və ya "CLSd" göstərildikdə, ekran açarı "Boş" olaraq təyin edildikdə bildirilir.

Manuel rejimdə açma/bağlama vaxtı parametrləri nəzərə alınmır. Qapı əl ilə açıldıqda onu bağlamağı və ya əl ilə bağlı olanda qapını açmağı və ya Avtomatik rejimə qaytarmağı istifadəçinin öz öhdəsinə götürür.

Avtomatik rejimə keçmək üçün istifadəçi qapı artıq bağlı olduqda ikinci dəfə Bağla düyməsini, ya da qapı artıq bağlı olduqda Aç düyməsini ikinci dəfə basmalıdır.

Qapı günün əvvəlində (12:00) Avtomatik rejimdə başlayır.

Addım 10: Bells and Whistles

Gələcəkdə bəzi təkmilləşdirmələr ola bilər:

Qapı açıldıqda/bağlandıqda siqnal vermək üçün simsiz qapı zəngi

"Siqnal siqnalı", sistem solenoid və servoya bərabər olan cərəyanı 10 saniyədən çox çəkərsə.

Nəzarətçini konfiqurasiya etmək üçün Bluetooth və Tətbiq.

Açılış və bağlanma İnternetə nəzarət edir.

Daha çox məlumat üçün LED displeyi LCD ilə əvəz edin.

Potansiometrlərin açılması/bağlanması vaxtını ləğv edin və açma/bağlama vaxtlarını təyin etmək üçün bir keçid açarı və mövcud dönər açarı istifadə edin.