Рассмотрим принцип работы схемы системы автоматики. Допустим штора находится в открытом состоянии и Концевой датчик GC2 находится во включенном состоянии. Если нажать кнопку КН2 «» , то ничего не произойдет, так как кнопка закорочена на землю замкнутыми контактами геркона GC2. Если кратковременно нажать кнопку КН1 «↓», то откроется транзистор VT1 током текущим через резистор R1. Сработает реле Р1. Контактами Р1.1 реле подаст питание на работу электромотора и штора начнет опускаться. Одновременно контакты P1.2 разорвут цепь питания кнопки КН1 и заблокируют работу кнопки КН2. При опускании шторы в нижнее положение сработает датчик GC1 и выключит реле Р1 — устройство остановится в режим ожидания. Аналогичный режим работы устройства и при движении вверх при срабатывании контактов Р2.1 двигатель будет вращаться в другую сторону. Если требуется остановить штору в каком-либо промежуточном положении, то нажатие кнопки КН3 «Стоп» приведет к обесточиванию реле, соответственно к выключению двигателя и установки устройства в режим ожидания.
Схема питается от мостового выпрямителя выпрямляющего переменное напряжение 18 Вольт со вторичной обмотки трансформатора Т1. В цепь питания сетевым напряжением установлен плавкий предохранитель на 0,5 А. Электродвигатель питался от отдельного стабилизатора на микросхеме КРЕН5 закрепленной на мощный радиатор. В дальнейшем был установлен элекродвигатель от принтера на 24 Вольта и схема приняла показанный вид. Оказывается все двигатели в электроотвертках, шуруповертах, игрушках и принтерах по размеру и креплению унифицированы.
Детали устройства
Транзисторы применены кремневые средней или большой мощности структуры n-p-n. Реле серии РЭС9 паспорт РС4524200. Диоды VD обыкновенные выпрямительные — устанавливать обязательно. Кнопки любые на размыкание.Конденсатор в фильтре емкостью 500- 100vra на 50 вольт. Мостовой выпрямитель любой на ток 3-4А.
Монтаж проведен своими руками навесным способом на контактах реле, сами реле установлены на текстолитовой плате. Элементы управления, трансформатор и электроника помещены в подходящий корпус. На корпусе установлена розетка типа DB9 для подключения разъема с кабелем для подачи сигналов от датчиков и питания двигателя мотора. Смотрите фото.
Самодельное штора надежно работает уже третий год. Схему автоматики можно с успехом использовать для управления и другими устройсвами, например электрофицированные подъемные гаражные ворота различных конструкций допустимо управлять по данной схеме. В перспективе намечено сделать автоматику управления римской шторой на плате Arduino с реализацией дистанционного управления через ИК пульт и автоматической работы от датчика освещения. Пример работы шторы в нынешнем состоянии приведен на видеоролике
Современные технологии развиваются с колоссальной скоростью и внедряются во все сферы нашей жизни, включая декорирование помещений. Ценители практичных решений всё чаще выбирают шторы с электроприводом для оформления домов и квартир. На выбор покупателям предоставлено большое разнообразие раздвижных штор со встроенной панелью и дистанционным управлением. В статье подробнее рассмотри модели данного типа, а также сравним плюсы и минусы эксплуатации.
Введение
Специальные системы управления шторами, с электрическими приводами, украшают не только жилые помещения. Их также часто устанавливают в офисных зданиях, ресторанах, гостиницах, отелях и прочих учреждениях. Наличие данной конструкции значительно повышает уровень комфорта в помещении. Для оформления стандартных оконных проёмов их используют редко, однако, в определённых ситуациях установка данной системы необходима.
Процесс регулировки полотен происходит автоматически. Пользователь может управлять конструкцией, используя пульт или установив определённый режим на панели задач. Поменять положение штор можно за считаные секунды, не приближаясь к карнизу.
Где и когда используются?
Специалисты из сферы оформления помещений выделяют следующие ситуации, при которых стоит обратить внимание на электро-занавески: Если в помещении установлены высокие окна, шторы с электроприводом будут более чем уместны. Это не только стильный, но также удобный способ оформить проём. При помощи пульта можно без проблем управлять полотнищами, без лестниц и прочих подобных конструкций.
Механизированные системы идеально сочетаются с панорамными или эркерными окнами. Как правило, вручную управлять шторами и занавесками в этом случае бывает затруднительно. Электронная система справится с этой проблемой Если в комнате установлено много мебели и доступ к окнам попросту затруднителен, то шторы с электрическим приводом – замечательный вариант. Отпадает необходимость пробираться к окнам каждый раз, чтобы поправить занавески или сменить их положение. Нажатия кнопки будет вполне достаточно
Дизайнерский стиль
В некоторых случаях автоматические системы управления используют для создания необходимого дизайнерского эффекта. Такой приём идеально подходит для стиля хай-тек, который является олицетворением инновационных технологий и практичности. Также эти системы являются неотъемлемой составляющей «умных» домов, где практически всё автоматизировано и настроено для удалённого управления.
Разновидности и характеристика
Все шторы на электроприводе делятся на два класса, в зависимости от особенностей строения карниза:
- раздвижные шторы (горизонтальные);
- подъёмные механизмы (вертикальные).
Ко второй группе относятся следующие варианты:
- рулонные занавески;
- римские шторы;
- жалюзи-плиссе.
Механизм раздвижного типа ставят на стандартные полотна, которые закрываются горизонтально (портьеры, гардины и прочее).
Данная конструкция сложнее и включает в себя следующие составляющие.
- Первая обязательная составляющая – шины. Это профиль с пазами, частота которых напрямую зависит от рядности карниза. Для их изготовления используют полимеры, алюминий или нержавеющую сталь. Если вы выбираете шины для тяжёлых занавесок, рекомендуется сделать выбор в пользу металлических изделий. Пластиковые элементы подойдут для занавесок из лёгких тканей.
Также не обойтись без металлической цепочки или специального ремня. На нем закрепляют крючки фиксации и каретку-ограничитель.
- Еще одна обязательная составляющая – сам привод , который также называют моторчиком. Его устанавливают в отдельном корпусе, закреплённом сбоку шины. Механизм работает в обоих направлениях, обеспечивая закрытие и открытие полотнищ.
Строение дистанционного пульта
На стандартном пульте дистанционного управления, используемом для управления электронной системой, размещено 4 кнопки.
Каждая выполняет свою определённую функцию, а именно:
- закрытие или свёртывание полотен, в зависимости от типа карниза;
- открытие или развёртывание;
- прекращение передвижение штор;
- отдельная кнопка, которая позволяет запомнить текущее размещение занавесок и использовать его в дальнейшем.
Внешний вид, размеры и функциональность пульта может отличаться в зависимости от компании изготовителя и модели конструкции.
Разнообразие автоматики
Чтобы максимально автоматизировать систему управления шторами, можно оснастить её дополнительными элементами, расширив функционал.
Используются следующие датчики и механизмы.
- Если окна в помещении расположены с солнечной стороны, рекомендуется установить специальный прибор, который реагирует на интенсивность света. В зависимости от освещённости и перемещения лучей солнца будет меняться положение полотен.
- В жаркое время года особенно актуален будет датчик, реагирующий на температуру. Как только комната нагревается до определённой отметки, начинается автоматическое закрытие окон. Также этот датчик часто используют на территории регионов со знойным климатом.
- Очень удобен в использовании таймер, с помощью которого можно установить открытие или закрытие полотен на определённое время.
- Шторы-маркизы, в случае если они установлены под открытым небом в террасах или на балконах, комплектуют датчиками осадков. Как только начинается дождь, происходит закрытие ширмы.
Дополнительная информация
Все составляющие, такие, как датчики и электронные приводы, делятся на группы, в соответствии с типом питания.
Выделяют два вида:
- Беспроводные. Такие устройства работают за счёт аккумуляторов или батареек различного типа.
- Проводные. Данный тип приборов подключается к электросети.
Большинство покупателей склоняются в сторону автономного решения, за счёт того, что в случае отключения света сохраняется функционал конструкции.
Плюсы и минусы выбора
Перед тем как заказывать данную систему, необходимо внимательно взвесить все преимущества и недостатки штор с электроприводом. Основываясь на отзывах покупателей и обзорах моделей, был составлен следующий перечень положительных и отрицательных сторон.
Преимущества
- Удобное управление на расстоянии при помощи пульта. Чтобы закрыть или открыть занавески достаточного одного нажатия. Это функция особенно полезна, если в комнате установлены большие окна с массивными и длинными шторами.
- За счёт того, что автоматика работает аккуратно и бережно, значительно продлевается срок службы тканей и материалов, из которых были изготовлены шторы.
- Данную систему можно грамотно вписать практически в любой стиль интерьера.
- Удобное управление при высоких потолках и в труднодоступных местах.
- Используя пульт, можно управлять всеми автоматическими конструкциями данного типа в доме.
- Уровень шума во время работы системы – минимальный.
Недостатки
После ознакомления с достоинствами, необходимо обязательно отметить недостатки штор с автоматически управлением.
- Первое, что отмечают в качестве минуса – высокую цену, которая по карману далеко не каждому потребителю. Стоимость таких конструкций в несколько раз выше, по сравнению со стандартным оформлением оконных проёмов.
- Для работы системы следует организовать дополнительную силовую линию. Не имея должных знаний и умений в этой области, настоятельно рекомендуется воспользоваться услугами специалистов, а это дополнительные траты. Также учитывайте расходы на электроэнергию и аккумуляторы, при необходимости.
- Монтаж системы требует участия знающих специалистов. Здесь не обойтись без специальных навыков и инструментов.
Проанализировав вышеуказанную информацию можно с уверенностью заявить, что преимущества выбора в разы превышают недостатки. Можно сделать вывод, что это практичный, удобный и стильный вариант оформления оконных проёмов в различных стилистиках. Установка такой системы поможет сэкономить личное время, что важно современному потребителю.
Вывод питания
Главная проблема, с которой сталкиваются желающие установить шторы на автоматике – это организация отдельной линии. Провод питания следует разместить максимально близко от места расположения привода. Многие пользователи, которые решаются сделать вывод самостоятельно, совершают распространённую ошибку, размещая прокладку с другой стороны.
Установка и настройка трансформатора не нужна. За счёт незначительного энергопотребления система не будет перезагружать проводку. Питание, необходимое для работы системы, имеет обычные параметры: частота – 50 Герц, напряжение – 220 Вольт. За счёт низкой мощности автоматического карниза линию часто подводят к обычному выключателю.
Создание рулонных штор своими руками – задача, которую может выполнить любой домашний мастер.
Подъемный механизм, который используется в указанной конструкции, выполнен в виде вала, поднятие или опускание штор происходит за счет его вращения.
Такие шторы своими руками – задача несложная и интересная, чтобы ее выполнить, надо приобрести необходимые материалы и инструменты.
Использование рулонных конструкций с подъемным механизмом в любой комнате может преобразить ее до неузнаваемости и позволит решать самые разнообразные дизайнерские решения. Но при установке рулонных штор необходимо учитывать все нюансы, так как вы можете как сделать дизайн стильным, так и полностью уничтожить дизайнерскую задумку.
Рулонные шторы или жалюзи крепят непосредственно на раму или в оконный проем, они хотя и выглядят просто, но не менее интересно, чем дорогие шторы или ламбрекены.
Рулонные конструкции имеют удобный подъемный механизм, поэтому нашли свое применение как в офисах, так и в квартирах.
Преимущества рольштор
Указанные элементы оборудованы удобным подъемным механизмом, они могут быть использованы самостоятельно или вместе с другими элементами оформления окон. Такую конструкцию можно установить и на пластиковые, и на деревянные окна. Они плотно закрывают окно, и за ними просто ухаживать.
Данная конструкция имеет простой подъемный механизм, поэтому он не выходит из строя в процессе использования таких штор. При правильной установке они позволяют полностью затемнить комнату, существует широкий выбор цветовых решений.
Некоторые люди путают римские и рулонные шторы. Они похожи по своему внешнему виду, но римские шторы собираются при помощи системы шнуров, а рулонные шторы имеют подъемный механизм в виде штанги, которая вращается и располагается вверху конструкции.
Типы и виды рольштор
Конструкция вала может быть открытой или закрытой, для простоты управления шторами может использоваться электромотор.
Рулонные конструкции могут быть с кассетами или без, мансардными или в виде рольштор. По принципу управления они могут регулироваться вручную при помощи цепочки или электроприводом. Различают такие конструкции и по используемому материалу, это могут самые разные виды ткани.
Особенности создания рулонных конструкций своими руками
Рассмотрим пример создания такой конструкции своими руками, при этом ролл будет находиться внизу, а на нужной высоте полотно фиксируется при помощи лент.
Сначала проводят замеры окна, на которое будет крепиться указанная занавеска. Ширина ткани должна быть больше указанного размера на 2-4 см, длина должна быть больше на 5-15 см. В зависимости от того, в какой комнате вы будете устанавливать данную конструкцию, делают выбор ткани и ее рисунка.
Для работы вам понадобится:
- два куска ткани необходимого размера;
- ленты, которые будут использоваться в качестве подвязок, они должны быть в два раза длиннее шторы + 30 см;
- деревянный брус или труба для крепления, их ширина должна быть на 1 см меньше ширины занавески, можно приобрести уже готовую кассетную систему;
- прут или планка для утяжеления;
- шуруповерт и шурупы;
- степлер;
- нитка, иголка.
Порядок выполнения работ
Складываем два куска ткани изнаночной стороной и сшиваем с трех сторон, после этого полученный мешок выворачиваем. Теперь надо вставить утяжелитель, или для него можно сделать специальный кармашек.
Проглаживают готовое полотно и степлером прибивают его к деревянному бруску, если используется труба, то ткань оборачивается вокруг нее и прошивается. Подвязки складываются пополам и также фиксируются на бруске при помощи скоб. После этого проводим крепление бруса к оконной раме.
Сверху брус необходимо задекорировать. Если планируется снимать штору, то крепить ее можно на специальные крючки. Для крепления на пластиковое окно надо использовать двусторонний скотч. Изготовление рулонных конструкций – увлекательный процесс, для этого не надо иметь специальные знания или материалы, а в результате вы получите красиво оформленное окно.
Желание обустроить дом своими руками не всегда связано с необходимостью сэкономить на работе специалиста или готовой продукции. Умельцами движет стремление превзойти профессионалов. И нередко им это удаётся, даже в таких непростых случаях, как самостоятельное изготовление электропривода для рулонных штор. новый ключ для теста
Для чего нужен электропривод?
Установка автоматических жалюзи рекомендована в больших здания, жилых или нежилых постройках. Это необходимо для того, чтобы не тратить время на регулировку всей системы. Запрограммировав устройство, можно управлять всеми окнами. При этом каждое отдельно взятое окно регулируется независимо от других.
Автоматические модели имеют и ещё одно неоспоримое преимущество. Износ конструкции происходит значительно медленнее, поскольку при регулировке всегда затрачивается одна и та же сила.Рулонные шторы с электроприводом могут стоить значительно дороже. К тому же, необходимо оплатить работу мастера, который их установит, если покупатель не может сделать это самостоятельно.
Виды
Разлучают 2 способа управления автоматическими рулонными шторами:
- Дистанционный. Шторы управляются при помощи запрограммированного особым образом пульта. На устройство можно установить таймер, который даст возможность пульту давать команды в определённое время. Такая система работает по тому же принципу, что и будильник;
- Стационарный. Чтобы привести такой механизм в действие, нужно нажать на кнопку, которая вмонтированная рядом с окном.
Самые дорогие модели жалюзи оснащены фотоэлементами. Они чутко реагируют на естественное или искусственное освещение, поднимаясь и опускаясь в нужный момент. Существует ошибочное мнение о том, что автоматические шторы создают слишком много шума при работе. На самом деле, наличие шума может свидетельствовать только о низком качестве монтажа. Если конструкция установлена правильно, движения штор вас не побеспокоят.
Существуют и другие классификации для жалюзи с электроприводом, например, по месту установки:
- Вентиляционные. Их устанавливают в системе вентиляции. Такие шторы часто используют на промышленных предприятиях для защиты помещения от постороннего шума или неприятных запахов;
- Для генераторов. Необходимы для того, чтобы защитить генератор от грязи и пыли. Несмотря на своё название, данная разновидность штор активно используется в быту. Различают встроенные и накладные модели. Такая конструкция необходима там, где к безопасности предъявляются особенно высокие требования;
- Наружные. Основная функция заключается в защите помещений от проникновения посторонних лиц, то есть, взлома. Кроме этого, модель защищает от низких температур и прямых солнечных лучей.
При изготовлении жалюзи в домашних условиях можно ориентироваться на типы рулонных штор с электрическим приводом, приведённые выше.Однако не следует забывать, что для наружного использования желательно приобретать готовые конструкции. Рулонные шторы собственного производства подходят только для применения внутри помещений.
Нужно ли быть профессионалом?
Сконструировать автоматическую систему своими руками может не только специалист с соответствующим образованием. Техника сбора и монтажа намного проще, чем кажется. Мастер-классы, представленные на тематических ресурсах, и книги по строительной тематике указывают пошаговые действия. Тем не менее, наличие определённых навыков всё-таки необходимо. Если вам никогда не приходилось выполнять ремонтные работы, стоит обратиться к специалисту. Это позволит избежать неприятных последствий, связанных с неправильной установкой, и неоправданных расходов.
Материал для штор
В большинстве случаев для изготовления жалюзи выбирают ткань высокой плотности. Однако можно использовать и другие материалы.
Если интерьер комнаты позволяет, для изготовления штор применят нерабочие дискеты или CD-диски. Такая идея подходит для комнаты подростка, где излишняя строгость будет выглядеть неуместно. В интерьере, предполагающем неформальность, можно использовать календарики или открытки. Подойти могут даже полоски кожи.
Первый этап работы
Если решение создать конструкцию своими руками уже принято, прежде всего, нужно определиться с размером будущих штор. Чтобы это сделать, замерьте оконную раму, поскольку длина будущего изделия должна совпадать с её параметрами. Шторы могут иметь большие размеры. Но разница обычно не превышает 12 см. Ширина жалюзи должна совпадать с шириной рамы. Около 2 см необходимо оставить на приступы.
При раскройке материала нужно приготовить 2 выкройки, так как одна из них станет изнанкой, а другая лицевой стороной. Выкройки складывают лицевой стороной внутрь и сшивают. Получившуюся заготовку выворачивают. В мешочке необходимо зашить оставшееся отверстие. При желании можно подобрать разные материалы для каждой из сторон. Но по мнению специалистов, обе заготовки должны быть сделаны из одного и того же материала.
Самостоятельно изготавливать шторы необязательно. Можно модернизировать уже готовые, включающие в состав механизма пластиковый стержень.
Второй этап работы
На следующем этапе жалюзи нужно прикрепить к деревянному брусу. Ширина штор должна быть на 1 см больше, чем длина бруса. Материал для штор следует расстелить изнанкой вверх. В верхней части заготовки нужно сделать отступ не менее 5 см. После чего укладывается заранее приготовленный брус. К нему плотно прикрепляют материал. Для закрепления можно использовать степлер. Рейка должна натягивать штору. Для того, чтобы это стало возможным, нужно сделать небольшой карман. Материал необходимо завернуть на 3 см. В получившийся карман продевают брус.
Третий этап работы
Электропривод можно купить в магазине. Однако некоторые предпочитают создать его своими руками. Для того, чтобы собрать его самостоятельно, вам потребуются удлинитель для бит и электрическая отвёртка. Последний элемент питается от трёх аккумуляторных батарей. Для начала нужно отсоединить батарейный отсек. Провода питания нуждаются в удлинении. Их увеличивают на 2 или 2,5 м. Редуктор и электродвигатель следует доработать. Необходимость в этом появляется из-за того, что электропривод будет установлен на ограниченном пространстве. Суть доработки заключена в уменьшении корпуса.
Четвёртый этап работы
Привод присоединяют к жалюзи. Удлинитель фиксации бит предусмотрен в специальном сальнике. Необходимо снять штатную заглушку. Первый элемент устанавливается в торец корпуса намотки. Нужно проследить за тем, чтобы сальник в торце был укреплён достаточно плотно.
К раме нужно прикрепить специальную скобу, на которой и будет закреплено устройство. Для первоначальной фиксации электропривода к жалюзи необходимы стяжки. Впоследствии элементы, используемые для крепежа, нужно заменить скобами. Установка осуществляется в горизонтальном положении после того, как двигатель монтируют на своё место. На блоке питания расположен реверсивный выключатель. С его помощью осуществляется управление работой всей готовой конструкции.
Электропривод может быть представлен в виде мотора с редуктором. Чтобы выбрать нужную модель, следует учитывать усилие вращения вала и скорость. Приобретать нужно агрегат, мощность которого составляет не менее 12 Вт. Скорость вращения вала, по словам специалистов, должна превышать 15 оборотов в минуту.
Далее в пластиковую коробку устанавливают двигатель. Затем нужно провести кабель. Следующим шагом становится проведение кнопок, которое завершает процесс изготовления штор с электрическим приводом. Дополнить готовую конструкцию можно при помощи автоматики и стационарного питания. Модели, в состав которой входят такие элементы, могут двигаться вправо/влево, если это вертикальная модель, или вверх/вниз, если горизонтальный вариант.
- Профессионалы советуют приобрести модуль Arduino. Специалисты высоко ценят этот прибор. С его помощью управлению поддаются не только жалюзи, но и ворота, обогреватели и некоторые другие приборы и устройства. Регулировать работу прибора при помощи модуля можно после того, как для него будет написана специальная программа. Это особенно необходимо в тех случаях, когда система будет установлена на 2 и более окна. Лёгким нажатием на кнопки вы сможете установить необходимую скорость закрытия или открытия, поднимать шторы полностью или частично, а также осуществлять другие нужные манипуляции. Модуль Arduino даёт возможность программирования дополнительных функций, среди которых следует отметить режим безопасности. Эта функция необходима для того, чтобы своевременно оповещать о том, что в работе модуля появились определённые сбои;
- Оставьте себе возможность управлять конструкцией жалюзи вручную. Каким бы качественным ни был механизм электропривода, рано или поздно может произойти сбой в работе. Возможны поломки, при которых придётся устанавливать новый привод. Ручное управление позволяет в случае нарушения баланса осуществить синхронизацию работы конструкции. Отсутствие зависимости от электрического привода позволяет пользоваться шторами в то время, когда мотор будет отсоединён для замены или ремонта;
- Берегите механическую часть конструкции от пыли и влаги, которые могут попадать в комнату через окно. На кухне электропривод подвергается неблагоприятному воздействию копоти и пара, которые выделяются при приготовлении пищи. Механизм рано или поздно даст сбой. Однако период его работы можно значительно растянуть;
- шторы самостоятельно
- Поскольку электропривод в любом случае потребует ремонта, не склеивайте пластиковые боксы, в которых находятся движущиеся элементы. Чтобы скрепить их между собой, используйте скобы. Их можно удалить, если это необходимо.
Предложение шторы самостоятельно для теста
Рулонные шторы с электроприводом – это ещё один шаг к уюту и комфорту в вашем доме. Позаботившись об их установке, вы получаете возможность не тратить время на регулировку механизма. Для того, чтобы изготовить и установить шторы самостоятельно, необязательно иметь техническое образование новый ключ для теста Просто будьте внимательны и запаситесь терпением.
В этой статье я расскажу о конструкции автоматического привода штор, установленного у меня на балконе. Там у нас растут цветы, которым вреден прямой солнечный свет. Кроме того, летом, если окна балкона закрыты, при прямом солнечном свете воздух на балконе быстро перегревается. Однако когда прямого света нет, шторы желательно открыть — тень тоже не способствует росту цветов. Поэтому, для поддержания на балконе приемлемой освещенности, я автоматизировал работу штор.
Механика
Шторы изначально уже были на балконе. Их две, обе подвешены на металлическом тросике, протянутом под потолком от одной стены балкона до другой. Понятно, что передвигать нужно сразу обе шторы, при этом из-за трения штор об тросик (он достаточно шершавый) требуемая сила должна быть достаточно велика. Кроме того, иногда на пути шторы могут встречаться препятствия, например, приоткрытое окно балкона, что еще больше увеличивает требования к силе.
Таким образом, привод должен быть достаточно мощным и надежным — на балконе часто бывает повышенная влажность, возможна достаточно большая разница температур зимой и летом. Поэтому основой привода я сделал автомобильный привод стеклоподъемника. Он обладает достаточной мощностью, способен выдавать большой крутящий момент (в него встроен червячный редуктор) и очень надежен.
Схема механической части привода показана ниже:
Подробнее о конструкции. На вале привода стеклоподъемника (слева на схеме) закрепляется пластиковый ролик с проточкой, на который намотан виток веревки. Привод закрепляется на одной из стен балкона. На противоположной стене крепится такой же ролик, через который также пробрасывается веревка.
После этого веревка натягивается, так что трения веревки на ролике привода хватает для перемещения штор. Противоположные концы каждой шторы крепятся к веревке так, чтобы при вращении мотора штора раздвигалась или сдвигалась.
Для проверки работы привода я сделал его уменьшенную модель. Привод стеклоподъемника и независимый ролик закрепил на доске, натянул между ними веревку, после чего можно было проверять работу электроники и измерять силу, развиваемую приводом.
Фотография самого привода на макете:
Как видно из фотографии, к приводу стеклоподъемника прикреплена достаточно крупная тонкая пластина (я использовал текстолит). К ней крепится металлический уголок с двумя отверстиями, через которые пропущена веревка. Он нужен для того, чтобы виток веревки на ролике не путался, для этого отверстия в уголке сделаны на разной высоте относительно пластины.
Правее уголка — концевые выключатели, нужные для остановки штор к крайних положениях. Для того, чтобы обозначить эти положения, на веревку надеваются две пластиковые трубочки (на фотографии рядом с нижним выключателем видна только одна из них). Трубочки располагаются так, что при достижении шторой крайнего положения одна их них нажимает на выключатель, при этом для надежного нажатия рядом с каждым из выключателей крепится металлическая пластинка, которая прижимает трубочку к выключателю.
Три металлические стойки, прикрепленные к пластине, нужны для крепления крышки привода.
Оба ролика для веревки сделаны из колес для мебели. Используя дрель и напильник, в каждом из них нужно проточить канавку, в канавке ролика привода должны укладываться два витка веревки. Ролик привода крепится на валу за счет натяжения, при этом отверстие в нем пришлось расточить до квадратного, так как вал привода квадратный.
Привод крепится к стене балкона при помощи подходящих мебельных уголков (один из них виден на фотографии слева). В приводе стеклоподъемника достаточно крепежных отверстий, так что проблем с креплением не возникает.
Вид привода, уже прикрепленного к стене и закрытого крышкой:
Для того, чтобы натягивать веревку, используется специальный винт с гайкой, к которому крепятся концы веревки:
Также к нему прикреплен конец одной из штор.
Электроника
Вся электроника у меня разбита на две части — силовую и управляющую. Главная задача силовой части — обеспечение питания двигателя привода. Привод стеклоподъемника может потреблять очень большой ток. Для уменьшения этого тока я уменьшил напряжение питания привода до 5 вольт, но даже при этом максимальный ток, потребляемый двигателем, может доходить до 3А. Чтобы обеспечить такой ток, я использовал блок питания от принтера, способный выдавать напряжение около 30В и ток до 0.7А, а так же DC-DC преобразователь до 5В. За счет понижения напряжения DC-DC вполне способен выдать нужный ток.
Управление питанием двигателя производится при помощи мощного реле, предназначенного для изменения полярности сигнала, и MOSFET, управляющего подачей напряжения на двигатель. Благодаря использованию MOSFET можно регулировать скорость вращения двигателя, но в данный момент эта возможность не используется.
Также на силовой части установлены стабилизаторы, предназначенные для питания управляющей электроники и цепь контроля питания двигателя. Стабилизаторы питаются от более низковольтной цепи блока питания, напряжение там не превышает 12В.
Схема силовой части
Управляющая электроника представлена микроконтроллером STM8S. Контроллер выполняет достаточно много функций — измерение освещенности, принятие решения о запуске привода, контроль за положением штор по концевым выключателем, управление питанием привода, управление приводом в ручном режиме — по командам пульта ДУ. Кроме того, к контроллеру подключен радиомодуль на NRF24L01 и шина 1-Wire, по которой подключены три датчика температуры. При помощи радиомодуля можно управлять приводом и считывать значения температуры в разных точках балкона и на улице, однако в данный момент второй радиомодуль подключен только к макетной плате, так что далее этот функционал я рассматривать не буду.
Используемый блок питания от принтера имеет вход для перевода его в состояние Stand-by. Его я тоже использую, благодаря чему уменьшается потребление энергии конструкцией. В программе учитывается, что блок питания переходит в рабочий режим с определенной задержкой, а после 30 секунд бездействия привода блок питания опять переходит в режим Stand-by.
Индикация работы привода — при помощи трехцветного светодиода (используются только синий и красный диоды). Синий загорается при подаче напряжения на двигатель, красный начинает периодически мигать при наличии ошибок в работе привода. Число вспышек позволяет определить номер ошибки.
Для звуковой сигнализации некоторых событий (например, при подаче команды на закрытие уже закрытых штор) используется сам двигатель привода. На него подается ШИМ сигнал с маленьким коэффициентом заполнения, в результате чего двигатель достаточно громко пищит.
Схема управляющей части
В качестве датчика освещенности используется фоторезистор, прикрепленный присоской к окну. Так как присоска может отпасть от окна, рядом с фоторезистором расположена маленькая кнопка. Пока присоска держится на окне, кнопка прижата к окну. Если присоска отпадет, автоматическая работа привода прекращается и начинает мигать красный диод. Если датчик не подключен к разъему, то это тоже обнаруживается контроллером.
Вид датчика освещенности:
Так как освещенность датчика может резко изменяться — из-за различных вспышек на улице, переменной облачности, то данные от датчика приходится фильтровать. У меня реализован следующий алгоритм обработки: данные от датчика оцифровываются с частотой 10Гц, и записываются в массив. Раз в секунду значение этого массива усредняется (в первую очередь это нужно для фильтрации шумов и вспышек). Далее полученные значения добавляются в другой массив размерностью 600 элементов, после достижения конца массива запись начинается с его начала. Также каждую секунду производится анализ этого массива — контроллер подсчитывает, какой процент элементов массива меньше определенного порога (с ростом освещенности напряжение на выходе фотодатчика падает). Если значения более 66% элементов меньше заданного порога — то считается, что освещенность достаточно велика, и шторы можно закрывать. Таким образом проводится фильтрация периодических изменений освещенности. При этом на частоту работы привода тоже наложено ограничение — в автоматическом режиме мотор включается не чаще раза в десять минут.
Как я упоминал выше, имеется возможность управлять шторами с пульта ДУ. При помощи пульта можно полностью открыть и закрыть шторы, частично открыть их, запустить привод по мгновенному значению освещенности.При управлении с пульта ограничений на частоту работы привода нет.
Также есть возможность программно перезагрузить контроллер.
При передвижении штор контроллер следит за состоянием концевых выключателей. Если после начала движения соответствующий выключатель не сработает в течении 20 секунд, работа мотора прекращается. Чтобы продолжить работу привода после устранения неисправности, как раз и нужно перезагрузить контроллер.
Вся электроника установлена в стандартный пластмассовый корпус:
Один из выключателей нужен для перевода электроники в автоматический режим работы, второй позволяет полностью отключить питание мотора.
При помощи гнезд Jack 3.5мм к устройству подключаются датчик освещенности, TSOP для приема данных от пульта, и внешние термодатчики.
Белым колпачком закрыт светодиод — так его видно под любым углом.
Вид собранного и установленного на свое место блока электроники:
Видео работы привода (управление с пульта):
