Безжична версия на Отворена или затворена ли е гаражната ми врата?: 7 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Искахме проста, евтина и надеждна система за индикация, която да ни показва дали нашите гаражни врати са отворени или затворени.

Има много проекти „Отворена ли е гаражната ми врата“. По -голямата част от тези проекти са твърдо свързани. В моя случай прокарването на проводници между сензорите и приемниците не беше възможно. Това е само 25 метра на 80 фута, между гаража и къщата, но ние не обичаме да копаем бетон, за да поставим проводници и така или иначе очакваме други, които споделят общо пространство с нас, да го харесат още по -малко.

Нашият проблем е, че нямаме видимост от къщата до гаражната врата. Гаражът е отделна сграда.

Понякога оставяме едната или дори двете врати отворени през нощта и тъй като не искаме инструментите да изчезнат от сервиза или колата ни да изчезне, затова си помислихме, че нещо, което показва състоянието на вратата, е добра идея.

Вече имаме инсталирана система за отваряне и затваряне на безжично дистанционно управление. Това е система с подвижен код и 433 Mhz сигналът е много труден за дублиране, така че част от системата е безопасна и надеждна. Проблемът е, че когато използваме тази система от вътрешността на къщата, никога не знаем дали вратата е отворена или затворена. Всъщност натиснахме бутона за гараж на дистанционното и заключихме къщата, мислейки, че гаражната врата е ОТВОРЕНА, когато всъщност я затворихме. Това е досадно, особено ако вали дъжд.

Консумативи

Рискове

Не мога да подчертая това достатъчно … Ако ще изграждате този проект, има предупреждение. Затварянето на гаражни врати, без да могат да видят какво се случва, може да струва скъпо, дори опасно за другите, които може да не знаят, че вратата се затваря. Може да искате да добавите сензори за заключване само в случай, че колата или нещо или някой друг попречи на затварящата се врата. Много разновидности на гаражни врати имат вградени защитни механизми, но … повечето се връщат само след като се упражни значителна сила върху нещо, което е останало по пътя и подозираме, че колата ви може да изглежда по -добре без дълга вдлъбнатина по тялото или по -лошо аварийно пътуване в болница.

Умения, необходими за изграждането на този проект

Механично мислещи и основни електрически или електронни умения

Възможност за спойка сравнително добре

Възможност за разглеждане на платка и идентифициране на ключове и терминали за свързване

Възможност за извършване на основни работи с ламарина или ламарина като рязане и огъване

Инструменти

Резачки за ламаринени плочи

Малки отвертки

Средна ръчна пила или шкурка (за премахване на остри ръбове)

Поялник и спойка

Поставка за пейка (за огъване на ламарина)

Суровини (зависи от позиционирането на сензори, предаватели и приемници)

Двустранна лента с добро качество на няколко метра

Листова стомана или ламарина приблизително 150 mm x 100 mm или 6 in x 4 in

Малки кабелни връзки поне 20

Около 6 метра или 20 фута кабел или проводник от фигура 8

Около 6 метра или 20 фута кабел Cat 5 или нещо подобно

Части, необходими за изграждането

Дистанционно и приемник. Търсете в Ebay за 12VDC 433MHz, 2 бутона безжично RF реле за дистанционно управление превключвател приемник предавател комплект. Съпоставете с този на снимката.

Осветена моментална 16 -милиметрова тире с бутон 12V. Търсете в Ebay или заменете това, което отговаря на вашите нужди

2 микро превключвателя

LED светлина

Резистор 560 ома

2 x 12 DC волта захранвания - ток макс 200mA само 1 е необходим, ако използвате батериите на предавателя

Може да се нуждаете и от монтажна кутия или друг метод, за да направите бутоните на индикатора да изглеждат добре

Разходи

Разходите за изграждането на това са около A25 долара, но ние имахме както 12VDC щепселни пакети в нашата боклучна кутия, така и жици и други обикновени битове, лежащи наоколо. Изградихме 2 блока и интегрирахме това в нашата безжична система за дистанционно отваряне на врати, инсталирана преди около 12 месеца

Стъпка 1: За този проект

Моите гаражни врати са ролетни или в някои окръзи се наричат ролетни врати. Наричат се ролетни врати, защото точно това правят. Те имат водач, прикрепен към стената от двете страни на отвора. Когато вратата се движи надолу, ролката се размотава във вертикалния водач. Вратата е изработена от оребрена стоманена ламарина или често алуминий. Ще използваме вертикалния водач и основата на вратата от едната страна, за да позиционираме сензорите. Този проект ще работи с почти всякакъв вид врати. По -скоро става въпрос за намиране на подходящ механизъм за превключване и място за монтиране на сензорите.

Имаме 2 врати, които изискват система за наблюдение. Ще изградим два блока, по един за всяка врата. Без особена причина избрахме Честота от 433 MHz. Избрахме да изградим продукта от лесно закупени пълни работни единици в eBay, тъй като не виждаме смисъла да отделяме време за изграждането на нещо, когато времето и разходите значително ще надхвърлят обикновения разход на PayPal от няколко долара за всяка врата. Може би просто сме мързеливи. За да поддържаме този проект прост, ще разгледаме само 1 врата. Втората врата е просто повторение на проекта с помощта на допълнителен отделен предавател и приемник.

Стъпка 2: Сигурност

Тъй като тази система е само схема за докладване на състоянието, ние използвахме учебна дистанционна система. Да, знаем, че те са лесни за копиране или дублиране, но в този случай има малка стойност при изграждането на тази система, използвайки устройство за подвижен код с висока сигурност, ако системата, която изграждаме, не може да отваря или затваря вратите.

Ако някой с твърде много време на ръце иска да копира сигнала на предавателя, той скоро ще установи, че вратата няма да се отвори и докато копиран сигнал може да ми даде фалшиво положително за състоянието на вратата, ако е хакната върху единична цикълът на отваряне или затваряне последователността ще се коригира самостоятелно.

Стъпка 3: Схеми

Има 1 дистанционно, което ще наричаме предавател от тази точка напред, и 1 приемник. Предавателят е инсталиран в гаража. Захранва се от 1 х 12 волтова батерия и 27А. Батерията идва с предавателя, а резервните батерии са лесни за закупуване. Напълно нормално е да използвате батерия за работа на предавателя, тъй като няма изтичане на енергия в режим на готовност. Батерията е свързана само когато един от бутоните на дистанционното е натиснат през повечето време предавателят е ИЗКЛЮЧЕН. За този проект ще свързваме клемите на батерията към 12 -волтово DC захранване, така че не е нужно да се притесняваме за подмяна на батерии в бъдеще.

Приемникът е инсталиран вътре в дома. Той също е свързан към 12 -волтово DC захранване. Приемникът има малък източник на енергия, когато е зает с приемане на сигнали. Това е само кратък период от време около 1 секунда, след което приемникът се връща в режим на готовност, който използва 30mA. Ако вратата е отворена, режимът на готовност 30 mA се увеличава до 50 mA, тъй като релето се държи затворено и светодиодната лампа остава включена.

Приемникът ще бъде скрит някъде извън полезрението, свързан с контролен панел близо до входната врата. Ще поставим бутон за отваряне на вратата, който ще има вградена светлина, подобно на индикатора за завършена къща и системата за превключване на плочите по -горе. За нашия проект ще има бутон за отваряне на всяка врата и светлина, която остава включена, ако тази врата е отворена.

Предавателят и приемникът на Ebay

Предавателят се съчетава с приемника, така че не трябваше да програмираме предавателя, за да съответства на приемника. Ако предавателят трябва да бъде съобразен с приемника, е просто да включите двата бита и да натиснете програмния ключ на платката на приемника, светодиодът за захранване ще изгасне. След това натиснете произволен бутон на предавателя. Светодиодът за захранване на приемника ще мига няколко пъти. След това натиснете произволен клавиш на предавателя и готово.

Единствената друга връзка е да свържем светодиод между нормално отворените контакти на релето на платката на приемника, като използвахме последователно 560 ома резистор. Ако бутонът ON е натиснат, предавателят ще светне светодиода на приемника. Ако натиснем бутона OFF, светлината изгасва. Важна характеристика на тази система е, че тя променя състоянието само ако е натиснат другият бутон. С други думи, ако натиснем бутона ON на предавателя, светодиодът на приемника се включва. ако натиснем отново бутона за включване, светодиодната лампа остава включена, всички допълнителни сигнали за включване се пренебрегват от приемника. Същото е и с бутона OFF. Ако предавателят изпрати сигнал OFF, светодиодът ще изгасне на приемника. Всички допълнителни сигнали за ИЗКЛЮЧВАНЕ ще бъдат игнорирани. Тази промяна в последователността на състоянията ще гарантира, че сигналите за отваряне и затваряне няма да се пресичат и при условие, че сензорите работят правилно, системата се самокорегира, ако излезе от последователността.

Стъпка 4: Промяна и изграждане

Първата стъпка е да промените предавателя. Това се премахва от дистанционното устройство с 2 бутона. След това намираме превключватели с бутони на предавателите и запояваме добра дължина на кабел от фигура 8 от двете страни на отворената страна на всеки превключвател. Сега имаме 2 x кабел от фигура 8, свързан към дистанционните ключове. След това свързваме всеки проводник към микро превключвател. На този етап всичко, което направихме, е възможно да се задействат превключвателите на предавателя чрез активиране на микро превключвателите.

Позиционирането на сензора е включено

Всяка врата ще бъде малко по -различна, но изборът на място за монтиране на микро превключвателите върху водача на гаражната врата е важна стъпка. Това се прави най -добре близо до нивото на земята. Микропревключвателят OFF е прикрепен към коловоза на гаражната врата на около 40 mm или на около 1 и 1/2 инча от пода, точно над този сензор поставяме ON или OPEN микро ключа. За да финализираме сензорите, ние прикрепяме алуминиев крак към долната част на гаражната врата и го огъваме на 90 градуса, така че да можем да добавим къса част към вертикалната част на крака, снабдена с хубав проводник, така че да активира леко превключвателите като кракът се движи покрай превключвателния възел. Вижте видеото.

Доказателство за концепция и тестване

Видеоклиповете нагоре и надолу показват първоначален макет на концепцията. (Наистина го инсталирахме правилно по -късно) И в двата видеоклипа ще видите платката за активиране на превключвателя плъзгаща се покрай превключвателите и натиснете всеки от тях. Това, което е по -трудно да се види, е светлинният индикатор на предавателя, който е монтиран несигурно върху ролка тиксо. Всеки път, когато се активира превключвател, този индикатор се включва за миг, което показва, че към приемника се изпраща сигнал. Приемникът небрежно лежи на пода, поддържан и от ролка тиксо.

Сега нека видим какво се случва, когато затворите вратата. Когато вратата се затвори, плочата за активиране на превключвателя преминава първо сензора за включване или отваряне. Това ще активира за миг светодиода на приемника, който сигнализира, че вратата е ОТВОРЕНА, но това незабавно променя състоянието си, когато вратата минава покрай превключвателя OFF или ЗАТВОРЕН, преди вратата да спре на пода. Липсата на индикатор означава, че вратата е затворена.

Сега отваряме вратата. Когато вратата започне да се отваря, първият сензор, който преминава, е сензорът за изключване или затваряне на вратата. Тъй като микро превключвателят OFF е преминат при последното затваряне на вратата, приемникът няма да промени състоянието си. Да, съгласни сме, че вратата е отворена на около 40 мм и няма да се притесняваме за това, но тъй като вратата продължава да се издига само малко по -далеч, микропревключвателят ON или OPEN е активиран, това изпраща сигнала към предавателя, затварящ контактите на релето и включване на светодиода, показващ, че вратата е ОТВОРЕНА.

Стъпка 5: Монтиране на предавателя и приемника

Предавателят В нашия проект премахнахме 12 -волтовата батерия и свързахме 12 -волтово захранване директно към клемите на батерията. Трябваше да намерим сухо място за монтиране на предавателя. При тестването установихме, че предавателят е работил дори ако е бил поставен близо до алуминиевата гаражна врата, но опитът ни казва, че позицията на предавателя трябва да е високо над гаражната врата. Избрахме да поставим предавателя в обикновена пластмасова кутия и го завинтихме към стена на около 300 мм или 12 инча над гаражната врата.

Приемникът

Приемникът е взет вътре в къщата и е монтиран в кухината на покрива близо до фронтон, който гледа към гаража. Сложихме приемника в малка пластмасова кутия и пуснахме 12 волта DC захранване към захранващите клеми. Накрая използвахме кабел от фигура 8 от контактите на релето и го прекарахме по кухината на стената към съществуваща модифицирана пластина за превключване на светлината.

Показани са монтираните приемници. Има два приемника. Другият модул е предварително инсталираната отварачка за гаражни врати. Това беше променено преди време. По принцип същите свързващи проводници към излизащите превключватели и прокарват проводниците надолу по стената до бутон.

Плочата за превключване на светлината е по -голям тип и имаше само един превключвател за светлина, така че след като внимателно изолирахме всички мрежови кабели зад стенната плоча, модифицирахме плочата на превключвателя на светлината, за да приеме 2 моментен превключвател с вградена индикаторна лампа, свързана към релето на приемника. Вижте видеото.

Микропревключвателите Вместо да монтираме микро превключвателите към водачите на вратата, ние огънахме парче тънко парче стомана, за да съответства на профила на водачите на гаражните врати. Това означаваше, че успяхме да повдигнем и спуснем сензорите до оптимално положение, преди да използваме двустранна лента, за да поставим сензорния блок в крайна позиция. Ние също огънахме друг тънък лист стомана, за да покрием и защитим микро превключвателите от повреда или изместване. Свързващите проводници бяха обвързани с кабел и изпънати от пътя. Използвахме качествено двустранно докосване, за да монтираме превключвателите на сензорния блок. Подчертаваме, че качествената лента е важна, тъй като ще позволи определено количество движение на микро превключвател, без да пада или да се разпада, но тази лента е твърда и надеждна. Лентата, която използвахме, е с автомобилно качество, което означава, че е устойчива на вода и температурни промени и остава в лепкаво положение. Изминаха 3 месеца, откакто това беше инсталирано с приблизително 300 - 400 цикъла през това време и лентата не показа никакви признаци на отстъпване.

Сега имахме нужда от начин да отворим вратите отвътре

Досега използвахме дистанционно с подвижен код за отваряне на гаражната врата. Това беше надеждно, но донесе и проблема, който сме решили да разрешим. Решихме да продължим да използваме дистанционното с подвижен код за отваряне и затваряне на вратата, но интегрирахме това в новата система. Ние променихме това дистанционно по същия начин като предавателя за проекта. Дистанционното беше отворено и извадено от кутията. Открихме съответния бутон за отваряне на вратата на платката и запоехме кабел от фигура 8 през контактите на отворения превключвател. Този кабел беше прокаран в кухината на стената заедно с индикаторния проводник от приемника и споен към отворените клеми на моментния превключвател на стенната плоча. Сега, ако натиснем моментния превключвател, системата за подвижен код отваря вратата, но приемникът от проекта показва, че вратата е отворена.

Стъпка 6: Тестване на позициониране и антени?

Така че изглежда така. Вижте видеото. Имаме стенна плоча със стандартен превключвател за светлина и добавихме нов моментен бутон за превключване, който има вградена индикаторна LED светлина. Моментният превключвател е отделен от светодиодната светлина, така че ако активираме моментния превключвател, той не активира светодиодния индикатор. Когато натиснем моментния превключвател, той изпраща сигнал, използвайки съществуващото подвижно кодово дистанционно управление, инсталирано преди няколко години, и отваря вратата на гаража. Знаем, че отваря вратата около 1 секунда, след като натиснем моментния бутон, светлинният индикатор от нашия проект се включва, потвърждавайки, че вратата е отворена.

Ако натиснете отново бутона за момент, вратата ще се затвори, но светлината ще остане включена, докато вратата се затвори почти напълно. Това отнема около 8 секунди на най -бавната ми врата.

Тестване, резултати и някои добри мисли

Позиционирането на предавателя и приемника е ключът към надеждността. Имаме разстояние от 25 метра и видимост до гаража, но не виждаме вратата на гаража. Нямахме проблем с надеждността и нямаше проблем с промените в температурата, но в Австралия, където живеем, ниската температура ще бъде 6 - 8 градуса по Целзий, а високата температура може да бъде 45 по Целзий. Досега диапазонът на тестване беше между 12 и 34 по Целзий, малко вероятно е да получим още студени дни и ще е февруари преди пристигането на горещите дни. Ние също живеем в район без улични проводници без проводници с високо напрежение и без обществен безжичен WiFi или интернет. Ние също имаме лоша сила на сигнала на мобилния телефон (мобилен телефон) и въпреки че не очакваме някое от тези неща да повлияе на 433 MHz сигнала, многото и различни сигнали в нашите дихателни пътища могат да имат много непредсказуеми ефекти и да причинят правилно изградени схеми просто не работят или не успяват да постигнат подходяща сила на сигнала, намалявайки комуникационното разстояние.

Имаме ли нужда от допълнителни антени

При тестването открихме, че предавателят е в състояние да изпрати съобщение до приемника всеки път, когато се прави тест. Малък опит ни показа в екстремни условия на горещо или студено време, има вероятност сигналът да не бъде приет. Ако сигнал е пропуснат поради загуба на комуникация в тази конструкция, той ще се коригира следващия път, когато вратата се качи нагоре или надолу. Ако някой сигнал не успее да премине през най -лошото, което може да се случи, светодиодният индикатор може да даде променени стойности. т.е. посочете, че вратите са отворени, когато са затворени или обратно.

Към днешна дата това не се е случило, но трябва ли да инсталираме антени като превантивен удар? В този проект както предавателят, така и приемникът имат терминали на платката, които могат да бъдат събрани за свързване на антени и увеличаване на усилването.

Можем да ви уверим, че един от най -добрите начини за подобряване на надеждността е като изберете най -добрата позиция за поставяне на предавателя и приемника. Някои примери ги държат далеч от големи метални повърхности, като гаражни врати … или на поне 2 метра или около 6 фута разстояние. Също така се опитайте да не инсталирате нито предавателя, нито приемника в тясно затворено пространство, като например стена, и ако е възможно, позиционирайте предавателя и сензора на видима линия. Не е нужно да се виждат визуално един друг, просто се опитайте да избегнете препятствия като сгради. На този етап в началото на тестването на проекта не установихме нужда от антени с този проект.

Докато антените могат да бъдат както сложни, така и прости, ние бихме препоръчали простото и вижте дали това помага, преди да харчите пари. Ако получим достатъчно коментари, ние сме готови да добавим антени към този проект, които според нас могат да увеличат обхвата. Създаването им няма да има никакви разходи, а всичко, от което се нуждаете, вероятно ще бъде налично от гардероба ви и кутията ви за боклуци.

Стъпка 7: Нещата, които бихме направили по различен начин, ако направихме проекта отново

Критичен преглед

С всеки проект трябва да проявите самокритичност и да погледнете какво бихте могли да направите по -добре. В нашия случай бяхме доволни от резултата, но всички конструктори трябва да мислят как техните проекти могат да бъдат подобрени.

Един от проблемите при навиващите се врати е, че задвижващият мотор е само от едната страна на вратата. Това единично странично задвижване незначително избутва основата на вратата от страната, която не е шофьор, по -силно в водача, но когато вратата се затваря, задвижването кара същата основа на вратата да се изтегли за водача. В моя случай на една врата водачите трябваше да бъдат затегнати, тъй като при първоначалните настройки вратата ще влезе в контакт със сензорите при цикъл на отваряне, но при цикъла на затваряне напълно ще пропусне сензорите. Движението беше само 3 мм или около 1/8 от инча, но това беше достатъчно, за да направи сензорите ненадеждни. Поправихме това чрез затягане на водачите, но това не беше краят на проблема и през следващите няколко седмици на случаен принцип имахме светлинно „ВКЛ“, когато вратата беше затворена.

Може би си спомняте, че в този проект се фокусирахме върху 1 инсталация, но заявихме, че се изграждат 2 блока. Въпреки че има малки разлики между гаражните врати, сензорните и предавателните масиви, използвани на всяка врата, са идентични.

Едната врата е на около 10 години, другата е на около 1 година. По -старата врата се движи нагоре и надолу много по -бързо от по -новата врата. По -старата врата има повече крайна игра, която сме намалили до това, което е описано като приемливо движение на крайна игра, но тази странична крайна игра не е елиминирана.

Не са забелязани проблеми при по -новата врата. Работи безупречно през последните 5 месеца, но имахме постоянен проблем в по -старата врата. Проверката показа, че сензорите сякаш се свързват и задействат с плъзгащия механизъм. Чувам щракване на двата сензора. Ако ръчно активирам отворените и затворените сензори, и двамата работят добре, превключвайки светлинния индикатор "ON". и "OFF", както се очаква.

Възможно ли е понякога, скоростта на вратата да е малко прекалено бърза, за да регистрира първия сигнал на сензора и след това веднага да промени състоянието, за да регистрира втория? Нямам начин да забавя движението на вратата, но мога да увелича разстоянието между сензорите, което ще позволи повече време между сигнала "ON" и "OFF" и можем да увеличим дължината на плъзгащия механизъм, който ще задържа сигнали на превключвателя на предавателя за по -дълъг период от време.

Увеличихме разстоянието между сензорите на 150 мм от 100 мм и също така увеличихме плочата на плъзгача от 75 мм на 100 мм. Това беше преди 4 седмици. Има около 75 цикъла и системата работи безупречно.

Какво бихме направили по различен начин

Ако правихме този проект отново, щяхме да започнем, като използваме нормално отворени индуктивни сензори за близост, а не микро превключватели.

Използването на превключватели на сензора за близост дава по -голям диапазон на грешки или странично движение до 10 мм, а скоростта на сензора е поне 100 пъти по -бърза. Смятаме, че ако на първо място използвахме превключватели на сензора за близост, можехме да оставим водачите на вратата малко повече място за разширяване и свиване на 2,4 -метровата или 8 -футовата широка врата, която може да бъде по -добра към вратата и двигателя за период от време. Смятаме, че скоростта на вратата също ще има по -малко влияние върху надеждността.

Наслади се