Integroitu Alexa -ohjattavat älykkäät kaihtimet: 8 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Verkossa on tällä hetkellä saatavilla paljon Smart Blind -projekteja ja Instructables -ohjelmia. Halusin kuitenkin koskettaa nykyisiä projekteja tarkoituksena saada kaikki sokean sisäinen mukaan lukien kaikki piirit. Tämä tarkoittaisi puhtaampaa ja esiteltävämpää älykkäää kaihtimen järjestelmää.

Joten ensimmäisessä Instructable -ohjelmassani näytän sinulle, kuinka voit tehdä oman älykkään kaihtimen, jota voidaan ohjata äänelläsi Alexan kautta, käyttämällä mobiililaitetta tai manuaalisesti kaihtimia itse.

Annan kaiken mahdollisen, jotta voit tehdä omasi! Nauti: D

Tarvikkeet

Juotin & juote

Kuuma liimapistooli

1 x 270 asteen korkea vääntömomentti servo (https://amzn.to/31Y1EqD)

1 x NodeMCU ESP8266 -kehityskortti. Kaikki tämän kaltaiset:

2 x kosketuspainiketta

Veroboardin prototyyppien luominen

Tarvittava kaiutinjohdon pituus USB -pistorasian saavuttamiseksi (5 V)

3D -tulostin PLA- tai 3D -tulostuspalvelulla

Liitäntäkaapelin pituudet

Naaras- ja miespuoliset otsikkotapit sovituslevylle (tämä on valinnainen, sitä ei vaadita, jos haluat juottaa kaiken suoraan levylle)

Vaihe 1: Nykyisen sokean purkaminen

Ok, joten ensimmäinen bitti kuulostaa hieman pelottavalta, mutta se on hyvin suoraviivainen ja yleensä useimmat kaihtimet käyttävät samaa järjestelmää, vaikka olisikin hieman eri näköinen!

Ensimmäinen asia, joka sinun on tehtävä, on löytää puoli, jolla nykyinen hihnapyöräjärjestelmä sijaitsee, jonka avulla voit avata ja sulkea kaihtimet. Se näyttää samanlaiselta kuin ensimmäinen kuva (tämä on jo poistettu kaihtimista)

Kun olet löytänyt tämän, sinun on poistettava se kaihtimista. Se on vain tapaus poistaa narun pää, joka roikkuu alas (Jokaisen merkkijonon lopussa on solmu). Kun ne on poistettu, järjestelmän läpi kulkevassa kuusikulmaisessa tai neliömäisessä sauvassa on pieni kiinnitysaluslevy. Poista tämä (säilytä sitä tarpeen mukaan myöhemmin) ja liu'uta sitten hihnapyöräjärjestelmää tangon päätä kohti.

Tämä on kaikki, joka on poistettava. Sen pitäisi jättää sauva sinne, missä se sijaitsi, ja myös reikä, jossa hihnapyörän jouset kulkivat, tässä on manuaalisen ohjauksen painikkeet. Toinen kuva näyttää, miltä sisäosat näyttävät, kun vanha hihnapyörä on poistettu.

Tämän hihnapyörän irrottamisen syy on se, että se luo liikaa vastusta servomoottorille, aiheuttaen moottorin pysähtymisen eikä siksi voi liikuttaa kaihtimia fyysisesti.

Vaihe 2: 3D -tulostuksen lisäosat

Ok, joten alla olen sisällyttänyt kaikki tarvittavat 3D -tiedostot älykkäiden kaihtimien luomiseen. Jos sinulla ei ole 3D -tulostinta, on olemassa erilaisia online -palveluita, jotka tulostavat osat puolestasi pienellä hinnalla. Olen sisällyttänyt sekä tulostusvalmiit STL -tiedostot että myös raa'at Fusion 360 -tiedostot, jos sinun on säädettävä mittoja tai muotoja, koska kaikki sokeat eivät ole valitettavasti samanlaisia! Tässä on lyhyt selitys jokaisesta mallista alla:

Servokytkin - Servokytkin on suunniteltu sopimaan kaikkiin vakiovarusteisiin ja se kiinnitetään servoon servon mukana toimitetuilla ruuveilla. Mukana toimitettu liitin sopii kuusikulmaiseen tankoon kaihtimen sisään, jonka halkaisija on 6 mm.

Pääpiirilevy - Tämä insertti on suunniteltu pääpiirilevyä liimaamaan päälle ja istumaan kaihtimen sisälle kaihtimien ohjaustangon alle.

Servo -insertti - Tämä insertti on suunniteltu servo kiinnitettäväksi ja liu'utettava kaihtimien päähän. Se pitää servoa tukevasti ilman liikettä. Tämä on suunniteltu sopimaan tarvikkeiden osassa olevaan servoon.

Painonappipidike - Lopuksi painonappipidike sallii myöhemmin luodun painikepiirin pitämisen paikallaan hihnapyöristä kaihtimiin jääneen reiän yläpuolella. Nämä mahdollistavat kaihtimien manuaalisen käytön tarvittaessa.

Vaihe 3: Piirin rakentaminen

Tämä vaihe vaatii melko paljon juottamista, mutta kaikki on sen arvoista! Ota vain aikaa ja älä kiirehdi mitään.

Rakennamme piiriä kupariverholevylle, mikä mahdollistaa piirin rakentamisen helposti, varmista, että katkaiset oikeat radat oikosulkujen estämiseksi!

Noudata mukana toimitettua Fritz -piirikaaviota rakentaaksesi Smart Blinds -piirin. Piiriä rakennettaessa piirilevy tulee tulostaa. Joten riippuen koosta, joka sinun tarvitsi luoda kaihtimillesi, yritä tehdä piiri mahdollisimman pieneksi. Kuten näet luomastani, Verboard on leveydeltään sama kuin nodeMCU -levyn pituus. Tämä säästää arvokasta tilaa kaihtimien sisällä.

Kuten tarvikkeita koskevassa osassa mainittiin, päätin juottaa naaraspuoliset otsikkotapit piirilevylle, jolloin pystyisin helposti vaihtamaan nodeMCU: n ulos, jos se epäonnistui tai jos oli ongelma. Kuitenkin, jos haluat, on täysin hyväksyttävää juottaa nodeMCU -kortti suoraan Veroboardille.

Yksi asia, jota suosittelen, on miespuolisten otsikoiden käyttäminen servoliitännälle levylle, mikä helpottaa asennusta kaihtimien sisään.

Kuvissa näkyy valmis levy (3D -painettu osa on jo liimattu siihen)

Painikepiirilevy

Toinen piiri, joka sinun on rakennettava, on painikepiiri, jonka avulla voit tarvittaessa ohittaa sokean liikkeen manuaalisesti. Mukana tulevassa 3D -tulostetussa pidikkeessä on riittävästi tilaa kahdelle painikkeelle, ja siinä on myös reikä kolmelle kaapelille, jotka syötetään sivun läpi (1 GND ja 1 kunkin painikkeen digitaalitulo) Kuten piirikaaviosta näet, GND -kaapelit ovat Daisy muutettu, joten painikepiiriä GND ja NodeMCU Circuit GND: tä yhdistää vain yksi kaapeli.

Circuit Veroboardin tekemiseen tarvittava koko on:

W = 24 mm

L = 21 mm

Vaihe 4: NodeMCU -kortin valmistelu

Seuraava vaihe on ladata tarvittava ohjelmisto NodeMCU -kortille. Tapa tehdä tämä käyttämällä Arduino IDE: tä. Kyse ei kuitenkaan ole plug and play -tapauksesta, koska NodeMCU: n kirjasto on asennettava IDE: hen.

Sen sijaan, että kävisin läpi tämän prosessin, suosittelen tämän oppaan käyttämistä, koska se selittää kaikki vaiheet ja yksityiskohdat, jotka tarvitaan NodeMCU: n toimimiseksi Arduino -ympäristön kanssa:

bit.ly/2Rznoni

Kun olet suorittanut yllä olevan ohjeen, sinun pitäisi nyt olla paikassa, jossa NodeMCU voidaan ohjelmoida Arduino IDE: n avulla, NodeMCU voi muodostaa yhteyden WiFi -verkkoon ja voit myös hallita sitä verkkoselaimen kautta.

Vaihe 5: NodeMCU: n ohjelmointi Smart Blinds -ohjelmistolla

Seuraava askel on ladata älykkäät kaihtimet NodeMCU -kortille. Siellä on jo hämmästyttävä kirjasto, jonka avulla voit ohjata älykästä valaistusta kirkkauden säädöllä NodeMCU: n ja Alexan kautta. Kirjasto on AirCookien luoma ja mahdollistaa jopa 10 laitteen ohjelmoinnin. Löydät alkuperäisen lähdekoodin täältä:

Älykkien kaihtimien tapauksessa käytämme virtuaalivalon päälle/pois -painiketta kääntämään kaihtimet pois (0) ja päällä (viimeksi käytetty prosentti) -asennosta. Käytämme sitten kirkkausasetusta määränä, jonka haluamme sokean avautuvan. Tämä vaihtelee kuitenkin vain 0-70% ja 70% on servon koko alue.

Olen sisällyttänyt Arduino -tiedoston. Joten lataa koodi ja avaa se sitten. Näet, että tämä ei todellakaan vie paljon, jotta kaikki tapahtuisi, mutta sinun on tehtävä pari muutosta.

WiFi SSID: Ensimmäinen asia on muuttaa SSID vastaamaan haluamaasi WiFi -yhteyttä. Tämän on vastattava sitä täsmälleen, muuten saat yhteysongelmia.

WiFi -salasana: Toinen asia, joka sinun on muutettava, on WiFi -salasana, joka vastaa liitettävän SSID: n salasanaa.

Espalexa -kirjasto: Seuraavaksi sinun on varmistettava, että lisäät Espalexa -kirjaston Arduino IDE -laitteeseesi. Voit tehdä tämän noudattamalla tätä hyvin lyhyttä opetusohjelmaa:

Vaihda laitteen nimi: Viimeinen asia, joka sinun on tehtävä, on muuttaa laitteen nimi siten, että haluat sen näkyvän Alexa -sovelluksessa. Voit tehdä tämän muuttamalla tämän rivin osan 'espalexa.addDevice ("Blinds", servoPositionChanged, 20) ", jossa lukee" Blinds ". Muuta tämä mihin tahansa.

Kun kaikki yllä olevat vaiheet on suoritettu, paina vain latauspainiketta ladataksesi ohjelman NodeMCU -kortillesi. Toivottavasti se nyt onnistuu ja voit siirtyä seuraavaan vaiheeseen, Testaus!

Ohjelman testaaminen:

Sinun tapauksessasi sinun pitäisi nyt olla paikassa, jossa piiri on rakennettu. Kuitenkin tätä epämiellyttävää varten sivu näyttää, että testaan sitä väliaikaisena leipälautana. Nyt kun piiri on rakennettu ja ohjelma ladattu, voit nyt testata, että kaikki toimii ok. Kytke siis kaikki kytkentäkaavion mukaisesti ja testaa ensin, että manuaaliset painikkeet toimivat. Toisen painikkeen pitäisi kääntää servoa suuntaan ja toisen päinvastoin. Kun tämä on valmis, sinun on nyt lisättävä laite Alexaasi.

Voit lisätä laitteen alexaasi seuraavasti:

1. Avaa Alexa -sovelluksesi mobiililaitteellasi

2. Siirry Laitteet -välilehteen ja paina sitten näytön oikeassa yläkulmassa olevaa plusmerkkiä

3. Paina seuraavaksi Lisää laite

4. Vieritä alaspäin, kunnes löydät otsikon, jossa lukee Muu

5. Paina sitten löydä laitteita. Tämä kestää muutaman sekunnin ja laitteesi tulee näkyviin koodilla antamasi nimen kanssa

6. Tämän jälkeen voit lisätä laitteen laiteluetteloosi

Kun laite on lisätty, voit käyttää Alexaa asettaaksesi servon mihin tahansa haluamaasi asentoon 0-70% sanomalla 'Alexa, aseta (Laitteen antama nimi) -asetukseksi 50%' Tee tämä eri prosenttiosuuksilla varmista, että se vastaa oikein.

Jos sinulla on ongelmia Alexa -asioiden kanssa, käytä Github -linkkiä kirjastoon, jossa voit ratkaista ongelmasi:

Vaihe 6: Valmistele eri osat

Seuraava askel on se, missä asiat alkavat kasautua, ja se asettaa kaiken 3D -kiinnikkeisiin, jotka ovat valmiita menemään sokeaan runkoon

Servon kokoaminen:

Ensimmäinen asia on valmistaa servo asennettavaksi kaihtimeen. Servon koon vuoksi kaksi tukiruuvin reikää on poistettava, mikä on erittäin helppoa muovisen rakenteen vuoksi. Irrota kaksi ruuvinreikää kuvassa ympyröitynä.

Kun tämä osa on poistettu, työnnä servo 3D -tulostettuun servokiinnikkeeseen ja kiinnitä servo mukana toimitetuilla ruuveilla.

Syötä servokaapeli servon takaa ja telineen alapuolelta.

Kytkimen kiinnitys:

Seuraava askel on sovittaa kytkin servoon. Käytä tätä servon mukana toimitetulla täydellä levykiinnikkeellä ja ruuvaa levy kahdella mukana toimitetulla ruuvilla kytkimen sivulle ruuvinreikien kanssa. Ruuvit ovat suurempia kuin servokiinnityksen reiät joten käytä aikaa ja varo murtumasta muovia.

Kun levy on kiinnitetty kytkimeen, viimeinen asia, joka on tehtävä, on liu'uttaa kytkinkokoonpano servoporaan ja kiinnittää se uraan ruuvilla servoon.

Pää- ja painikepiiri:

Kokoaakseni pääpiirin piirikiinnikkeeseen, käytin vain kuumaa liimaa peittämään suurimman osan piirilevyn alapinnasta ja puristin sen sitten telinettä vasten. Tämä riittää pitämään sen paikallaan ja kiinnityksen päätavoitteena on estää oikosulku metallirunkokehystä vasten.

Painikepiiri on helppo koota eikä vaadi kuumaa liimaa. Kokoa se syöttämällä vain 3 kaapelia kaapelipaikan läpi ja liu'uttamalla sitten piiri sivurakoihin, kunnes se pysähtyy.

Verkkojohto:

Verkkokaapelissa käytin 2 -ytiminen kaiutinkaapelia ja juotin USB -liitännän toiseen päähän. Tämä mahdollistaa piirin virran saamisen tavallisesta USB -liitännästä, jolla on paljon ihmisiä. Suosittelen käyttämään samanlaista kuin minun, joka on: 5V/2.1A. Sen ei tarvitse ylittää 5 V, koska tämä on kaikki servo vaatii.

Tee kaapelista tarvittava pituus kaihtimien saavuttamiseksi, kun se asetetaan takaisin ylös ja riittävän löysällä, jotta varmistat, ettei se vedä piiristä ja kaapeleista.

Vaihe 7: Yhdistä kaikki

Tämä on viimeinen askel Smart -kaihtimien rakentamiseen!

Piirilevyn asettaminen paikalleen

Ensimmäinen askel on asettaa pääpiirilevy kaihtimen runkoon. Suosittelen asettamaan tämän ensimmäisen hihnapyörän vastakkaiselle puolelle, jossa servo istuu. Aseta lauta paikalleen nostamalla tankoa ja se irtoaa kaihtimen kehyksestä. Kun pääset sen alle, työnnä piirilevy sisään ja varmista, että se on työnnetty kokonaan kehyksen alaosaan ja että se on oikeassa paikassa, johon kaikki kaapelit ulottuvat. (Kuvissani on jo kaapelit paikallaan)

Painikkeiden asettaminen

Toinen askel, kun sauva on vielä nostettuna, on kiinnittää napit paikalleen. Voit tehdä tämän laittamalla melko paljon kuumaa liimaa (tai superliimaa, jos et halua olla pysyvä), ja aseta sitten painikkeet alaspäin reiän yläpuolelle. Varmista, että pääset molempiin painikkeisiin alhaalta, samanlainen kuin kuva. Vedä nyt kaapelit hihnapyörän ympäri kuvan osoittamalla tavalla ja kytke ne oikeisiin tuloihin piirikaavion mukaisesti.

Servokokoonpanon asentaminen

Seuraava vaihe on servokokoonpanon asettaminen paikalleen. Voit tehdä tämän liu'uttamalla rungon kaihtimen päähän. Sen pitäisi liukua helposti sisään muutaman painalluksen ja kiinnityksen jälkeen. Älä kytke kytkintä tässä vaiheessa, koska tanko on edelleen nostettava pois eikä täysin paikallaan. Vie servokaapeli telineen läpi ja samaan suuntaan kuin nappikaapelit ja kiinnitä sitten piirilevyyn.

Teho:

Vie sitten virtajohto kaihtimen rungon pään läpi ja sitten servokiinnityksen alle, jossa servokaapelit kulkevat. Syötä sitten samaan suuntaan kuin muut kaapelit ja kiinnitä se oikeisiin ruuviliittimiin. Varmista, että se on mukava ja turvallinen ja ei vedä ulos.

Mekaanisten osien liittäminen yhteen:

Viimeinen vaihe on liittää servo kaihtimen tankoon. Työnnä siis tanko ensin takaisin paikalleen ja liu'uta sitä servoa kohti niin pitkälle kuin se menee. Vaihda pieni tulppa -aluslevy, joka poistettiin varhain hihnapyörää irrotettaessa. Työnnä aluslevy niin pitkälle kuin se menee. Nyt kun ravistat sauvaa edestakaisin, sen ei pitäisi liukua pois paikaltaan.

Käännä nyt tanko haluamaasi asentoon, kun servosi on 0 ASTEESSA. Käännä seuraavaksi servo 0 asteeseen myös kääntämällä kytkintä myötäpäivään, kunnes servo ei voi enää kääntyä.

Liu'uta seuraavaksi servokokoonpanoa tankoa kohti ja kytkimen ja tangon tulee olla linjassa, jos ei, saatat joutua kääntämään tankoa hieman (älä käännä servoa, koska se asettaa sen pois paikaltaan) Kun molemmat ovat linjassa, työnnä niitä yhteen, kunnes ne eivät enää liiku.

Asennus valmis:

Siinä kaikki kaihtimien sisällä koottu yhteen. Ennen kuin ripustat kaihtimen takaisin telineisiin, varmista, että kaikki sisällä olevat liitännät on tehty oikein ja että kaikki sähköiset ja mekaaniset liitännät ovat kunnolla kiinni.

Yksi pieni vinkki, jonka antaisin, on sijoittaa hieman sähköeristysnauhaa wifi -sirun päälle. Tämä johtuu siitä, että se tulee hyvin lähelle kaihtimen tankoa, kun se kääntyy.

Vaihe 8: Lopullinen testaus

Siinä kaikki !, olet nyt suorittanut kaikki tarvittavat vaiheet, jotta voit saada Alexan ohjaamaan älykkäät kaihtimet.

Viimeinen vaihe on suorittaa täysi testi sokealle järjestelmälle.

Käynnistä ensin kaihtimet ja anna sille 20–30 sekuntia varmistaaksesi, että se on muodostanut yhteyden WiFi-verkkoon. Voi joskus kestää jonkin aikaa, koska NodeMCU -kortilla ei ole antennia, ja se voi tukkia pääsyn metallisen kaihtimen kehyksen läpi.

Kun kaihtimet on kytketty päälle ja kytketty, ne siirtyvät oletusasentoonsa. Käy tässä vaiheessa läpi Alexa -komentojen yhdistelmä ja manuaaliset painikkeet.

Toivottavasti nautit ensimmäisen Instructableni tekemisestä. Alexan ohjaamat älykkäät kaihtimet