Беспроводная версия Моя дверь гаража открыта или закрыта?: 7 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:50

Нам нужна была простая, дешевая и надежная система индикации, которая показывала бы, открыты или закрыты наши гаражные ворота.

Есть много проектов «Открыта ли дверь моего гаража». Подавляющее большинство этих проектов жестко зашиты. В моем случае прокладка проводов между датчиками и приемниками была невозможна. Между гаражом и домом всего 25 метров или 80 футов, но нам не нравится копать бетон для прокладки проводов, и в любом случае мы ожидаем, что другим, кто живет с нами в общем пространстве, это понравится еще меньше.

Наша проблема в том, что у нас нет прямой видимости от дома до гаражных ворот. Гараж - отдельное здание.

Иногда мы оставляем одну или даже обе двери открытыми на ночь, и, поскольку мы не хотим, чтобы инструменты пропали из мастерской или наша машина исчезла, мы подумали, что что-то, показывающее состояние двери, является хорошей идеей.

У нас уже установлена система открывания и закрывания с беспроводным дистанционным управлением. Это система с подвижным кодом, и сигнал 433 МГц очень трудно дублировать, поэтому часть системы является безопасной и надежной. Проблема в том, что когда мы используем эту систему изнутри дома, мы никогда не узнаем, открыта дверь или закрыта. Мы фактически нажали кнопку гаража на пульте дистанционного управления и заперли дом, думая, что дверь гаража ОТКРЫТА, хотя на самом деле мы ее закрыли. Это раздражает, особенно если идет дождь.

Запасы

Риски

Не могу не подчеркнуть этого достаточно … Если вы собираетесь строить этот проект, есть предупреждение. Закрытие гаражных ворот без возможности видеть, что происходит, может быть дорогостоящим и опасным для других, которые могут не знать, что дверь закрывается. Возможно, вы захотите добавить датчики блокировки на тот случай, если машина, что-то или кто-то еще встанет на пути закрывающейся двери. Многие разновидности гаражных ворот имеют встроенные предохранительные механизмы реверса, но … большинство реверсируют только после того, как существенная сила приложена к чему-то, что осталось на пути, и мы подозреваем, что ваша машина может выглядеть лучше без длинной вмятины на теле или, что еще хуже, в экстренной поездке в больницу.

Навыки, необходимые для создания этого проекта

С механическим складом ума и базовые электрические или электронные навыки

Возможность достаточно хорошо паять

Возможность взглянуть на печатную плату и определить переключатели и соединительные клеммы

Возможность выполнять базовые операции с листовой сталью или жестью, например резку и гибку.

Инструменты

Фрезы для жести

Маленькие отвертки

Напильник среднего размера или наждачная бумага (для удаления острых краев)

Паяльник и припой

Настольные тиски (для сгибания белой жести)

Сырье (зависит от расположения датчиков, передатчиков и приемников)

Качественный двусторонний скотч длиной несколько метров

Листовая сталь или жесть примерно 150 мм x 100 мм или 6 дюймов x 4 дюйма

Кабельные стяжки малые не менее 20

Примерно 6 метров или 20 футов кабеля или провода динамика с рисунком 8

Примерно 6 метров или 20 футов кабеля Cat 5 или чего-то подобного

Детали, необходимые для сборки

Пульт и приемник. Найдите на Ebay 12VDC 433MHz, 2-кнопочный беспроводной RF Relay Remote Control Switch Receiver Transmitter Kit. Совместите тот, что на фото.

Мгновенная 16-миллиметровая кнопочная панель с подсветкой 12В. Найдите на Ebay или замените то, что соответствует вашим потребностям

2 микровыключателя

светодиодный свет

Резистор 560 Ом

2 источника питания на 12 В постоянного тока - максимальный ток 200 мА, требуется только 1, если вы используете батареи передатчика

Вам также может понадобиться монтажная коробка или другой способ, чтобы кнопки индикатора выглядели хорошо.

Расходы

Стоимость его сборки составляет около 25 австралийских долларов, но у нас были как блоки розеток на 12 В постоянного тока, так и провода и другие общие детали. Мы построили 2 устройства и интегрировали их в нашу беспроводную систему дистанционного открывания дверей, установленную примерно за 12 месяцев до этого.

Шаг 1. Об этом проекте

Мои гаражные ворота - рулонные или в некоторых округах их называют рулонными воротами. Их называют рулонными дверями, потому что они именно этим и занимаются. У них есть направляющие, прикрепленные к стене с обеих сторон проема. По мере того, как дверца движется вниз, рулон разматывается в вертикальную направляющую. Дверь изготовлена из рифленой листовой стали или часто из алюминия. Мы будем использовать вертикальную направляющую и основание двери с одной стороны для размещения датчиков. Этот проект подойдет практически для любых дверей. Речь идет скорее о поиске подходящего механизма переключения и места для установки датчиков.

У нас есть 2 двери, которые требуют системы наблюдения. Мы построим два блока, по одному на каждую дверь. Без особой причины мы выбрали частоту 433 МГц. Мы решили создать продукт из легко приобретаемых готовых рабочих единиц на eBay, поскольку не видим смысла тратить время на создание чего-либо, когда время и затраты значительно превысят простую трату PayPal в несколько долларов на каждую дверь. Может, мы просто ленивы. Чтобы не усложнять этот проект, мы будем рассматривать только 1 дверь. Вторая дверь - это просто повторение проекта с дополнительным отдельным передатчиком и приемником.

Шаг 2: Безопасность

Поскольку эта система представляет собой только цепь отчетов о состоянии, мы использовали обучающую удаленную систему. Да, мы знаем, что их легко скопировать или дублировать, но в этом случае мало смысла в построении этой системы с использованием устройства скользящего кода с высокой степенью защиты, если система, которую мы создаем, не может открывать или закрывать двери.

Если кто-то, у кого слишком много свободного времени, захочет скопировать сигнал передатчика, он скоро обнаружит, что дверь не открывается, и, хотя скопированный сигнал может дать мне ложное срабатывание в отношении состояния двери, если он будет взломан по одному цикл открытия или закрытия: последовательность исправляется автоматически.

Шаг 3: схемы

Есть 1 пульт, который мы будем называть передатчиком с этого момента, и 1 приемник. Передатчик установлен в гараже. Он питается от 1 х 12 В аккумуляторной батареи 27 А. Батарея идет в комплекте с передатчиком, а запасные батареи легко купить. Вполне нормально использовать батарею для работы передатчика, так как нет потребления энергии в режиме ожидания. Батарея подключается только тогда, когда одна из кнопок на пульте дистанционного управления нажата большую часть времени, когда передатчик выключен. Для этого проекта мы будем подключать клеммы аккумулятора к источнику постоянного тока 12 В, поэтому нам не нужно беспокоиться о замене аккумуляторов в будущем.

Ресивер устанавливается внутри дома. Он также подключен к источнику постоянного тока 12 Вольт. Приемник имеет небольшой расход энергии, когда он занят приемом сигналов. Это всего лишь короткий период времени около 1 секунды, после чего приемник возвращается в режим ожидания, который потребляет 30 мА. Если дверь открыта, ток в режиме ожидания увеличивается до 50 мА, так как реле остается закрытым, а светодиодный индикатор продолжает гореть.

Приемник будет спрятан где-то вне поля зрения, подключенный к пульту управления возле входной двери. Мы установим кнопку для открытия двери, которая будет иметь встроенное освещение, как, например, завершенный индикатор дома и система переключателей выше. В нашем проекте будет кнопка для открытия каждой двери и индикатор, который останется включенным, если эта дверь открыта.

Передатчик и приемник Ebay

Передатчик был согласован с приемником, поэтому нам не нужно было программировать передатчик для согласования с приемником. Если необходимо согласовать передатчик с приемником, достаточно просто включить оба бита и нажать программную кнопку на плате приемника, светодиодный индикатор питания погаснет. Затем нажмите любую кнопку на передатчике. Светодиод питания приемника мигнет несколько раз. Затем нажмите любую кнопку на передатчике, и все готово.

Единственное другое соединение - это последовательное соединение светодиода между нормально разомкнутыми контактами реле на плате приемника. Мы использовали резистор 560 Ом. Если нажать кнопку ON, на передатчике загорится светодиод на приемнике. Если нажать кнопку ВЫКЛ, свет погаснет. Важной особенностью этой системы является то, что она меняет состояние только при нажатии другой кнопки. Другими словами, если мы нажмем кнопку ON на передатчике, загорится светодиод приемника. если мы снова нажмем кнопку ON, светодиод будет гореть, все дальнейшие сигналы ON будут игнорироваться приемником. То же самое и с кнопкой ВЫКЛ. Если передатчик посылает сигнал выключения, светодиод на приемнике гаснет. Дальнейшие сигналы выключения игнорируются. Это изменение последовательности состояний гарантирует, что сигналы открытия и закрытия не пересекаются, и при условии, что датчики работают должным образом, система самокорректируется, если она действительно выходит из строя.

Шаг 4: модификация и сборка

Первым делом нужно доработать передатчик. Он удален из 2-кнопочного пульта дистанционного управления. Затем мы размещаем кнопочные переключатели на передатчиках и припаиваем кабель с цифрой 8 достаточной длины к обеим сторонам открытой стороны каждого переключателя. Теперь у нас есть 2 кабеля с цифрой 8, подключенные к удаленным переключателям. Затем мы подключаем каждый провод к микровыключателю. На данный момент все, что мы сделали, - это возможность управлять переключателями на передатчике, активировав микровыключатели.

Позиционирование переключенного датчика

Каждая дверь будет немного отличаться, но выбор места для установки микровыключателей на направляющей двери гаража является важным шагом. Лучше всего это делать у земли. Микровыключатель ВЫКЛ прикреплен к направляющей гаражных ворот на расстоянии примерно 40 мм или примерно 1,5 дюйма от пола, чуть выше этого датчика мы устанавливаем микровыключатель ВКЛ или ОТКРЫТО. Чтобы завершить работу с датчиками, мы прикрепляем алюминиевую ножку к нижней части гаражной двери и сгибаем ее под углом 90 градусов, чтобы мы могли добавить короткую деталь к вертикальной части ножки, заполненной хорошим проводом, чтобы она мягко активировала микровыключатели, как ножка проходит мимо узла переключателя. Смотрите видео.

Подтверждение концепции и тестирование

В видеороликах «Вверх» и «Вниз» показан начальный макет концепции. (Мы действительно правильно установили его позже) В обоих видеороликах вы увидите, как пластина активации переключателя проходит мимо переключателей и нажимает каждый из них. Что труднее увидеть, так это индикатор на передатчике, который ненадежно закреплен на рулоне изоленты. Каждый раз, когда активируется переключатель, этот индикатор на мгновение загорается, указывая на то, что сигнал отправляется на приемник. Ресивер небрежно лежит на полу, поддерживаемый также рулоном изоленты.

Теперь давайте посмотрим, что происходит, когда вы закрываете дверь. Когда дверь закрывается, пластина активации переключателя сначала проходит через датчик ВКЛ или ОТКРЫТИЕ. Это на мгновение активирует светодиод на приемнике, сигнализирующий, что дверь ОТКРЫТА, но это немедленно меняет состояние, когда дверь проходит мимо микровыключателя ВЫКЛ или ЗАКРЫТО, прежде чем дверь остановится на полу. Отсутствие светового индикатора означает, что дверь закрыта.

Теперь открываем дверь. Когда дверь начинает открываться, первым датчиком, который она проходит, является датчик ВЫКЛ или датчик закрытия двери. Поскольку микровыключатель OFF был пройден, когда дверь закрывалась в последний раз, приемник не изменит состояние. Да, мы согласны с тем, что дверь открыта примерно на 40 мм, и мы не будем об этом беспокоиться, но по мере того, как дверь продолжает подниматься еще немного, активируется микровыключатель ON или OPEN, который отправляет сигнал на передатчик, замыкающий контакты на реле и включении светодиода, указывающего, что дверь ОТКРЫТА.

Шаг 5: Установка передатчика и приемника

Передатчик В нашем проекте мы удалили батарею на 12 В и подключили источник питания 12 В непосредственно к клеммам батареи. Нам нужно было найти сухое место для установки передатчика. При тестировании мы обнаружили, что передатчик работал, даже если его поместили рядом с алюминиевой гаражной дверью, но опыт подсказывает нам, что передатчик должен располагаться высоко над гаражной дверью. Мы решили поместить передатчик в простую пластиковую коробку и привинтить его к обрешетке стены на расстоянии 300 мм или 12 дюймов над воротами гаража.

Получатель

Приемник был вынесен внутрь дома и установлен в нише крыши возле фронтона, выходящего на гараж. Мы поместили приемник в небольшую пластиковую коробку и подали напряжение 12 В постоянного тока на клеммы питания. Наконец, мы использовали кабель с рисунком 8 от контактов реле и проложили его по полости стены к существующей модифицированной пластине выключателя света.

Показаны навесные приемники. Есть два приемника. Другой модуль - это ранее установленный механизм открывания ворот гаража. Это было изменено некоторое время назад. По сути, то же самое прикрепите провода к выходным переключателям и проведите проводами по стене к кнопке.

Пластина переключателя света большего размера и имела только один переключатель света, поэтому после того, как мы тщательно изолировали все сетевые кабели за настенной пластиной, мы изменили пластину переключателя света, чтобы принять 2 мгновенных переключателя со встроенным индикатором, подключенным к реле приемника. Смотрите видео.

Микропереключатели Вместо того, чтобы устанавливать микровыключатели на дверные направляющие, мы согнули кусок тонкой листовой стали, чтобы он соответствовал профилю направляющих гаражных ворот. Это означало, что мы смогли поднять или опустить датчики в оптимальное положение, прежде чем использовать двусторонний скотч, чтобы окончательно установить блок датчиков в окончательное положение. Мы также согнули еще один тонкий лист стали, чтобы прикрыть и защитить микропереключатели от повреждений или смещения. Соединительные провода были связаны кабелем и убраны в сторону. Для монтажа переключателей сенсорного блока мы использовали двухсторонний кран хорошего качества. Мы подчеркиваем, что лента хорошего качества важна, так как она допускает определенное количество движений микровыключателя, не падая и не разламываясь, но при этом эта лента прочная и надежная. Лента, которую мы использовали, является автомобильной, что означает, что она устойчива к воде и перепадам температуры и не прилипает. Прошло 3 месяца с тех пор, как это было установлено, с примерно 300-400 циклами за это время, и лента не показала никаких признаков податливости.

Теперь нам нужен был способ открыть двери изнутри

До сих пор мы использовали пульт дистанционного управления с изменяющимся кодом, чтобы открыть дверь гаража. Это было надежно, но это также привело к проблеме, которую мы намеревались решить. Мы решили продолжать использовать дистанционное управление с подвижным кодом для открытия и закрытия двери, но мы интегрировали это в новую систему. Мы модифицировали этот пульт так же, как передатчик для проекта. Пульт был открыт и извлечен из корпуса. Мы нашли соответствующую кнопку открытия двери на печатной плате и припаяли кабель с цифрой 8 к разомкнутым контактам переключателя. Этот кабель был пропущен внутрь полости стены вместе с индикаторным проводом от приемника и припаян к открытым клеммам переключателя мгновенного действия на настенной пластине. Теперь, если мы нажмем переключатель мгновенного действия, система скользящего кода откроет дверь, но получатель из проекта указывает, что дверь открыта.

Шаг 6: Тестирование местоположения и антенны?

Вот как это выглядит. Смотрите видео. У нас есть настенная панель со стандартным переключателем света и добавлен новый кнопочный переключатель мгновенного действия со встроенным светодиодным индикатором. Переключатель мгновенного действия отделен от светодиодной лампы, поэтому, если мы активируем переключатель мгновенного действия, он не активирует светодиодный индикатор. Когда мы нажимаем переключатель мгновенного действия, он отправляет сигнал с помощью существующего пульта дистанционного управления с подвижным кодом, который был установлен несколько лет назад, и открывает дверь гаража. Мы знаем, что он открывает дверь, поскольку примерно через 1 секунду после нажатия кнопки мгновенного действия загорается световой индикатор нашего проекта, подтверждая, что дверь открыта.

Если мы снова нажмем кнопку мгновенного действия, дверь закроется, однако свет останется включенным до тех пор, пока дверь не закроется почти полностью. На моей самой медленной двери это занимает около 8 секунд.

Тестирование, результаты и хорошие мысли

Расположение передатчика и приемника - ключ к надежности. У нас есть расстояние 25 метров и прямая видимость до гаража, но не видно гаражных ворот. У нас не было проблем с надежностью, и не было проблем с изменениями температуры, однако в Австралии, где мы живем, низкая температура будет 6-8 градусов по Цельсию, а высокая - 45 градусов по Цельсию. Пока диапазон тестирования был между 12 и 34 градусами Цельсия, мы вряд ли увидим больше холодных дней, и до наступления жарких дней будет февраль. Мы также живем в районе, где нет уличных проводов, проводов высокого напряжения и нет общедоступного беспроводного Wi-Fi или Интернета. У нас также низкий уровень сигнала мобильного (сотового телефона), и хотя мы не ожидаем, что какие-либо из этих факторов повлияют на сигнал 433 МГц, многие и различные сигналы в наших дыхательных путях могут иметь очень непредсказуемые эффекты и могут привести к тому, что правильно построенные цепи просто начнут работать. не работают или не могут достичь подходящей мощности сигнала, уменьшая расстояние связи.

Нужны ли нам дополнительные антенны

При тестировании мы обнаружили, что передатчик может отправлять сообщение приемнику каждый раз, когда проводился тест. Небольшой опыт показал нам, что в экстремальных условиях жаркой или холодной погоды существует вероятность того, что сигнал может быть не получен. Если сигнал пропущен из-за потери связи в этой сборке, он сам исправится в следующий раз, когда дверь поднимется или опустится. Если какой-либо сигнал не проходит, самое худшее, что может случиться, - это то, что светодиодный индикатор может показывать переключенные значения. т.е. указать, что двери открыты, когда они закрыты, или наоборот.

На сегодняшний день этого не произошло, но должны ли мы установить Aerials в качестве упреждающего удара? В этом проекте и передатчик, и приемник имеют клеммы на печатной плате, которые можно собрать для подключения антенн и увеличения усиления.

Мы можем заверить вас, что один из лучших способов повысить надежность - это выбрать наилучшее положение для размещения передатчика и приемника. Некоторые примеры держат их подальше от больших металлических поверхностей, таких как гаражные ворота… или на расстоянии не менее 2 метров или около 6 футов. Также старайтесь не устанавливать передатчик или приемник в тесном ограниченном пространстве, например, в стене, и, если возможно, располагайте передатчик и датчик на линии прямой видимости. Им не нужно визуально видеть друг друга, просто старайтесь избегать препятствий, таких как здания. На этом этапе тестирования проекта мы не обнаружили необходимости в использовании антенн для этого проекта.

Хотя антенны могут быть как сложными, так и простыми, мы бы порекомендовали простое и посмотрим, поможет ли это, прежде чем тратить деньги. Если мы получим достаточно комментариев, мы готовы добавить в этот проект антенны, которые, как мы утверждаем, могут увеличить дальность действия. Их создание будет практически бесплатным, и все, что вам нужно, скорее всего, будет доступно в вашем гардеробе и в ящике для мусора.

Шаг 7: Что бы мы сделали по-другому, если бы сделали проект снова

Критический обзор

В каждом проекте вы должны быть самокритичными и смотреть на то, что вы могли бы сделать лучше. В нашем случае результатом мы остались довольны, но все конструкторы должны подумать, как можно улучшить свои конструкции.

Одна из проблем с подъемными дверьми - приводной двигатель находится только с одной стороны двери. Этот односторонний привод немного сильнее толкает основание двери на неприводной стороне в направляющую, но когда дверь закрывается, привод заставляет то же основание двери отодвигаться для направляющей. В моем случае на одной двери направляющие необходимо было затянуть, так как при первоначальных настройках дверь контактировала с датчиками в цикле открытия, но в цикле закрытия она полностью пропускала датчики. Перемещение составляло всего 3 мм или около 1/8 дюйма, но этого было достаточно, чтобы датчики были ненадежными. Мы исправили это, затянув направляющие, но это не было концом проблемы, и в течение следующих нескольких недель у нас случайным образом загорался свет, когда дверь была закрыта.

Как вы помните, в этом проекте мы сосредоточились на одной установке, но мы заявили, что строятся 2 единицы. Несмотря на то, что между гаражными воротами есть небольшие различия, матрицы датчиков и передатчиков, используемые на каждой двери, идентичны.

Одной двери около 10 лет, другой - около 1 года. Старая дверь движется вверх и вниз намного быстрее, чем новая. Более старая дверь имеет больший люфт, который мы уменьшили до того, что описывается как приемлемое движение в конце, но этот боковой люфт не был устранен.

В новой двери проблем не обнаружено. Последние 5 месяцев она работала безупречно, но у нас была постоянная проблема со старой дверью. Осмотр показал, что датчики, казалось, подключались и приводились в действие с помощью механизма слайдера. Я слышу щелчок обоих сенсоров. Если я вручную активирую открытые и закрытые датчики, они оба работают нормально, включая индикатор «ВКЛ». и "ВЫКЛ", как ожидалось.

Может быть, время от времени скорость двери слишком высока, чтобы зарегистрировать первый сигнал датчика, а затем сразу же изменить состояние, чтобы зарегистрировать второй? У меня нет способа замедлить движение двери, но я могу увеличить расстояние между датчиками, что даст больше времени между сигналами «ВКЛ» и «ВЫКЛ», и мы можем увеличить длину привода ползунка, который будет удерживать передатчик переключает сигналы на более длительный период времени.

Мы увеличили расстояние между датчиками до 150 мм со 100 мм, а также увеличили ползунок с 75 мм до 100 мм. Это было 4 недели назад. Прошло около 75 циклов, и система работала безупречно.

Что бы мы сделали по-другому

Если бы мы снова выполняли этот проект, мы бы начали с использования нормально разомкнутых индуктивных датчиков приближения, а не микровыключателей.

Использование переключателей датчика приближения дает больший диапазон погрешности или бокового движения до 10 мм, а скорость датчика как минимум в 100 раз выше. Мы думаем, что если бы мы использовали переключатели датчиков приближения в первую очередь, мы могли бы оставить дверным направляющим немного больше места для расширения и сжатия 2,4-метровой или 8-футовой двери шириной, что может быть лучше для двери и двигателя в течение периода времени. время. Мы думаем, что скорость двери также меньше повлияет на надежность.

Наслаждаться