نظام التحكم بستائر أليكسا - قابل للطباعة ثلاثية الأبعاد وبتكلفة منخفضة: 19 خطوة (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

مرحبًا ، لقد حاولت منذ فترة طويلة أتمتة أكبر قدر ممكن من منزلنا. مع وصول الشتاء إلى هنا في المملكة المتحدة ، قررت إزالة الأعمال الروتينية المتمثلة في إغلاق جميع الستائر في المساء ثم فتحها مرة أخرى في الصباح. هذا يعني أن الدخول إلى كل غرفة في المنزل أقل بمقدار 730 مرة في السنة! (ناهيك عن أنه رائع للغاية).

بمجرد الإعداد ، يمكنك أيضًا إضافة إجراءات روتينية في Alexa لجعل ستائرك تعمل جنبًا إلى جنب مع الأجهزة الأخرى في منزلك. على سبيل المثال ، يمكن لـ Alexa إغلاق الستائر في الجانب العام من منزلك قبل 15 دقيقة من غروب الشمس (وبالتالي فهي تواكب المواسم تلقائيًا). يمكنك أيضًا برمجة روتين لتجهيز غرفة لليلة فيلم عن طريق إغلاق الستائر وتشغيل التلفزيون وخفت الإضاءة.:)

إنها مهمة بسيطة وبمجرد طباعة الأجزاء المطبوعة يمكنك تجميعها في أقل من ثلاث ساعات.

الخطوة 1: أفضِّل المشاهدة …

كما هو الحال دائمًا ، فقد أنتجت مقطع فيديو يوضح لك كيفية إنشاء مقطع فيديو خاص بك. أوصي بمشاهدته أولاً للحصول على نظرة عامة على كل شيء ثم اتباع هذا الدليل المكتوب أثناء تجميع الدليل الخاص بك.

الخطوة 2: فاتورة المواد / الأشياء التي ستحتاجها

ستحتاج إلى بعض العناصر قبل أن نبدأ في تجميع نظام أتمتة الستائر.

فيما يلي قائمة بالعناصر المستخدمة في هذا المشروع وأين يمكنك العثور عليها:

■ حوالي 100 جرام من البلاستيك للأجزاء المطبوعة.

■ Nema 17 Stepper Motor: https://geni.us/StepperMotor2 ■ A4988 محرك متدرج: https://geni.us/StepperMotor2 ■ Adafruit Feather Huzzah ESP8266: https://geni.us/StepperMotor2 ■ ألواح توصيل صغيرة x2 (لاصق ذاتي): https://geni.us/StepperMotor2 ■ كبلات توصيل لوحة التوصيل: https://geni.us/StepperMotor2 ■ سلك صيد مضفر: https://geni.us/StepperMotor2 ■ كابل طويل من USB A إلى USB Micro B: https://geni.us/StepperMotor2 ■ 100 مكثف: https://geni.us/StepperMotor2 ■ حامل بطارية مبدّل لـ 8 بطاريات AA: https://geni.us/StepperMotor2 ■ صواميل ومسامير: https:// geni.us/StepperMotor2 M4 الصواميل x2 M4 x مسامير 10 مم x2 M3 x 10 مم البراغي x 4 ■ 8x بطاريات AA

■ مسدس الغراء الذي يعمل بالبطارية: https://geni.us/BoschBatteryGlueGun (ليس شيئًا يجب أن يكون لديك ولكني حصلت مؤخرًا على واحدة وقد جعلت لصق الأشياء معًا أمرًا سهلاً للغاية).

==========

يمكن تنزيل الكود من Github هنا:

أخيرًا ، يمكن تنزيل الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد من هنا:

الخطوة 3: طباعة الجسم الرئيسي

العنصر الأول الذي ستحتاج إلى طباعته هو ملف "main_body.stl". أوصيت بطباعته بحافة لمساعدته على الالتصاق بسرير الطباعة وتشغيل الدعامات على لوحة المبنى فقط.

يتضمن إعداد الحافة عمليات سحب إضافية من البلاستيك حول السطح الخارجي للطباعة على الطبقة الأولى لتوفير مساحة أكبر من التلامس والالتصاق بسرير الطباعة.

بعد اكتمال الطباعة ، قم بإزالة الحافة والدعامات الداخلية من الغلاف.

الخطوة 4: توصيل محرك متدرج

قبل توصيل المحرك بالجسم الرئيسي ، تحتاج إلى إدخال صامولة M4 واحدة في الفتحة الصغيرة كما هو موضح في الصورة المرفقة. هذا هنا لتثبيت الغطاء على أجهزتنا - جزء سنضيفه لاحقًا.

أدخل محرك السائر من أسفل الغلاف للتأكد من أن الكابلات التي تغادر محرك السائر تتجه نحو الفتحة.

استخدم البراغي الأربعة السابقة لتثبيت محرك السائر في مكانه. يجب شدها بإحكام ، ولكن ليس بشدة حتى تتلف المكون المطبوع.

الخطوة 5: قم بتوصيل الإلكترونيات

سنبدأ الآن العمل على الإلكترونيات. يمكنك إما اتباع مخطط الدائرة أو الجدول أدناه لتوصيل جميع المكونات الإلكترونية معًا. إذا لم تكن متأكدًا من كيفية تفسير هذه الأمور ، فيمكنك متابعتها معي في الفيديو خطوة بخطوة: https://www.youtube.com/embed/JtYdPwO65WI؟t=155 (سيبدأ هذا في المكان المناسب في الفيديو).

أولاً ، الكابلات التي تمر بين محرك السائر و ESP8266:

ريشة - A4988

16 ---- EN0 ------ DIR13 ---- STEPGND - GND3V ---- VDD

الآن الكبل من محرك السائر إلى محرك السائر:

A4988 - محرك متدرج

1B - أزرق 1 أ - أحمر 2 أ - أخضر 2 ب - أسود

يريد دبابيس RESET و SLEEP على سائق المحرك أيضًا سلكًا يربط الاثنين معًا.

ستحتاج أيضًا إلى إضافة مكثف 100 درجة فهرنهايت إلى VMOT و GND. تأكد من الانتباه إلى قطبية المكثف.

وأخيرًا وليس آخرًا ، سترغب في توصيل مصدر الطاقة. يذهب هذا أيضًا إلى VMOT (السلك الموجب) و GND (السالب).

الخطوة السادسة: قم بتحميل الكود

قم بتوصيل أحد طرفي كبل USB في Feather Huzzah والطرف الآخر بجهاز الكمبيوتر الخاص بك.

توجه إلى صفحة Github وقم بتنزيل الكود:

بمجرد أن يكون على جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، افتحه في Arduino IDE.

هناك بضعة أسطر من الكود ستحتاج إلى تغييره لتكييفه مع اتصال wifi الخاص بك والمكان الذي تنوي استخدامه في المنزل:

• في السطر 17 ، تحتاج إلى إدخال SSID الخاص بشبكة wifi (أو اسم wifi)
• في السطر 18 ، تحتاج إلى إدخال كلمة مرور wifi الخاصة بك
• في السطر 60 ، تحتاج إلى تعيين اسم Alexa سيشير إلى ستائرك (حاليًا "ستارة التزيين" في الكود الافتراضي). ستحتاج إلى مطالبة Alexa بتشغيل الستارة أو إطفاءها. لذا إذا وضعت كلمة "غرفة نوم" هنا ، فسيتعين عليك أن تقول "أليكسا افتح ستائر غرفة النوم".

افتح Serial Monitor وقم بتعيين معدل البث بالباود على 9600. يمكنك الآن تحميل الكود.

راقب ما تعيده الشاشة ، سيتيح لك ذلك معرفة ما إذا كانت متصلة بنجاح بشبكة wifi الخاصة بك أم لا.

الخطوة 7: أضف الستائر إلى Alexa

افتح الآن تطبيق Alexa على هاتفك الذكي أو جهازك اللوحي وانقر على أيقونة الأجهزة المنزلية الذكية في أسفل اليمين ، ثم اضغط على + في أعلى اليمين متبوعًا بـ "إضافة جهاز" لبدء عملية إضافة جهاز جديد.

على الرغم من أن الكود الذي نقوم بتشغيله على ESP8266 الخاص بنا يحاكي مكون WeMo ، فإننا لا نريد استخدام تطبيقهم لتكوينه ، لذا قم بالتمرير لأسفل على أنواع الأجهزة المختلفة المعروضة وحدد "أخرى" من أسفل القائمة.

تابع بالضغط على "اكتشاف الأجهزة".

أثناء بحث Alexa ، يجب أن ترى الكثير من النصوص المطبوعة في شاشة Arduino IDE التسلسلية. هذا هو جهازنا الذي يرد على طلب اكتشاف Alexa ويسمح لها بمعرفة ما نطلق عليه وما يمكننا القيام به (في هذه الحالة يتم التبديل بين التشغيل وإيقاف التشغيل).

إذا تم تنفيذ كل شيء كما هو مخطط لها حتى الآن ، فعليها الإبلاغ عن اكتشاف قابس جديد.

الخطوة 8: اختبار الوقت …

أثناء تشغيل الكود ، يجب أن نختبر كل شيء حتى الآن. قم بتوصيل أو تشغيل مزود الطاقة الخاص بك ، ثم اطلب من Alexa تشغيل ستائرك أو إيقاف تشغيلها باستخدام الاسم الذي قمت بتعيينه لها مسبقًا في التعليمات البرمجية الخاصة بك.

يجب أن ترى محرك الخطوة يدور في اتجاه واحد عندما تطلب إيقاف تشغيله ويجب أن يدور في الاتجاه الآخر عندما تطلب تشغيله.

الخطوة 9: قم بتثبيت الإلكترونيات والغطاء

بالنسبة لهذا الجزء من التصميم ، ستحتاج إلى طباعة ملف 'lid.stl' أثناء طباعته ، يمكننا المتابعة على النحو التالي.

انزع الغطاء الذاتي اللاصق عن الجزء الخلفي من اللوح الذي عليه ESP8266 وضعه داخل الغلاف بحيث يواجه اللاصق اللاصق محرك السائر. تأكد من انزلاقه على طول الطريق إلى اليمين وبعيدًا في الهيكل كما سيذهب قبل الضغط عليه لتثبيته في مكانه.

إذا كان اللاصق الذاتي لا يثبت اللوح في مكانه ، يمكنك إضافة بعض الغراء الساخن الذائب للمساعدة في بقاء الأشياء في مكانها.

قبل أن نضيف اللوح الثاني ، نحتاج إلى تركيب صمولة واحدة خلف الفتحة التي أشير إليها في الصور أعلاه. إذا كنت تكافح من أجل تثبيته في مكانه ، يمكنك إدخال أحد البراغي بشكل مؤقت.

قشر اللاصق من اللوح الثاني وثبته على الجانب الآخر من الغلاف. تعامل مع هذا بعناية حتى لا يعمل أي من الأسلاك الخاصة بك بشكل فضفاض.

بعد تركيب اللوح الثاني ، يمكنك إزالة البرغي المؤقت لأن لوح التجارب سيبقي الصامولة في مكانها.

قم بترتيب الأسلاك في الغلاف مع التأكد من عدم إعاقة اتصال USB الموجود في Feather Huzzah.

الآن يمكننا إرفاق الغطاء. يجب تمرير الأسلاك الخاصة بمصدر الطاقة عبر الفتحة الكبيرة التي تستوعب أيضًا الطرف الخلفي للمحرك السائر. قم بخفض الغطاء على السكن ثم استخدم المسمارين المتبقيين لتثبيته بإحكام.

الخطوة 10: قم بتركيب حامل البطارية

يجب تركيب مبيت مصدر طاقة البطارية على الجزء الخارجي من مبيت المحرك ، بحيث يستقر على العروات المصممة لدعم وزنه.

باستخدام بعض الغراء المصهور الساخن ، قم بتثبيته في مكانه وثبته بقوة لبضع ثوان بينما يبرد الغراء ويتصلب.

بمجرد الضبط ، تحقق من أنه لا يزال بإمكانك استخدام منفذ USB عن طريق توصيله من خلال الفتحة الموجودة تحته. سأختبر كل شيء يعمل مع Alexa حتى هذه المرحلة. سيؤدي هذا أيضًا إلى التحقق مما إذا كانت جميع الأسلاك لا تزال موصلة بشكل صحيح وأنه لم يتم فك أي شيء.

الخطوة 11: تجهيز الستائر. الجزء الأول

سأقوم بتركيب سيارتي على الجانب الأيمن من ستائري بحيث يمكن أن يسقط موصّل طاقة USB خلف الستائر ويتم توصيله بمقبس الحائط بجوارها

عليك أن تبدأ بترك حوالي 2 إلى 3 أمتار من الأسلاك الفضفاضة معلقة على جانب عمود الستارة هذا. سنستخدم هذا لاحقًا عند إرفاقه بالمكافئ الخاص بآلتنا التي أنشأناها سابقًا.

ثم مع الطرف الآخر من لفافة السلك ، استمر فوق الجزء العلوي من القطب المركزي ، ثم قم بالتثبيت على الحائط ثم قم بتثبيته على الحائط ثم قم بتثبيته بالستارة اليسرى بعد نقله إلى الوضع المغلق.

لربط السلك بستارة ، قمت للتو بربط عقدة بسيطة حول العيينة. إذا كنت ترغب في ذلك ، يمكنك تثبيته في الخلف عن طريق خياطة الستارة نفسها.

يمكنك اختبار عملك حتى الآن عن طريق سحب الطرف السائب من السلك. يجب أن يتسبب ذلك في فتح الستارة ، وعندما تسحب الستارة تغلق الطرف السائب يجب أن يسحب للخلف.

الخطوة 12: تجهيز الستائر. الجزء 2

لإرفاق الستارة الأخرى ، اسحبها إلى الوضع المغلق مع الستارة التي قمنا بتوصيلها بالفعل. استرجع الطرف الفضفاض من السلك الذي كنا نسحبه للتو لفتح الستارة الأخرى وربطها بهذه الستارة إذا كانت تمر عليها بعد تمريرها الأخرى في مركز التثبيت لعمود الستارة.

بمجرد الانتهاء من العقدة ، خذ الطرف الفضفاض من الشريط وقم بتمريره مرة أخرى فوق نهاية العمود كما كان قبل أن نبدأ هذه الخطوة.

الآن هو وقت جيد آخر للتحقق من أن ستائرك تعمل بشكل جيد. إذا قمت بسحب الطرف السائب من السلك ، يجب أن يفتح كلا الجانبين وعندما تسحب جانبًا واحدًا من الستارة ، يجب أن يغلق الجانب الآخر من تلقاء نفسه.

الخطوة 13: تجهيز الستائر. الجزء 3

الآن لدينا قطعة واحدة إضافية من الأسلاك نضيفها. هذه المرة باستخدام طول جديد من السلك ، قم بإرفاق أحد طرفيه بالستارة اليسرى حيث قمنا بربط العقدة الأولى ثم قم بتغذية الطرف السائب فوق جدار التثبيت المركزي ثم تثبيت الجدار الجانبي الأيمن. اترك بضعة أمتار احتياطية وقطعها عن الواقع.

حان وقت الفحص النهائي ، يجب أن تعرف أنك قادر على فتح وإغلاق ستائرك بالكامل فقط عن طريق سحب طرف إحدى قطع الخيط ، ثم الأخرى.:) كم ذلك رائع!

الخطوة 14: تجميع المغزل

ستحتاج إلى طباعة الأجزاء الثلاثة للمغزل إذا لم تكن قد قمت بذلك بالفعل وكذلك لديك بعض الغراء الساخن الذائب أو ما شابه ذلك باليد.

خذ أحد طرفي السلك الخارج من ستائرك وقم بربطه عبر الفتحة السفلية في مبيت المحرك. (لا يهم السلك الذي تفعله أولاً).

الآن ، أخذ الجزء الأول من المغزل (الجزء الذي به ثقب يمر عبر عموده) ، قم بربط هذا السلك من خلاله وربطه في عقدة حول العمود بحيث لا يمكن التراجع عنه. سنضيف بعد ذلك بعض الغراء المصهور الساخن فوق هذا السلك وعقدته لإبقاء كل شيء في مكانه.

بمجرد أن يبرد هذا ، أضف بعض الغراء الذائب الساخن إلى الحافة (حوالي نصف المسافة إلى أعلى العمود) ثم حرك الجزء الثاني من المغزل عليه وحشره في الغراء لإصلاحه في مكانه.

الآن قم بتمرير قطعة السلك الأخرى من خلال الفتحة العلوية لمبيت المحرك وبطريقة مماثلة قم بإصلاح هذا في المرحلة التالية من تجميع المغزل.

أخيرًا أضف المزيد من الغراء إلى الجزء العلوي من العمود وأضف القطعة المطبوعة ثلاثية الأبعاد النهائية. بمجرد أن تبرد ، يمكنك بعد ذلك لف أحد الأوتار في اتجاه عقارب الساعة على الجزء الخاص به من العمود والآخر عكس اتجاه عقارب الساعة على الجزء الخاص به من العمود. استخدم أكبر قدر ممكن من سلك الركود ولكن لا تقم بتحريكه على عمود المحرك السائر حتى الآن.

الخطوة 15: إرفاق جهازك بعمود الستارة

سنقوم الآن بتوصيل مبيت مجموعة المحرك بعمود الستارة باستخدام أربعة أنواع من ترتيب الكابلات. لقد قمت بتحريك الستائر في لقطتي حتى تتمكن من رؤية ما يحدث بسهولة أكبر.

مرر كبل مرتبًا عبر كل من القناتين في الذراعين على شكل حرف U. ثم استخدمها لتثبيتها بعمود الستارة. لا تشدهم بالكامل ، يكفي فقط أن لا يتم التراجع عن ترتيب الكبل لأننا سنحتاج إلى الوصول إلى عمود محرك السائر ولكي نتمكن من ضبطه لاحقًا.

بعد ذلك ، اربط كابلًا واحدًا مرتبًا حول التثبيت على الحائط ، وحافظ عليه مرة أخرى. ثم اربط واحدًا من خلال هذا الكبل مرتبًا والأقرب الذي استخدمناه لربط مبيت المحرك بالعمود. قبل أن نشرع في تحريك مبيت المحرك إلى منتصف الستارة قدر الإمكان. سيحد مرتبتا الكبل المرتبطان معًا من المسافة التي يمكنك الوصول إليها.

الآن خذ عمود دوران السلك واستمر في لف كلا السلكين حوله مع أخذ أكبر قدر ممكن من الركود من كلا أطوال السلك. يمكنك بعد ذلك تحريك المغزل على عمود مبيت المحرك.

يمكنك الآن إحكام ترتيبي الكابلين اللذين يثبتان الغطاء في العمود.

الخطوة 16: اختبار الوقت

قم بتوصيل اتصال USB من ESP8266 بجهاز الكمبيوتر الخاص بك ، وقم بتشغيل مصدر الطاقة وافتح تطبيق Alexa على جهازك الذي تختاره. انتقل إلى "المكونات" (ستائرك) وقم بتدويرها.

الخطوة 17: ضبط الوقت

إذا واجهت أي مشاكل مع نظامك أثناء محاولته الفتح أو الإغلاق ، فهناك بعض الأشياء التي يمكنك التحقق منها:

• تحققي من مدى تأثرك بالخيط عندما تكون الستائر مفتوحة بالكامل ومغلقة تمامًا. إذا كان مرتخيًا جدًا في كلتا الحالتين ، فيمكنك تشديده عن طريق تحريك مبيت المحرك بعيدًا عن مركز الستائر عن طريق شد مرتبتي الكبلتين اللتين تقعان بين تثبيت الجدار والإسكان.
• إذا كان السلك شديد التهكم ، فقم بفكه بعمل عكس ما سبق.
• عندما تقترب ستارتك من الجدار المركزي ، قد تجد أن المحرك يضطر إلى سحب الستارة "لأعلى" حيث يمر الخيط فوق تثبيت الجدار الأوسط. يمكنك المساعدة في التخفيف من ذلك عن طريق تثبيت السلك على ستائرك في نفس المستوى الذي يدخل فيه مبيت المحرك. يعد الحفاظ على الخط أفقيًا قدر الإمكان مع مبيت المحرك أمرًا مثاليًا.

الخطوة 18: إضفاء الطابع الشخصي على الكود على الستارة

لم نحدد بعد إلى أي مدى يحرك محرك السائر الستارة عندما نطلب منه فتحها أو إغلاقها. يتم ذلك في السطر 91 في الكود.

تحتاج إلى تغيير الرقم الذي أشرت إليه في الصورة. يجب أن يحتوي الرمز الموجود لديك حاليًا على "7300" إذا لم تقم بتغييره بالفعل.

يمثل هذا المدة التي سيستمر فيها محرك السائر في الدوران عندما يُطلب منه الذهاب في أي اتجاه. إذا كانت ستارتك بحاجة إلى مزيد من التحرك ، فيجب زيادة هذا الرقم. قلل الرقم إذا كان يحاول التحرك بعيدًا جدًا.

لا تنس أنك ستحتاج إلى إعادة تحميل الرمز الخاص بك في كل مرة تقوم فيها بإجراء تغيير على هذا الرقم حتى يتم تفعيله.

الخطوة 19: أكمل

أحسنت ، لقد انتهيت من مشروعك! الآن ارفع قدميك واستمتع بعمل روتيني أقل مرتين في اليوم.:)

إذا كنت ترغب في الإعراب عن الشكر على هذا الدليل والتصميم ، فيرجى الإذن بشراء قهوة لي:

يمكنك أيضًا دعم قناتنا وإبقائنا في إنشاء هذه الأدلة على Patreon:

من فضلك لا تنس الاشتراك هنا على Instructables أو قناة Youtube الخاصة بنا لمعرفة متى يكون لدينا مشروع DIY التالي جاهزًا.

www.youtube.com/channel/UC3jc4X-kEq-dEDYhQ…