ظلال Windows الآلية: 6 خطوات (بالصور)

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

كلمة أمامنا

لقد رأيت الكثير من البرامج التعليمية حول كيفية أتمتة الستائر والستائر اليدوية ، حسنًا في هذا سنعمل على أتمتة الستائر الكهربائية. سنغطي الظلال الكهربائية التي يتم تشغيلها بواسطة محركات كهربائية ذات تيار مستمر (DC) والتي تفتح أو تغلق عن طريق عكس قطبية التيار.

على الرغم من أنك إذا اشتريت مظلات كهربائية ستحصل على بعض الأتمتة ، فهناك سبب للقيام بالأتمتة بنفسك مثل:

* قد لا يكون لديك سوى مفتاح بالقرب منهم للتحكم لأعلى / لأسفل

* إنها أرخص (تقدم بعض الشركات أتمتة متقدمة مقابل الكثير من الأموال الإضافية)

* أكثر مرونة ، يمكنك برمجتها لفتحها أو إغلاقها في ظروف مختلفة ، وسنتعرف على إنشاء خادم ويب في Python يتصل بواجهة Shades bluetooth ، ويكشف واجهة برمجة تطبيقات للتحكم في الظلال ، وسنقوم أيضًا بدمج إنه مع كلام الأشياء وهناك يمكنك القيام بأشياء مثل التحكم في الظلال وفقًا لجدول زمني أو التحكم فيها عبر إدخال المستشعر

سيكون هذا برنامجًا تعليميًا متوسطًا ، وستحتاج إلى مهارات مثل اللحام وبرمجة اردوينو والفهم الإلكتروني الأساسي وبعض كيفية تثبيت الخدمات على الخادم وتشغيلها وتكوينها.

إذا كنت تحب مقاطع فيديو youtube ، فيمكنك الاشتراك هنا.

الخطوة 1: الأشياء المطلوبة

نصيحة: قم بتكبير الصور لعرض الملصقات الوصفية عليها

القطع:

1. arduino pro mini 16Mhz 5V type (eBay) 2 دولار

2. وحدة بلوتوث HC-05 (eBay) 3.3 دولار

3. 5 V مرحلات قناتين (eBay) 1.6 دولار

4. الترانزستور NPN الذي تم تقييمه لبضعة أمبير على الأقل ، لقد استخدمت Tip142T <1 دولار

5. 220 أوم ، 0.25 واط ريزيستور <1 دولار

6. الصمام الثنائي ، 1N4004 <1 دولار

7. أسلاك لتوصيل الأجزاء <1 دولار

8. PCB (eBay) <1 دولار للقطعة الواحدة

9. 2 × KF301-2P قابس في موصل برغي (eBay) <1 دولار للقطعة الواحدة

10. أسلاك توصيل ذكر - أنثى (eBay) 1.2 دولار × 2 لمجموعة

11. L7805CV منظم 5V (eBay) <1 دولار للقطعة الواحدة

12. 5.5mm DC Power Plug Jack Socket ذكر وأنثى (eBay) <1 $ للقطعة الواحدة

13. أنابيب الانكماش الحراري أو الشريط العازل

14. مصدر الطاقة ، يجب تصنيف العرض لـ 12V و 2-3A.

لقد قمت بإنقاذ منجم من شاحن 12 فولت 2 أمبير (eBay) 3.2 دولار

14. كتلة الشريط الطرفي (eBay) 15 ج

15. حامل فيوز (Aliexpress) 1 دولار للقطعة الواحدة

16. فتيل (إيباي) <1 دولار للقطعة الواحدة

17. موصلات ثنائي الفينيل متعدد الكلور للذكور والإناث (eBay) <1 دولار لما نحتاجه

18. كابل طاقة التيار المتردد

19. صندوق بلاستيكي ، مقاس 6 × 19 سم

أدوات:

1. لحام الحديد مع جندى

2. قطع الأسلاك

3. مفكات مختلفة

4. القاطع

5. مثقاب كهربائي و 8.5 مم مثقاب

6. محول USB إلى FTDI التسلسلي FT232RL لبرمجة اردوينو برو ميني

7. كمبيوتر محمول مع ArduinoIDE مثبت لبرمجة اردوينو

8. أخف إذا كنت تستخدم أنابيب الانكماش الحراري

9. هاتف ذكي قادر على الاتصال بالبلوتوث (أستخدم أندرويد في المثال) مع تثبيت برنامج بلوتوث

10. اختياري: عدسة مكبرة ، متعدد ، كماشة

الخطوة الثانية: الاستعدادات

اختيار مصدر الطاقة والصندوق البلاستيكي

أول شيء هو تحديد مقدار التيار والجهد الذي تعمل به محركات الظلال.

يمكن القيام بذلك بقراءة المواصفات أو أخذ القياسات باستخدام المتر المتعدد. عادة ما تعمل بجهد 12 فولت و 1-3 أمبير (لي 2.5 أمبير و 12 فولت). اضرب التيار في عدد السيارات التي تحتاج إلى قيادتها في وقت واحد (أقود اثنين) لمعرفة الحد الأقصى للتيار المطلوب. يجب أن تجد مصدر طاقة بنفس الجهد تمامًا ومن الناحية المثالية نفس التيار أو أعلى قليلاً.

في هذه الخطوة ، قمت بالغش قليلاً ، باستخدام مصدر طاقة 12 فولت و 2.5 أمبير لتشغيل محركين 12 فولت و 2.5 أمبير ، مما يعني أن المحركات تستخدم ضعف الطاقة التي يمكن أن يوفرها مصدر الطاقة. ولكن باستخدام تقنية تسمى PWM (تحقق من الرابط لمعرفة المزيد من التفاصيل) تمكنت من قيادة المحرك في وقت واحد بسرعة أقل.

السبب في أنني فعلت ذلك هو توفير مساحة في الصندوق (لقد اخترت صندوقًا أصغر).

سيحتاج الغلاف البلاستيكي إلى استيعاب مصدر الطاقة ، ومرحلين ، وثنائي الفينيل متعدد الكلور صغير مع الإلكترونيات والأسلاك ، لذا اختر الحجم بحيث يناسب كل شيء.

كان مزود الطاقة الخاص بي يحتوي على حاوية بلاستيكية مزقتها باستخدام أداة dremel ، لقد قطعت الأسلاك الحالية وبهذه الطريقة لديّ مصدر طاقة رخيص وصغير مناسب لمشروعي (انظر الصور).

تحضير كابلات المحرك

تحتاج إلى حساب المدة التي ستستغرقها كابلات المحرك ، أي حتى تصل إلى صندوق التحكم الذي نقوم ببنائه. من المحتمل أن الكابلات الموجودة ليست طويلة بما يكفي ، وستحتاج إلى تمديدها ، وفصل كل من الأسلاك (كبل الشفرات الموجودة وكابلات التمديد) في أحد طرفيها ، ووضع أنابيب الانكماش الحراري ، ولحام الأسلاك ، ثم تطبيق الحرارة باستخدام أخف للعزل.

في نهاية كبل التمديد ، سيكون هناك مقبس ذكر مقبس طاقة تيار مستمر مقاس 5.5 مم. تحتاج إلى لحام السلكين في المقبس ، وستكون النتيجة النهائية كما في الصور.

إدخال مقبس قابس طاقة تيار مستمر 5.5 مم في الصندوق

باستخدام آلة الحفر ، قم بحفر فتحتين كبيرتين بما يكفي لكي تنزلق الرافعة من خلالها. أدخل مقابس قابس الطاقة ، ثم قم بلفها باستخدام الصواميل. ثم قم بلحام الأسلاك السميكة السوداء والحمراء لكل من مدخلات الرافعات ، وبعد ذلك قم بعزلها باستخدام أنبوب الانكماش الحراري. يجب أن تكون الأسلاك طويلة بما يكفي للدخول في كتلة الشريط الطرفي بسهولة ، ولكن ليس لفترة طويلة لتحتل مساحة كبيرة.

إرفاق حامل المصهر بالمصهر

إلى جانب واحد من الصندوق ، قم بحفر ثقب صغير لوضع صمولة صغيرة تثبت في مكانه حامل المصهر. ثم باستخدام الزردية والمفك البراغي والصمولة ، اربطها بإحكام في موضعها. يجب أن يكون حامل المصهر بالقرب من موقع مصدر الطاقة ، ويجب أن يكون داخل الصندوق. مرة أخرى تحقق من الصور.

الخطوة 3: بناء ثنائي الفينيل متعدد الكلور بالإلكترونيات

سيحتوي PCB على المتحكم الدقيق ، واتصالات البلوتوث ، ووحدة RTC ، و ترانزستور الطاقة مع الصمام الثنائي للحماية و rezistor صغير ، وأسلاك الموصلات ومنظم 5V.

لقد أرفقت مخطط فريتزيغ لذا ستكون الأمور سهلة. تمثل الصورة الأولى الصورة التي تم تصديرها للتخطيط وقد قمت أيضًا بإرفاق sketch.fzz (الملف الأصلي ، يمكنك فتحه باستخدام هذه الأداة)

خطوات اللحام:

1. قم بقطع موصلات PCB الأنثوية ، وهناك موصلان من 12 سنًا للميكروكونترولر ، وهناك أيضًا موصل 6 سنون للبلوتوث وموصل آخر 12 سنًا على الجانب الأيمن من متحكم وموصل ثنائي السنون للترحيل السلبي والقوة الإيجابية

2. بعد قطع جميع الموصلات يجب أن يكون هناك ملحوم على الجزء الخلفي من ثنائي الفينيل متعدد الكلور

3. جندى موصلات قابس KF301-2P

4. ضع منظم L7805CV 5V على لوحة الدوائر المطبوعة. قم بثني أرجلها ولحامها على الجانب الآخر ثم قص الأرجل الزائدة باستخدام قاطع الكابل

5. لحام الترانزستور NPN Tip142T والصمام الثنائي الحماية 1N4004 ، وقطع الساقين الزائدة بعد

6. لحام المقاوم 220 أوم بين الدبوس الرقمي المقابل 5 ودبوس قاعدة الترانزستور

7. أسلاك اللحام السميكة بين الترانزستور والمقابس KF301-2P (أحمر وأسود كما هو موضح في الصور)

8. قم بتلحيم جميع الأسلاك الرفيعة الحمراء (+) والأسود (-) والأبيض (إشارة) وفقًا لمخطط فريتسيج

9. جندى دبابيس ذكر على وحدة التحكم الدقيقة تحتاج إلى دبابيس ذكر 12 على الجانبين

10. قم بعمل وصلات بين كل من المسامير الأنثوية المقابلة في الجانب الأيمن من وحدة التحكم الدقيقة (يتم شرحها بشكل أفضل في الصور). سيتم إجراء التوصيلات باستخدام اللحام فقط (ستكون الدبابيس مغلقة)

11. اختياري: باستخدام العدسة المكبرة ، قم بفحص اللحامات بحثًا عن دوائر قصيرة ، وتحقق مما إذا كانت الأسلاك ملحومة بشكل صحيح على الجزء الخلفي من لوحة الدوائر المطبوعة ، كما يمكنك التحقق من المتر (إعداد المقاومة) إذا كان هناك دائرة قصر بين الموجب و اتصالات سلبية. اختبار آخر هو تشغيل الدائرة بدون متحكم ، بلوتوث

12. ضع وحدة التحكم الدقيقة والبلوتوث HC-05 على لوحة الدوائر المطبوعة

الخطوة 4: الأسلاك والتجميع

الآن لدينا ثنائي الفينيل متعدد الكلور جاهز ، وصندوقنا البلاستيكي جاهز لكابلات الظلال السلكية ، ومكوناتنا الأخرى جاهزة. كل ما علينا فعله الآن هو توصيل النظام.

1. من خلال الفتحة الجانبية العلوية في الصندوق ، أدخل كبل طاقة التيار المتردد ، وقم بفك الكبل ولحامه بمصدر الطاقة (إذا كان مزود الطاقة لديك يحتوي على براغي ، فقم بلفه)

2. باستخدام سلك لحام أحمر ناتج (+) من مصدر الطاقة إلى أحد جوانب الصمامات ، استخدم القليل من أنابيب الانكماش الحراري لإخفاء السلك المكشوف.

3. قم بلحام سلك أحمر آخر على الجانب الآخر من المصهر ، قم بتطبيق أنبوب الانكماش ، يجب إدخال الجانب الآخر من السلك وثبته في المدخل (+) للموصل اللولبي KF301-2P

4. قم بلحام سلك أسود في جانب الإخراج (-) من مصدر الطاقة ثم قم بلفه على موصل برغي إدخال ثنائي الفينيل متعدد الكلور KF301-2P

4. باستخدام موصلات اللوح من الذكور والإناث ، قم بتوصيل المرحل الموجب والسالب بموصلات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الإيجابية والسلبية. قم أيضًا بتوصيل الدبابيس 8 و 9 من المتحكم الدقيق (باستخدام موصلات PCB الأم الموجودة على يسار PCB) بدبابيس مشغل الترحيل

5. قم بتوصيل جانب واحد من كتلة الشريط الطرفي بالأسلاك السوداء على التوالي باللون الأحمر القادمة من موصلات قابس الطاقة DC 5.5 مم الأنثوية. لديك أكثر من موصلات أنثى مقاس 5.5 مم مثلما أفعل ، ثم ستنتهي جميع الأسلاك الحمراء في الجانب الأيسر العلوي من الكتلة الطرفية ، وجميع الأسلاك السوداء في الجانب الأيمن العلوي من الكتلة الطرفية (انظر الصور). عندما تقوم بتشغيل المظلات إذا لم تتحرك في نفس الاتجاه ، فسنقوم بعكس الأسلاك هنا (المزيد عن ذلك لاحقًا)

6. قم بتوصيل الأسلاك الموجبة والسالبة القادمة من الموصل اللولبي KF301-2P (الخارج) بالوسيطات الخاصة بأطراف الترحيل. ويطلق على وسط المحطات اسم مشترك.

7. قم بتوصيل الجانب الأيسر من التتابع الأيسر (بغض النظر عن كيفية مواجهتك الحقيقية) للجانب الأيسر من التتابع الأيمن بالجانب الأيسر السفلي من الكتلة الطرفية. ثم قم بتوصيل الجانب الأيمن من التتابع الأيسر بالجانب الأيمن من التتابع الأيمن بالجانب الأيمن السفلي من الكتلة الطرفية. سيتم توصيل الجانب العلوي للكتلة الطرفية بالموصلات الأنثوية مقاس 5.5 مم (انظر الخطوة 5).

ملاحظة: لقد وصفت الكتلة الطرفية على أنها تحتوي على جانبين علوي وسفلي لكل منهما جانب يسار ويمين. لا يهم كيف تمسك الكتلة الطرفية طالما أنك تتذكر أي جانب هو ماذا. يمكنك التحقق من الصور وخاصة التخطيطي fritzig.

الخطوة 5: كود اردوينو

يجب تحميل الكود إلى arduino pro mini باستخدام USB إلى محول FTDI التسلسلي FT232RL.

ستحتاج إلى توصيل دبوس GND و VCC و Rx و Tx و DTR بـ arduino pro mini. ثم افتح برنامج اردوينو وحدد الأدوات / المنفذ وأي منفذ تستخدمه. ثم Tools / Board / Arduino Pro أو Pro Mini. ثم أدوات / لوحة / معالج / ATmega328 (5V 16Mhz).

أخيرًا ، افتح المخطط أدناه ، واضغط على تحميل.

التعديلات: الشيء الوحيد الذي يمكن تعديله في الرسم هو pwmPower. يمكن أن تتراوح القيمة بين 0 و 255 وهي تمثل تقريبًا مقدار طاقة إمداد الطاقة التي ستذهب إلى محركات الظلال. إنها تقوم في الأساس بتبديل الطاقة وإيقافها بسرعة. لقد قمت بتطبيقه في الغالب للسماح لي باستخدام مصدر طاقة أصغر دون ارتفاع درجة الحرارة أو إيقاف التشغيل. إذا كان مزود الطاقة الخاص بك يحتوي على طاقة أكبر من المحركات التي ترسمها ، فيمكنك ضبط pwmPower على 255.

فكيف يعمل هذا البرنامج: أولاً يستمع إلى الخط التسلسلي (مسلسل ثانوي) للإرسال الوارد. عند وصول إرسال ، تتم قراءة الرسالة في مخزن مؤقت حتى "؛" موجود أو تم الوصول إلى نهاية المخزن المؤقت. ثم يتم تحليلها وإذا كانت بالتنسيق الصحيح (على سبيل المثال: O45 ؛) يتم استدعاء الوظيفة toggleState مع حالة المعلمة الأولى ، ثم المدة.

لتحقيق مفتاح القطبية ، يتم فتح أو إغلاق كلا المرحلتين. يتم تشغيل وإيقاف الترانزستور باستخدام PWM للمدة المحددة. سيعني O45 مفتوحًا لمدة 45 ثانية.

بعد تنفيذ الأمر ، يتم مسح المخزن المؤقت.

الخطوة 6: الاستخدام

يمكننا استخدام الضوابط بأكثر من طريقة

1. عبر تطبيق بلوتوث android أو iphone (أبسط)

في العرض التوضيحي الخاص بي ، اخترت تطبيق Android يسمى Bluetooth Controller. يتيح لك هذا التطبيق تخصيص الأزرار التي سترسل البيانات التسلسلية. لقد قمت بإنشاء زرين يسمى Up and Down ، لقد قمت بربط Up مع الكود "C40 ؛" والاسقط مع "O35".

"C40 ؛" يعني أنني سأغلق (أسحب) الظلال لمدة 40 ثانية ، يعني "035" أنه سيتم فتحها (ترتفع) لمدة 35 ثانية. "؛" هو فاصل الأمر الذي اخترته في الرسم التخطيطي الخاص بي ، وهذا يعني أنه يشير إلى نهاية الأمر.

2. عبر برنامج نصي بيثون يعمل بشكل مستمر في الخلفية

هذا هو الجزء المقدم من البرنامج التعليمي. لدي برنامج نصي من نوع python يتم تشغيله على خادم مثل raspberry pi أو كمبيوتر محمول متصل بالإنترنت. سيتم توصيله بالبلوتوث في صندوق التحكم ، وسيعرض واجهة برمجة تطبيقات http. يمكن الوصول إلى واجهة برمجة التطبيقات مباشرة أو من خلال كلام الأشياء.

سأشرح خطوة بخطوة ما عليك القيام به

أ. أول شيء هو إقران البلوتوث

ستستخدم الأمر bluetoothctl من وحدة التحكم ، من النوع الداخلي

تشغيل

قابل للاكتشاف على الوكيل على الوكيل الافتراضي يمكن الوصول إليه عند المسح على الزوج xx: xx: xx: xx: xx: xx (وأدخل كلمة المرور) الثقة xx: xx: xx: xx: xx: xx (إذا لم يكن هناك كلمة مرور):

بعد ذلك ، افتح ملف تكوين البلوتوث

vim /etc/bluetooth/rfcomm.conf

في الداخل ، ستحتاج إلى تكوين جهاز البلوتوث الخاص بك مثل:

rfcomm1 {

ربط نعم الجهاز your_bluetooth_mac_address شيء مثل 97: D3: 31: 21: A0: 51 ؛ قناة 1؛ تعليق "اتصال بظلالتي bt" ؛ }

ربط ، أعد تشغيل خدمات البلوتوث

sudo rfcomm ربط allsudo /etc/init.d/bluetooth إعادة تشغيل sudo hciconfig hci0 up

ب. تثبيت القارورة ، المصادقة الأساسية للقارورة:

قارورة sudo -H pip تثبيت قارورة-BasicAuth

ج. قم بإنشاء ملف server.py بالرمز التالي وقم بتشغيل الخادم:

# الاستخدام: python httpToBluetooth اسم المستخدم كلمة مرور bluetooth_address

# ملاحظة: يتم استخدام اسم المستخدم وكلمة المرور

استيراد نظام التشغيل ، بلوتوث ، نظام التشغيل ، خيوط

من flask import Flask من flask_basicauth استيراد BasicAuth من تطبيق queue import = Flask (_ name_) التكوين = sys.argv app.config ['BASIC_AUTH_USERNAME'] = التكوين [1] app.config ['BASIC_AUTH_PASSWORD'] = التكوين [2] queTH_PASSWORD '] = التكوين [2] = Queue () basic_auth = BasicAuth (app) class BluetoothBackground (threading. Thread): def _init _ (self، bluetooth_address، queue): threading. Thread._ init _ (self) self._ bluetooth_address = bluetooth_address self._ queue = queue self.shutdown = تشغيل خطأ خطأ (ذاتي): self._ bluetooth = self.get_bluetooth () بينما ليس self.shutdown: message = self._ queue.get () self._ bluetooth.send (message) self._ bluetooth.close () def get_bluetooth (self.): connect = bluetooth. BluetoothSocket (bluetooth. RFCOMM) connection.settimeout (None) حاول: connection.connect ((self._ bluetooth_address، 1)) باستثناء Exception ، e: print 'Error connect to bluetooth' + str (e) connection.setblocking (False) إرجاع فئة الاتصال Webserver (threading. Thread): def run (self): port = in t (os.environ.get ('PORT'، 5000)) app.run (host = '0.0.0.0'، port = port، debug = True، use_reloader = False) @ app.route ("/ send_to_serial /") @ basic_auth.required def send_to_serial (أمر): queue.put (أمر) إرجاع "موافق" سلاسل = thread.append (BluetoothBackground (التكوين [3] ، قائمة الانتظار)) thread.append (خادم الويب ()) [thread.start () للخيط في المواضيع]

لتشغيل الخادم ، نفذ:

python server.py كلمة مرور المستخدم 97: D2: 31: 20: A0: 51

حسنًا ، يعد server.py البرنامج النصي والمستخدم وكلمة المرور هي بيانات الاعتماد المستخدمة للمصادقة الخاصة بك ، و "97: D2: 31: 20: A0: 51" هو عنوان MAC الخاص بالبلوتوث.

د. استخدم الخادم الخاص بك لإرسال الأوامر من أي مكان في العالم

من نوع المتصفح: https:// your_ip: 5000 / send_to_serial / C30؛

- أدخل المستخدم وكلمة المرور اللذين قمت بإعدادهما مسبقًا عند بدء تشغيل خادم Python

- "C30" هو الأمر الذي سيتم إرساله إلى جهاز البلوتوث (صندوقنا الذي سيتحكم في الظلال)

- تحقق من أن المنفذ 5000 غير محظور بواسطة جدار الحماية الخاص بك (نحن نستخدم هذا المنفذ)

- إذا كنت خلف جهاز توجيه (على سبيل المثال Raspberry pi) ، فأنت بحاجة إلى إعادة توجيه منفذ من جهاز التوجيه من المنفذ 5000 إلى المنفذ 5000

ه. يمكنك استخدام الأشياء للقيام بأشياء مثل التحكم في الظلال وفقًا لجدول زمني أو عندما تتغير بعض بيانات مستشعر القناة. على سبيل المثال ، يمكنك ربط مستشعر الضوء (بالخارج) للتحدث ، وعندما ينخفض مستوى الضوء إلى حد ما (في المساء) يمكنك إغلاق الظلال حتى لا يراك الناس بالخارج.

يمكنك توصيل الظلال (خادم Python الذي أعددناه سابقًا) بـ Thingspeak باستخدام ThingHTTP.

لقد قمت بتضمين صورة لنموذج ThingHTTP مع البيانات التي تم ملؤها كمثال وصورة مع TimeControl لذلك لتحقيق أقصى قدر من المرونة ، يجب أن تفعل الأشياء كل ما تحتاجه.

3. عبر تطبيق أتمتة المنزل الخاص بي

هذا الأمر أكثر تعقيدًا بعض الشيء ، حيث يقوم تطبيق أتمتة المنزل بأكثر من مجرد التحكم في الظلال.

كما أنه يتحكم في الأضواء ، الباب ، به مستشعرات متعددة ، يتكامل مع المفاتيح وله قواعد معقدة يحددها المستخدم والتي يمكنها على سبيل المثال فتح الستائر إذا كان مستوى الضوء بالداخل منخفضًا ، أو إذا كان الصباح.

يمكنك التحقق من مستودع github الخاص بي ، وإذا كانت لديك أسئلة ، فسيسعدني الإجابة عليها.

إذا وجدت البرنامج التعليمي الخاص بي مفيدًا إلى حد ما ، فيرجى مشاركته أو إضافته إلى المفضلة. وأريد أن أرى بعض التعليقات الشيقة أيضًا:)