Bežična verzija Jesu li moja garažna vrata otvorena ili zatvorena?: 7 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

Željeli smo jednostavan, jeftin i pouzdan sustav indikacije koji nam je pokazao jesu li naša garažna vrata otvorena ili zatvorena.

Postoji mnogo projekata "Jesu li mi garažna vrata otvorena". Najveći dio ovih projekata je ožičen. U mom slučaju provođenje žica između senzora i prijamnika nije bilo moguće. To je samo 25 metara oko 80 stopa, između garaže i kuće, ali ne volimo kopati beton za postavljanje žica i svejedno, očekujemo da bi se drugima koji dijele zajednički prostor s nama još manje sviđalo.

Naš problem je što nemamo pogled iz kuće do garažnih vrata. Garaža je zasebna zgrada.

Ponekad smo ostavili jedno ili čak oba vrata otvorena preko noći, a kako ne želimo da alati nestanu iz radionice ili da nam auto nestane, mislili smo da je nešto što pokazuje status vrata dobra ideja.

Već imamo instaliran sustav otvaranja i zatvaranja bežičnog daljinskog upravljača. To je sustav s kodirajućim kodom i signal od 433 Mhz je vrlo teško duplicirati tako da je dio sustava siguran i pouzdan. Problem je u tome što kada koristimo ovaj sustav iz kuće, nikad ne znamo jesu li vrata otvorena ili zatvorena. Zapravo smo pritisnuli gumb za garažu na daljinskom upravljaču i zaključali kuću misleći da su garažna vrata OTVORENA, a zapravo smo ih zatvorili. To je neugodno, osobito ako pada kiša.

Pribor

Rizici

Ne mogu ovo dovoljno naglasiti … Ako ćete graditi ovaj projekt, postoji upozorenje. Zatvaranje garažnih vrata bez mogućnosti da vide što se događa može biti skupo čak i opasno za druge koji možda nisu svjesni da se vrata zatvaraju. Možda biste htjeli dodati senzore za zaključavanje samo u slučaju da automobil ili nešto ili netko drugi ometa vrata koja se zatvaraju. Mnoge vrste garažnih vrata imaju ugrađene sigurnosne mehanizme za preokret, ali … većina se vraća samo nakon što se na nešto što je ostalo na putu primijeni znatna sila pa sumnjamo da bi vaš automobil mogao izgledati bolje bez dugog udubljenja po tijelu ili još gore u slučaju hitnog spota u bolnicu.

Vještine potrebne za izgradnju ovog projekta

Mehanički usmjerene i osnovne električne ili elektroničke vještine

Sposobnost lemljenja relativno dobro

Sposobnost pregledavanja pločice i prepoznavanja prekidača i priključnih stezaljki

Sposobnost obavljanja osnovnih poslova s čeličnim limom ili limenom pločom, poput rezanja i savijanja

Alati

Rezači limenih ploča

Mali odvijači

Srednja ručna turpija ili brusni papir (za uklanjanje oštrih rubova)

Lemilica i lemljenje

Stega za klupu (za savijanje limene ploče)

Sirovine (ovisi o položaju senzora, odašiljača i prijamnika)

Kvalitetna dvostrana traka nekoliko metara

Čelični lim ili limena ploča otprilike 150 mm x 100 mm ili 6 in x 4 inča

Male kabelske vezice najmanje 20

Približno 6 metara ili 20 stopa kabela ili žice slike 8

Otprilike 6 metara ili 20 stopa Cat 5 kabela ili nešto slično

Dijelovi potrebni za izgradnju

Daljinski upravljač i prijemnik. Pretražite Ebay za 12VDC 433MHz, 2 tipke, bežični RF relej, daljinski upravljač, sklopku odašiljača, odašiljač. Uskladite onu sa fotografije.

Osvijetljena kratka crtica s pritiskom na gumb od 16 mm 12V. Pretražite Ebay ili zamijenite sve što odgovara vašim potrebama

2 mikro prekidača

LED svjetlo

Otpornik od 560 Ohma

2 x 12 DC napona napajanja - struja max 200mA potrebna je samo 1 ako koristite baterije odašiljača

Možda će vam trebati i montažna kutija ili neki drugi način kako bi gumbi indikatora izgledali dobro

Trošak

Cijena izgradnje je oko A25 USD, ali u kutiji za smeće smo imali i 12VDC utikače, kao i žicu i ostale uobičajene dijelove. Izgradili smo 2 jedinice i integrirali ovo u naš bežični sustav daljinskog otvaranja vrata instaliran prije otprilike 12 mjeseci

Korak 1: O ovom projektu

Moja garažna vrata su rolo vrata ili se u nekim županijama zovu rolo vrata. Zovu se rolo vrata jer upravo to rade. Imaju vodilicu pričvršćenu na zid s obje strane otvora. Kako se vrata kreću prema dolje, rola se odmotava u okomitu vodilicu. Vrata su izrađena od rebrastog čeličnog lima ili često aluminija. Za postavljanje senzora koristit ćemo okomitu vodilicu i podnožje vrata s jedne strane. Ovaj će projekt funkcionirati sa gotovo svim vrstama vrata. Više se radi o pronalaženju odgovarajućeg prekidačkog mehanizma i mjesta za postavljanje senzora.

Imamo 2 vrata koja zahtijevaju sustav nadzora. Izgradit ćemo dvije jedinice, po jednu za svaka vrata. Bez posebnog razloga odabrali smo frekvenciju od 433 MHz. Odlučili smo se proizvoditi od lako nabavljenih cjelovitih radnih jedinica na eBayu jer ne vidimo svrhu trošiti vrijeme na izgradnju nečega kad će vrijeme i troškovi uvelike premašiti jednostavnu PayPal potrošnju od nekoliko dolara za svaka vrata. Možda smo samo lijeni. Kako bi ovaj projekt bio jednostavan, razmotrit ćemo samo 1 vrata. Druga vrata jednostavno su ponavljanje projekta pomoću dodatnog zasebnog odašiljača i prijamnika.

Korak 2: Sigurnost

Budući da je ovaj sustav samo sklop izvješćivanja o statusu, koristili smo udaljeni sustav za učenje. Da, znamo da ih je lako kopirati ili duplicirati, ali u ovom slučaju nema velike vrijednosti u izgradnji ovog sustava korištenjem uređaja za visoku sigurnost s kliznim kodom ako sustav koji gradimo ne može otvoriti ili zatvoriti vrata.

Ako netko s previše vremena na rukama želi kopirati signal odašiljača, uskoro će otkriti da se vrata neće otvoriti, a dok mi je kopirani signal mogao dati lažno pozitivan rezultat o statusu vrata ako su hakirana preko jednog ciklus otvaranja ili zatvaranja redoslijed će se sam ispraviti.

Korak 3: Sheme

Postoji 1 daljinski upravljač, koji ćemo od sada nazvati odašiljačem, i 1 prijemnik. Odašiljač je instaliran u garaži. Pokreće ga baterija 1 x 12 V i 27A. Uz odašiljač dolazi baterija, a zamjenske baterije je lako kupiti. Sasvim je u redu koristiti bateriju za rad odašiljača jer nema pražnjenja energije u stanju pripravnosti. Baterija je spojena samo kada je jedan od gumba na daljinskom upravljaču pritisnut većinu vremena kad je odašiljač isključen. Za ovaj projekt spojit ćemo terminale akumulatora na 12 V istosmjerno napajanje, tako da ne moramo brinuti o zamjeni baterija u budućnosti.

Prijemnik je instaliran unutar kuće. Također je spojen na 12 Volt DC napajanje. Prijemnik ima mali gubitak energije kada je zauzet primanjem signala. Ovo je samo kratak vremenski period od oko 1 sekunde, a zatim se prijemnik vraća u stanje pripravnosti koje koristi 30 mA. Ako su vrata otvorena, stanje pripravnosti 30 mA se povećava na 50 mA dok se relej drži zatvorenim, a LED svjetlo ostaje upaljeno.

Prijemnik će biti skriven negdje izvan vidokruga spojen na upravljačku ploču blizu ulaznih vrata. Ugradit ćemo gumb za otvaranje vrata koja će imati ugrađeno svjetlo, poput gore navedenog sustava indikatora i sustava prekidača. Za naš projekt postojat će gumb za otvaranje vrata i svjetlo koje ostaje upaljeno ako su vrata otvorena.

Ebay odašiljač i prijemnik

Odašiljač je uparen s prijemnikom pa nismo morali programirati odašiljač tako da odgovara prijemniku. Ako odašiljač treba biti usklađen s prijemnikom, jednostavno je uključiti oba bita i pritisnuti programsku tipku na ploči prijemnika, LED za napajanje će se ugasiti. Zatim pritisnite bilo koju tipku na odašiljaču. LED dioda za napajanje prijemnika će zasvijetliti nekoliko puta. Zatim pritisnite bilo koju tipku na odašiljaču i to je učinjeno.

Jedina druga veza je spajanje LED diode između normalno otvorenih kontakata releja na ploči prijemnika u seriji koju smo koristili otpornikom od 560 Ohma. Ako pritisnete tipku ON, odašiljač će zasvijetliti LED diodu na prijemniku. Pritisnemo li tipku OFF, svjetlo će se ugasiti. Važna značajka ovog sustava je da mijenja stanje samo ako se pritisne druga tipka. Drugim riječima, ako pritisnemo prekidač ON na odašiljaču, LED prijemnik se uključuje. ako ponovno pritisnemo gumb za uključivanje, LED svjetlo ostaje uključeno, prijemnik zanemaruje daljnje signale uključivanja. Isto je i s tipkom OFF. Ako odašiljač šalje signal OFF, LED dioda će se ugasiti na prijemniku. Svaki daljnji signal OFF bit će zanemaren. Ova promjena redoslijeda stanja osigurat će da signali otvaranja i zatvaranja ne prelaze i pod uvjetom da senzori rade ispravno, sustav se sam ispravlja ako izađe iz niza.

Korak 4: Izmjena i izgradnja

Prvi korak je izmjena odašiljača. Ovo se uklanja iz daljinskog kućišta s 2 gumba. Zatim lociramo prekidače na odašiljačima i lemimo dobru duljinu kabela sa slike 8 s obje strane otvorene strane svakog prekidača. Sada imamo 2 x kabel slike 8 spojen na daljinske prekidače. Zatim povezujemo svaku žicu s mikro prekidačem. U ovom trenutku sve što smo učinili omogućilo je upravljanje prekidačima na odašiljaču aktiviranjem mikro prekidača.

Postavljanje osjetnika uključeno

Svaka vrata bit će malo drugačija, ali odabir mjesta za postavljanje mikro prekidača na vodilicu garažnih vrata važan je korak. To je najbolje učiniti blizu razine tla. Mikro prekidač OFF postavljen je na trag garažnih vrata otprilike 40 mm ili otprilike 1 i 1/2 inča od poda, neposredno iznad ovog senzora postavljamo prekidač ON ili OPEN. Da bismo dovršili senzore, pričvršćujemo aluminijsku nogu na dno garažnih vrata i savijamo je pod 90 stupnjeva tako da možemo dodati kratak komad okomitom dijelu nogavice s lijepim uvodom tako da nježno aktivira mikro prekidače kao noga se pomiče pokraj sklopa prekidača. Pogledajte video.

Dokaz koncepta i testiranja

Video zapisi Gore i Dolje pokazuju početnu maketu koncepta. (Kasnije smo ga zaista instalirali ispravno) U oba videa vidjet ćete ploču za aktiviranje prekidača kako klizi pokraj prekidača i pritisnuti svaki od njih. Ono što je teže vidjeti je indikatorska lampica na odašiljaču koja je nesigurno montirana na traku ljepljive trake. Svaki put kada se aktivira prekidač, ovo svjetlosno svjetlo se uključuje na trenutak, što znači da se signal šalje prijemniku. Prijemnik nemarno leži na podu podržan i rolom ljepljive trake.

Sada ćemo vidjeti što se događa kada zatvorite vrata. Kad se vrata zatvore, pločica za aktiviranje prekidača prvo prolazi pored osjetnika UKLJUČENO ili OTVORENO. Ovo će na trenutak aktivirati LED diodu na prijemniku signalizirajući da su vrata OTVORENA, ali to odmah mijenja stanje kad vrata prođu pored mikro sklopke OFF ili ZATVOREN prije nego što se vrata zaustave na podu. Nedostatak indikatorske lampice znači da su vrata zatvorena.

Sada otvaramo vrata. Kad se vrata počnu otvarati, prvi osjetnik koji prođe je isključen ili osjetnik zatvorenih vrata. Kako je mikro prekidač OFF prošao pri zadnjem zatvaranju vrata, prijemnik neće promijeniti stanje. Da, slažemo se da su vrata otvorena otprilike 40 mm i nećemo se brinuti zbog toga, ali kako se vrata nastavljaju dizati samo malo dalje, mikro prekidač ON ili OPEN je aktiviran, ovo šalje signal odašiljaču koji zatvara kontakte na releju i uključivanjem LED diode koja označava da su vrata OTVORENA.

Korak 5: Montiranje odašiljača i prijemnika

Odašiljač U našem projektu smo uklonili 12 -voltnu bateriju i priključili 12 -voltno napajanje izravno na stezaljke baterije. Morali smo pronaći suho mjesto za postavljanje odašiljača. U testiranju smo otkrili da je odašiljač radio čak i ako je bio postavljen blizu aluminijskih garažnih vrata, ali iskustvo nam govori da bi položaj odašiljača trebao biti visoko iznad garažnih vrata. Odabrali smo odašiljač staviti u jednostavnu plastičnu kutiju i pričvrstiti ga na zidnu letvu oko 300 mm ili 12 inča iznad garažnih vrata.

Primatelj

Prijemnik je unet u kuću i montiran unutar krovne šupljine u blizini zabata koji gleda prema garaži. Spremnik smo stavili u malu plastičnu kutiju i napajali priključke za napajanje 12 volti istosmjernom strujom. Na kraju smo upotrijebili kabel slike 8 od kontakata releja i proveli ga niz zidnu šupljinu do postojeće modificirane ploče prekidača za svjetlo.

Prikazani montirani prijemnici. Postoje dva prijemnika. Drugi modul je prethodno instalirani otvarač garažnih vrata. Ovo je izmijenjeno prije nekog vremena. U osnovi iste žice pričvrstite na izlazne prekidače i vodite žice niz zid do gumba.

Ploča prekidača za svjetlo je većeg tipa i imala je samo jedan prekidač za svjetlo pa smo nakon što smo pažljivo izolirali sve mrežne kabele iza zidne ploče izmijenili ploču prekidača za svjetlo tako da prihvati 2 kratka prekidača s ugrađenom svjetlosnom lampicom koja je spojena na relej prijemnika. Pogledajte video.

Mikro prekidači Umjesto da mikro prekidače montiramo na vodilice vrata, savili smo komad tankog komada čeličnog lima kako bi odgovarao profilu vodilica garažnih vrata. To je značilo da smo mogli podići i spustiti senzore u optimalni položaj prije nego što smo koristili dvostranu traku za konačno postavljanje senzorskog bloka u krajnji položaj. Također smo savili još jedan tanki čelični lim kako bismo prekrili i zaštitili mikro prekidače od oštećenja ili pomaka. Spojne žice bile su vezane kabelom i uvučene s puta. Za montažu prekidača senzorskog bloka koristili smo kvalitetno dvostrano slavino. Naglašavamo da je kvalitetna vrpca važna jer će omogućiti određenu količinu pomaka mikro prekidača, a da ne otpadne ili se raspadne, a ipak je ova traka čvrsta i pouzdana. Traka koju smo koristili je automobilske kvalitete što znači da je otporna na vodu i temperaturne promjene te ostaje zaglavljena. Prošla su 3 mjeseca otkako je instalirano s približno 300 - 400 ciklusa za to vrijeme, a vrpca nije pokazala nikakve znakove popuštanja.

Sada nam je trebao način da otvorimo vrata iznutra

Do sada smo koristili daljinski upravljač za otvaranje garažnih vrata. Ovo je bilo pouzdano, ali je donijelo i problem koji smo odlučili riješiti. Odlučili smo nastaviti koristiti daljinski upravljački kod za otvaranje i zatvaranje vrata, ali smo to integrirali u novi sustav. Ovaj daljinski upravljač smo izmijenili na isti način kao i odašiljač za projekt. Daljinski upravljač je otvoren i izvađen iz kućišta. Pronašli smo odgovarajući gumb za otvaranje vrata na ploči i lemili kabel broj 8 preko kontakata otvorenog prekidača. Ovaj kabel je provučen unutar zidne šupljine zajedno s žicom indikatora iz prijemnika i lemljen na otvorene priključke trenutnog prekidača na zidnoj ploči. Sada, ako pritisnemo trenutni prekidač, sustav kodiranja otvara vrata, ali prijamnik iz projekta pokazuje da su vrata otvorena.

Korak 6: Testiranje pozicioniranja i antena?

Dakle, ovako izgleda. Pogledajte video. Imamo zidnu ploču sa standardnim prekidačem za svjetlo i dodali smo novi trenutni prekidač s gumbom koji ima ugrađeno indikatorsko svjetlo. Trenutni prekidač je odvojen od LED svjetla pa ako aktiviramo trenutni prekidač, neće aktivirati LED indikator. Kad pritisnemo trenutačni prekidač, on šalje signal pomoću postojećeg daljinskog upravljača sa kodom koji je instaliran prije nekoliko godina i otvara garažna vrata. Znamo da otvara vrata otprilike 1 sekundu nakon što pritisnemo trenutačni gumb, lampica indikatora iz našeg projekta se UKLJUČUJE i potvrđuje da su vrata otvorena.

Ako ponovno pritisnemo gumb za trenutak, vrata će se zatvoriti, no svjetlo će ostati upaljeno sve dok se vrata gotovo potpuno ne zatvore. Ovo traje oko 8 sekundi na mojim najsporijim vratima.

Testiranje, rezultati i dobro razmišljanje

Položaj i odašiljača i prijamnika ključ je pouzdanosti. Imamo udaljenost od 25 metara i vidokrug do garaže, ali ne vidimo garažna vrata. Nismo imali problema s pouzdanošću i nije bilo problema s promjenama temperature, međutim u Australiji gdje živimo niska temperatura bila bi 6 - 8 Celzijevih stupnjeva, a visoka temperatura može biti 45 Celzijevih. Do sada je raspon ispitivanja bio između 12 i 34 Celzijeva stupnja, malo je vjerojatno da ćemo dobiti još hladnih dana, a prije nego što stignu vrući dani bit će u veljači. Također živimo u području bez uličnih žica bez žica visoke napetosti i bez javnog bežičnog WiFi -a ili interneta. Također imamo slab signal signala mobilnog telefona (mobitela) i iako ne očekujemo da će bilo što od navedenog utjecati na signal od 433 MHz, mnogi i različiti signali u našim dišnim putovima mogu imati vrlo nepredvidive učinke i jednostavno uzrokovati pravilno izgrađene krugove ne rade ili ne postižu odgovarajuću jačinu signala smanjujući komunikacijsku udaljenost.

Trebaju li nam dodatne antene

U testiranju smo otkrili da je odašiljač mogao poslati poruku primatelju svaki put kad je obavljen test. Malo iskustvo pokazalo nam je u ekstremnim vrućinama ili hladnim vremenskim uvjetima da postoji mogućnost da se signal ne primi. Ako se signal propusti zbog gubitka komunikacije u ovoj izvedbi, sam će se ispraviti sljedeći put kada se vrata podignu ili spuste. Ako bilo koji signal ne uspije proći najgore što se može dogoditi, LED indikator može dati promijenjene vrijednosti. označiti da su vrata otvorena kad su zatvorena ili obrnuto.

Do danas se to nije dogodilo, ali trebamo li antene instalirati kao preventivni udar? U ovom projektu i odašiljač i prijemnik imaju priključke na ploči koji se mogu ubrati za pričvršćivanje antena i povećanje pojačanja.

Uvjeravamo vas da je jedan od najboljih načina za poboljšanje pouzdanosti odabir najboljeg položaja za postavljanje odašiljača i prijamnika. Neki primjeri drže ih podalje od velikih metalnih površina, poput garažnih vrata … ili udaljenih najmanje 2 metra ili oko 6 stopa. Također ne pokušavajte instalirati odašiljač ili prijemnik u usko zatvoreni prostor, poput zidne šupljine, a ako je moguće, postavite odašiljač i senzor u vidokrug. Ne moraju se vizualno vidjeti, samo pokušajte izbjeći prepreke poput zgrada. U ovom trenutku na početku testiranja projekta nismo otkrili potrebu za antenama s ovim projektom.

Iako antene mogu biti i složene i jednostavne, preporučili bismo jednostavne i provjerili pomaže li to prije nego što potrošite novac. Ako dobijemo dovoljno komentara, spremni smo ovom projektu dodati antene za koje tvrdimo da mogu povećati raspon. Za stvaranje ovih proizvoda bit će malo ili nimalo troškova, a sve što vam je potrebno vjerojatno će biti dostupno u vašem ormaru i vašoj kutiji za smeće.

Korak 7: Stvari koje bismo učinili drugačije da ponovimo projekt

Kritički osvrt

Sa svakim projektom morate biti samokritični i pogledati što ste mogli učiniti bolje. U našem slučaju bili smo zadovoljni rezultatom, ali svi bi konstruktori trebali razmisliti o tome kako se njihov dizajn može poboljšati.

Jedan od problema s rolo vratima je što je pogonski motor samo s jedne strane vrata. Ovaj jednostrani bočni pogon neznatno gura podnožje vrata sa strane koja se ne pokreće snažnije u vodilicu, ali kada se vrata zatvaraju, pogon dovodi do toga da se ista osnova vrata povuče za vodilicu. U mom slučaju na jednim vratima vodilice su trebale biti zategnute jer bi u početnim postavkama vrata imala kontakt sa senzorima u ciklusu otvaranja, ali bi u ciklusu zatvaranja potpuno promašila senzore. Pokret je bio samo 3 mm ili oko 1/8 inča, ali to je bilo dovoljno da senzori budu nepouzdani. To smo ispravili zatezanjem vodilica, ali to nije bio kraj problema i tijekom sljedećih nekoliko tjedana nasumično smo svjetlili "UKLJUČENO" kada su vrata zatvorena.

Možda se sjećate da smo se u ovom projektu usredotočili na 1 instalaciju, ali smo izjavili da se grade 2 jedinice. Iako postoje male razlike između garažnih vrata, senzorski i odašiljački niz koji se koriste na svakim vratima identični su.

Jedna vrata stara su oko 10 godina, druga su stara oko 1 godinu. Starija vrata pomiču se gore -dolje mnogo brže od novijih vrata. Starija vrata imaju više kraja, što smo sveli na ono što je opisano kao prihvatljivo kretanje kraja igre, ali ovaj bočni završetak nije eliminiran.

U novijim vratima nisu uočeni nikakvi problemi. Radio je besprijekorno u posljednjih 5 mjeseci, ali imali smo stalni problem sa starijim vratima. Pregledom se pokazalo da se čini da su senzori spojeni i aktivirani s kliznim mehanizmom. Mogu čuti kako oba senzora škljocnu. Ako ručno aktiviram otvorene i zatvorene senzore, oboje rade ispravno, pa svjetlosnu lampicu "UKLJUČUJU". i "OFF" prema očekivanjima.

Može li se dogoditi da je brzina vrata malo prebrza da bi se registrirao prvi signal senzora, a zatim odmah promijenilo stanje da bi se registrirao drugi? Nemam načina usporiti kretanje vrata, ali mogu povećati udaljenost između senzora što će omogućiti više vremena između signala "UKLJUČENO" i "ISKLJUČENO" te možemo povećati duljinu kliznog pogona koji će držati odašiljač odašilje signale dulje vrijeme.

Povećali smo udaljenost između senzora na 150 mm sa 100 mm, a povećali smo i kliznu ploču sa 75 mm na 100 mm. To je bilo prije 4 tjedna. Bilo je otprilike 75 ciklusa i sustav je radio besprijekorno.

Što bismo drugačije učinili

Ako bismo ponovno radili ovaj projekt, započeli bismo s korištenjem normalno otvorenih induktivnih prekidača senzora blizine, a ne mikro prekidača.

Korištenje prekidača senzora blizine daje veći raspon pogrešaka ili bočnih pomaka čak 10 mm, a brzina senzora je barem 100 puta veća. Mislimo da smo, ako smo koristili prekidače senzora blizine, mogli ostaviti vodilicama vrata malo više prostora za širenje i skupljanje 2,4 metra ili vrata širokih 8 stopa koja bi mogla biti ljubaznija prema vratima i motoru u razdoblju od vrijeme. Mislimo da bi i brzina vrata imala manji utjecaj na pouzdanost.

Uživati