Integrierte Alexa-gesteuerte Smart Blinds - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:18

Es gibt viele Smart Blind-Projekte und Instructables, die derzeit online verfügbar sind. Ich wollte jedoch den aktuellen Projekten meine eigene Note geben, mit dem Ziel, alles intern im Blinden zu haben, einschließlich aller Schaltungen. Dies würde ein saubereres und ansehnlicheres intelligentes Blindsystem bedeuten.

In meinem ersten Instructable zeige ich Ihnen, wie Sie Ihr eigenes intelligentes Jalousiesystem erstellen können, das mit Ihrer Stimme über Alexa, mit einem mobilen Gerät oder manuell an den Jalousien selbst gesteuert werden kann.

Ich werde alles zur Verfügung stellen, was ich kann, damit Sie Ihre eigenen machen können! Viel Spaß:D

Lieferungen

Lötkolben & Lötmittel

Heißklebepistole

1 x 270 Grad High Torque Servo (https://amzn.to/31Y1EqD)

1 x NodeMCU ESP8266 Entwicklungsboard. Etwas Ähnliches wie hier:

2 x taktile Tasten

Prototyping von Veroboard

Erforderliche Länge des Lautsprecherkabels, um eine USB-Steckdose zu erreichen (5V)

3D-Drucker mit PLA oder 3D-Druckservice

Länge des Anschlusskabels

Weibliche und männliche Header-Pins für Veroboard (Dies ist optional, es ist nicht erforderlich, wenn Sie alles direkt auf die Platine löten möchten)

Schritt 1: Demontage Ihres aktuellen Rollos

Okay, das erste Stück klingt ein bisschen beängstigend, aber es ist sehr einfach und im Allgemeinen verwenden die meisten Blinds das gleiche System, auch wenn sie etwas anders aussehen!

Als erstes müssen Sie die Seite finden, auf der sich das aktuelle Flaschenzugsystem befindet, mit dem Sie die Jalousien öffnen und schließen können. Es sieht ähnlich aus wie das erste Bild (Dieses wurde bereits aus den Jalousien genommen)

Sobald Sie diese gefunden haben, müssen Sie sie von den Jalousien entfernen. Es muss nur das nach unten hängende Ende der Schnur entfernt werden (am Ende jeder Schnur befindet sich ein Knoten). Sobald diese entfernt sind, befindet sich eine kleine Haltescheibe auf der Sechskant- oder Vierkantstange, die durch das System läuft. Entfernen Sie diese (Bitte bewahren Sie sie später bei Bedarf auf) und schieben Sie dann das Flaschenzugsystem zum Ende der Stange.

Dies ist alles, was entfernt werden muss. Es sollte Sie mit der Stange dort belassen, wo sie sich befand, und es sollte auch ein Loch geben, durch das die Seilzüge liefen, hier befinden sich die Knöpfe für die manuelle Steuerung. Das zweite Bild zeigt, wie die Innenseiten aussehen, wenn die alte Riemenscheibe entfernt wird.

Der Grund für das Entfernen dieser Riemenscheibe besteht darin, dass sie dem Servomotor zu viel Widerstand entgegensetzt, wodurch der Motor blockiert und die Jalousien daher nicht physisch bewegt werden können.

Schritt 2: 3D-Druckeinsätze

Ok, unten habe ich alle erforderlichen 3D-Dateien eingefügt, um die Smart Blinds zu erstellen. Wenn Sie keinen 3D-Drucker besitzen, dann gibt es verschiedene Online-Dienste, die die Teile für Sie gegen eine geringe Gebühr drucken. Ich habe sowohl die druckfertigen STL-Dateien als auch die rohen Fusion 360-Dateien eingefügt, wenn Sie die Abmessungen oder Formen anpassen müssen, da leider nicht jede Jalousie gleich ist! Hier ist eine kurze Erklärung jedes Modells unten:

Servokupplung - Die Servokupplung ist für jedes Standard-Servozubehör geeignet und wird mit den mit dem Servo gelieferten Schrauben am Servo befestigt. Die mitgelieferte Kupplung passt auf eine Sechskantstange mit einem Durchmesser von 6 mm in die Jalousie.

Hauptschaltungseinsatz - Dieser Einsatz ist so konzipiert, dass die Hauptplatine oben aufgeklebt und in der Jalousie unter der Jalousiesteuerstange angebracht wird.

Servo-Einsatz - Dieser Einsatz ist so konzipiert, dass das Servo befestigt und dann in das Ende der Jalousien geschoben wird. Es hält das Servo sicher ohne jede Bewegung. Dies ist so konzipiert, dass es zu dem im Zubehörbereich verlinkten Servo passt.

Druckknopfhalter - Schließlich ermöglicht der Druckknopfhalter, dass die später erstellte Druckknopfschaltung über dem Loch in den Jalousien von den Riemenscheiben an Ort und Stelle gehalten wird. Diese ermöglichen bei Bedarf eine manuelle Bedienung der Jalousien.

Schritt 3: Aufbau der Schaltung

Dieser Schritt erfordert einiges an Löten, aber es lohnt sich! Nehmen Sie sich einfach Zeit und überstürzen Sie nichts.

Wir werden die Schaltung auf Kupfer-Veroboard bauen, damit die Schaltung einfach gebaut werden kann. Achten Sie nur darauf, die richtigen Gleise zu schneiden, um Kurzschlüsse zu vermeiden!

Bitte folgen Sie dem mitgelieferten Fritz-Schaltplan, um die Smart Blinds-Schaltung aufzubauen. Beim Aufbau der Schaltung sollten Sie den Schaltungseinsatz drucken lassen. Versuchen Sie also, abhängig von der Größe, die Sie für Ihre Jalousien benötigen, die Schaltung so klein wie möglich zu machen. Wie Sie aus dem von mir erstellten sehen können, hat das Verboard die gleiche Breite wie die Länge des nodeMCU-Boards. Das spart wertvollen Platz im Inneren der Jalousie.

Wie im Abschnitt "Zubehör" erwähnt, habe ich mich dafür entschieden, weibliche Header-Pins auf die Platine zu löten. Dies würde es mir ermöglichen, die nodeMCU leicht auszutauschen, wenn sie jemals ausgefallen ist oder ein Problem aufgetreten ist. Wenn Sie möchten, ist es jedoch durchaus akzeptabel, das NodeMCU-Board direkt auf das Veroboard zu löten.

Die einzige Sache, die ich empfehlen würde, ist die Verwendung von Steckerleisten für die Servoverbindung auf der Platine, dies erleichtert die Installation innerhalb der Jalousien erheblich.

Die Bilder zeigen die fertige Platine (mit dem bereits aufgeklebten 3D-gedruckten Teil)

Drucktastenplatine

Die andere Schaltung, die Sie erstellen müssen, ist die Drucktastenschaltung, mit der Sie die Jalousiebewegung bei Bedarf manuell übersteuern können. Der mitgelieferte 3D-gedruckte Halter bietet genug Platz für zwei Tasten und enthält außerdem ein Loch für die 3 Kabel zur seitlichen Durchführung (1 GND und 1 für jeden Tasten-Digitaleingang) Wie Sie dem Schaltplan entnehmen können, sind die GND-Kabel Gänseblümchen geändert, sodass nur ein Kabel die GND des Druckknopfschaltkreises mit dem GND des NodeMCU-Schaltkreises verbindet.

Die Größe, die Sie benötigen, um das Circuit Veroboard herzustellen, ist:

B = 24 mm

L = 21 mm

Schritt 4: Vorbereiten der NodeMCU-Platine

Der nächste Schritt besteht darin, die erforderliche Software auf das NodeMCU-Board hochzuladen. Der Weg dazu ist die Verwendung der Arduino IDE. Es ist jedoch kein Plug-and-Play-Fall, da die Bibliothek für die NodeMCU in die IDE installiert werden muss.

Anstatt diesen Prozess zu durchlaufen, würde ich empfehlen, diese Anleitung zu verwenden, da sie alle Schritte und Details erklärt, die erforderlich sind, damit die NodeMCU mit der Arduino-Umgebung funktioniert:

bit.ly/2Rznoni

Sobald Sie das obige Instructable abgeschlossen haben, sollten Sie jetzt an einem Punkt sein, an dem die NodeMCU mit der Arduino IDE programmiert werden kann, die NodeMCU kann eine Verbindung zu Ihrem WLAN herstellen und Sie können sie auch über einen Webbrowser steuern.

Schritt 5: NodeMCU mit Smart Blinds Software programmieren

Der nächste Schritt besteht darin, das Smart Blinds-Programm tatsächlich auf das NodeMCU-Board hochzuladen. Es gibt bereits eine erstaunliche Bibliothek, mit der Sie intelligente Beleuchtung mit Helligkeitssteuerung über die NodeMCU und Alexa steuern können. Die Bibliothek wird von AirCookie erstellt und ermöglicht die Programmierung von bis zu 10 Geräten. Den Original-Quellcode findet ihr hier:

Bei den Smart Blinds verwenden wir das Ein-/Ausschalten des virtuellen Lichts, um die Jalousien aus der Aus-Position (0) und der Ein-Position (Der zuletzt verwendete Prozentsatz) zu drehen. Wir verwenden dann die Helligkeitseinstellung als den Betrag, den die Jalousie öffnen soll. Dies reicht jedoch nur von 0-70%, wobei 70% der volle Bereich des Servos ist.

Ich habe die Arduino-Datei eingefügt. Laden Sie also bitte den Code herunter und öffnen Sie ihn. Sie können sehen, dass es nicht viel braucht, um alles zu erreichen, aber es gibt ein paar Änderungen, die Sie vornehmen müssen.

WLAN-SSID: Als erstes müssen Sie die SSID so ändern, dass sie der WLAN-Verbindung entspricht, die Sie verwenden möchten. Dies muss genau übereinstimmen, sonst treten Verbindungsprobleme auf.

WiFi-Passwort: Das zweite, was Sie ändern müssen, ist das WiFi-Passwort, damit es mit dem Passwort der SSID übereinstimmt, mit der Sie sich auch verbinden.

Espalexa-Bibliothek: Als nächstes müssen Sie sicherstellen, dass Sie die Espalexa-Bibliothek zu Ihrer Arduino-IDE hinzufügen. Folgen Sie dazu bitte diesem sehr kurzen Tutorial:

Gerätenamen ändern: Als letztes müssen Sie den Gerätenamen so ändern, wie er in der Alexa-App angezeigt werden soll. Ändern Sie dazu den Teil in dieser Zeile 'espalexa.addDevice("Blinds", servoPositionChanged, 20)', wo 'Blinds' steht. Ändern Sie dies nach Belieben.

Sobald alle oben genannten Schritte abgeschlossen sind, drücken Sie einfach die Upload-Taste, um das Programm auf Ihr NodeMCU-Board hochzuladen. Jetzt ist es hoffentlich erfolgreich und Sie können mit dem nächsten Schritt, dem Testen, fortfahren!

Testen des Programms:

In Ihrem Fall sollten Sie jetzt an einem Punkt sein, an dem Sie die Schaltung gebaut haben. Für die Zwecke dieser undurchschaubaren Seite zeigt die Seite jedoch, dass ich sie als temporäres Steckbrett-Setup teste. Nachdem Sie nun die Schaltung aufgebaut und das Programm geladen haben, können Sie jetzt testen, ob alles in Ordnung ist. Also alles nach Schaltplan anschließen und dann erst testen, ob die manuellen Tasten funktionieren. Ein Knopf sollte das Servo in eine Richtung drehen und der andere sollte es in die entgegengesetzte Richtung drehen. Sobald dies abgeschlossen ist, müssen Sie das Gerät nun zu Ihrer Alexa hinzufügen.

Um das Gerät zu Ihrem alexa hinzuzufügen, gehen Sie bitte wie folgt vor:

1. Öffnen Sie Ihre Alexa-App auf Ihrem Mobilgerät

2. Gehen Sie zur Registerkarte Geräte und drücken Sie dann das Pluszeichen oben rechts auf dem Bildschirm

3. Drücken Sie anschließend auf „Gerät hinzufügen“.

4. Scrollen Sie nach unten, bis Sie den Titel mit der Aufschrift "Andere" finden.

5. Drücken Sie dann auf Geräte erkennen. Dies dauert dann einige Sekunden und Ihr Gerät wird mit dem Namen angezeigt, den Sie in den Code eingegeben haben

6. Anschließend können Sie das Gerät zu Ihrer Geräteliste hinzufügen

Sobald das Gerät hinzugefügt wurde, können Sie Alexa verwenden, um das Servo auf eine beliebige Position von 0-70% einzustellen, indem Sie sagen "Alexa, setze den (Namen, den Sie Ihrem Gerät geben) auf 50%". stellen Sie sicher, dass es richtig reagiert.

Wenn Sie Probleme mit der Alexa-Seite haben, verwenden Sie bitte den Github-Link zur Bibliothek, in der Sie Ihr Problem beheben können:

Schritt 6: Vorbereitung der verschiedenen Teile

Im nächsten Schritt kommen die Dinge zusammen und das ist, alles in die verschiedenen 3D-Halterungen zu stecken, um in das Blindgehäuse zu gehen

Zusammenbau des Servos:

Als erstes muss das Servo für den Einbau in die Jalousie vorbereitet werden. Aufgrund der Größe des Servos müssen zwei der tragenden Schraubenlöcher entfernt werden, was aufgrund der Kunststoffkonstruktion sehr einfach ist. Entfernen Sie die beiden Schraubenlöcher wie im Bild eingekreist.

Sobald dieses Teil entfernt ist, schieben Sie das Servo in die 3D-gedruckte Servohalterung und verwenden Sie die mitgelieferten Schrauben, um das Servo zu befestigen.

Führen Sie das Servokabel von der Rückseite des Servos und an der Unterseite der Halterung durch.

Anbringen der Kupplung:

Der nächste Schritt besteht darin, die Kupplung an das Servo zu montieren. Verwenden Sie dazu den mitgelieferten kompletten Scheibenaufsatz, der mit Ihrem Servo geliefert wurde und verwenden Sie zwei der mitgelieferten Schrauben, um die Scheibe mit den Schraubenlöchern an der Seite der Kupplung zu schrauben. Die Schrauben sind größer als die Löcher im Servoaufsatz Nehmen Sie sich also Zeit und achten Sie darauf, den Kunststoff nicht zu spalten.

Sobald die Scheibe an der Kupplung befestigt ist, schieben Sie als letztes die Kupplungsbaugruppe auf die Servoverzahnung und verwenden Sie die Keilverzahnungsschraube, um sie fest am Servo zu befestigen.

Haupt- und Tastenschaltung:

Um die Hauptschaltung in der Schaltungshalterung zu montieren, habe ich einfach einen Heißkleber verwendet, um den Großteil der Unterseite der Leiterplatte zu bedecken und sie dann gegen die Halterung zu drücken. Dies reicht aus, um es an Ort und Stelle zu sichern, und das Hauptziel der Halterung besteht darin, einen Kurzschluss des Stromkreises gegen den Metallblendenrahmen zu verhindern.

Die Tastenschaltung ist einfach zu montieren und benötigt keinen Heißkleber. Zur Montage einfach die 3 Kabel durch den Kabelschlitz führen und dann den Stromkreis bis zum Anschlag in die seitlichen Schlitze schieben.

Netzkabel:

Für das Netzkabel habe ich ein 2-adriges Lautsprecherkabel verwendet und an einem Ende einen USB-Anschluss angelötet. Dadurch kann die Schaltung über eine Standard-USB-Buchse mit Strom versorgt werden, die viele Leute haben. Ich empfehle die Verwendung ähnlich wie bei mir: 5 V / 2,1 A. Es ist nicht erforderlich, über 5 V zu gehen, da dies alles ist, was das Servo benötigt.

Stellen Sie das Kabel auf die erforderliche Länge ein, um die Jalousien zu erreichen, wenn es wieder aufgestellt wird, und geben Sie es ausreichend locker, um sicherzustellen, dass es nicht am Stromkreis und an den Kabeln zieht.

Schritt 7: Alles zusammenfügen

Dies ist der letzte Schritt, um Ihre Smart Blinds tatsächlich zu bauen!

Einsetzen der Platine

Der erste Schritt besteht darin, die Hauptplatine in den Blendrahmen einzuführen. Ich empfehle, dies auf die gegenüberliegende Seite der ersten Riemenscheibe zu legen, wo das Servo sitzt. Um das Brett einzufügen, heben Sie die Stange an und sie wird vom Blendrahmen gelöst. Sobald Sie darunter gelangen können, schieben Sie die Platine hinein und vergewissern Sie sich, dass sie vollständig bis zur Unterseite des Rahmens gedrückt ist und sich an der richtigen Stelle befindet, die alle Kabel erreichen. (Meine Bilder zeigen bereits die Kabel an Ort und Stelle)

Einfügen der Tasten

Der zweite Schritt, während die Stange noch angehoben ist, besteht darin, die Knöpfe zu befestigen. Gib dazu ziemlich viel Heißkleber (oder Sekundenkleber, wenn es dir nichts ausmacht, dass es dauerhaft ist) und platziere die Knöpfe, die nach unten zeigen, über dem Loch. Stellen Sie sicher, dass Sie von unten zu beiden Schaltflächen gelangen, ähnlich wie im Bild. Verlegen Sie nun die Kabel wie im Bild gezeigt um die Umlenkrolle und schließen Sie sie gemäß Schaltplan an die richtigen Eingänge an.

Einsetzen der Servobaugruppe

Der nächste Schritt ist das Einsetzen der Servobaugruppe. Schieben Sie dazu einfach den Hauptkörper in das Ende der Jalousie. Es sollte nach ein paar Drücken und Ziehen an der Halterung leicht hineingleiten. Schließen Sie die Kupplung zu diesem Zeitpunkt noch nicht an, da die Stange noch abgehoben und nicht vollständig angebracht sein sollte. Führen Sie das Servokabel durch die Halterung und in die gleiche Richtung wie die Tastenkabel und befestigen Sie es dann an der Platine.

Leistung:

Als nächstes führen Sie Ihr Stromkabel durch das Ende des Blindrahmens, dann unter die Servohalterung, wo die Servokabel verlaufen. Führen Sie es dann in die gleiche Richtung wie die restlichen Kabel ein und befestigen Sie es an den richtigen Schraubklemmen. Stellen Sie sicher, dass es schön und sicher ist und sich nicht herausziehen lässt.

Verbinden der mechanischen Teile miteinander:

Der letzte Schritt besteht darin, das Servo mit der Blindstange zu verbinden. Schieben Sie also zuerst die Stange zurück und schieben Sie sie bis zum Anschlag in Richtung des Servos. Ersetzen Sie die kleine Stopperscheibe, die beim Ausbau der Riemenscheibe frühzeitig entfernt wurde. Schieben Sie die Unterlegscheibe bis zum Anschlag. Wenn Sie nun die Stange hin und her schütteln, sollte sie nicht verrutschen.

Drehen Sie nun die Stange in die gewünschte Position, wenn Ihr Servo auf 0 GRAD steht. Als nächstes drehen Sie Ihr Servo ebenfalls auf 0 GRAD, indem Sie die Kupplung im Uhrzeigersinn drehen, bis sich das Servo nicht mehr drehen lässt.

Als nächstes schieben Sie die Servobaugruppe in Richtung der Stange und die Kupplung und die Stange sollten sich ausrichten. Wenn nicht, müssen Sie die Stange möglicherweise leicht drehen (drehen Sie das Servo nicht, da es sonst aus der Position gebracht wird). schieben Sie sie zusammen, bis sie sich nicht mehr bewegen.

Montage abgeschlossen:

Das ist alles in der Jalousie zusammengebaut. Bevor Sie die Jalousie wieder an den Halterungen aufhängen, vergewissern Sie sich, dass alles im Inneren richtig angeschlossen ist und alle elektrischen und mechanischen Verbindungen sicher sind.

Ein kleiner Tipp, den ich geben würde, ist, ein wenig elektrisches Isolierband auf den WLAN-Chip zu legen. Dies liegt daran, dass er beim Drehen sehr nah an die Stange der Jalousie herankommt.

Schritt 8: Abschlussprüfung

Das war's!, Sie haben jetzt alle erforderlichen Schritte abgeschlossen, um Smart Blinds von Alexa steuern zu lassen.

Der letzte Schritt besteht darin, einen vollständigen Test auf Ihrem Blindsystem durchzuführen.

Schalten Sie zuerst Ihre Jalousien ein und geben Sie ihr 20-30 Sekunden Zeit, um sicherzustellen, dass sie vollständig mit dem WLAN verbunden sind. Aufgrund der fehlenden Antenne auf der NodeMCU-Platine kann es manchmal eine Weile dauern, bis es durch den Metallblendenrahmen kommt.

Sobald es mit Strom versorgt und angeschlossen ist, bewegen sich die Jalousien in ihre Standardposition. Spielen Sie an dieser Stelle eine Kombination der Alexa-Befehle und auch die manuellen Tasten durch.

Ich hoffe, Sie haben es genossen, mein erstes Instructable zu machen. Die Alexa-gesteuerten Smart Blinds