Alexa Curtain Control System - 3D-druckbar und kostengünstig - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:20

Hallo, ich habe lange versucht, so viel wie möglich von unserem Haus zu automatisieren. Als der Winter hier in Großbritannien ankommt, habe ich beschlossen, abends alle Vorhänge zu schließen und morgens wieder zu öffnen. Das bedeutet, jeden Raum im Haus 730 Mal weniger im Jahr zu betreten! (Ganz zu schweigen davon, dass es super cool ist).

Nach der Einrichtung können Sie in Alexa auch Routinen hinzufügen, damit Ihre Vorhänge mit anderen Geräten in Ihrem Haus zusammenarbeiten. Alexa kann zum Beispiel 15 Minuten vor Sonnenuntergang die Vorhänge auf der öffentlichen Seite Ihres Hauses schließen (damit hält sie automatisch mit den Jahreszeiten Schritt). Sie können auch eine Routine programmieren, um einen Raum für den Filmabend vorzubereiten, indem Sie die Vorhänge schließen, den Fernseher einschalten und das Licht dimmen.:)

Es ist ein einfacher Job und sobald die gedruckten Teile gedruckt sind, können Sie es in weniger als drei Stunden zusammenbauen.

Schritt 1: Lieber gucken…

Wie immer habe ich ein Video produziert, das Ihnen zeigt, wie Sie Ihre eigenen bauen. Ich würde empfehlen, es zuerst anzusehen, um einen Überblick über alles zu erhalten, und dann dieser schriftlichen Anleitung zu folgen, während Sie Ihre eigene zusammenstellen.

Schritt 2: Stückliste / Dinge, die Sie benötigen

Sie benötigen ein paar Dinge, bevor wir mit der Montage Ihres Vorhang-Automatisierungssystems beginnen.

Hier ist eine Liste der Elemente, die in diesem Projekt verwendet wurden und wo Sie sie finden können:

■ Etwa 100 Gramm Kunststoff für die bedruckten Teile.

■ Nema 17 Schrittmotor: https://geni.us/StepperMotor2 ■ A4988 Schrittmotortreiber: https://geni.us/StepperMotor2 ■ Adafruit Feather Huzzah ESP8266: https://geni.us/StepperMotor2 ■ Mini Breadboards x2 (selbstklebend): https://geni.us/StepperMotor2 ■ Steckbrett-Überbrückungskabel: https://geni.us/StepperMotor2 ■ Geflochtener Angeldraht: https://geni.us/StepperMotor2 ■ Langes USB A auf USB Micro B Kabel: https://geni.us/StepperMotor2 ■ 100 Kondensator: https://geni.us/StepperMotor2 ■ Geschalteter Batteriehalter für 8 AA-Batterien: https://geni.us/StepperMotor2 ■ Schrauben und Muttern: https:// geni.us/StepperMotor2 M4 Muttern x2 M4 x 10mm Schrauben x2 M3 x 10mm Schrauben x 4■ 8x AA Batterien

■ Batteriebetriebene Klebepistole: https://geni.us/BoschBatteryGlueGun (nicht unbedingt notwendig, aber ich habe mir vor kurzem eine gekauft und damit ist das Zusammenkleben super einfach).

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Der Code kann hier von Github heruntergeladen werden:

Endlich können die 3D-gedruckten Teile hier heruntergeladen werden:

Schritt 3: Drucken Sie den Hauptkörper

Das erste Element, das Sie drucken müssen, ist die Datei 'main_body.stl'. Ich empfahl, es mit einer Krempe zu drucken, damit es am Druckbett haftet, und nur die Stützen auf der Bauplatte einzuschalten.

Die Randeinstellung umfasst zusätzliche Extrusionen von Kunststoff um die Außenseite des Drucks auf der ersten Schicht, um eine größere Kontaktfläche und Haftung mit dem Druckbett bereitzustellen.

Nachdem der Druck abgeschlossen ist, entfernen Sie die Krempe und die inneren Stützen vom Gehäuse.

Schritt 4: Anbringen des Schrittmotors

Bevor wir den Motor am Hauptkörper befestigen, müssen Sie eine einzelne M4-Mutter in den kleinen Schlitz einsetzen, wie im beigefügten Bild gezeigt. Dies ist hier, um den Deckel auf unserer Maschine zu halten - ein Teil, das wir später hinzufügen werden.

Setzen Sie den Schrittmotor von der Unterseite des Gehäuses ein und achten Sie darauf, dass die Kabel, die den Schrittmotor verlassen, in Richtung der Öffnung zeigen.

Verwenden Sie die vier Schrauben von oben, um den Schrittmotor an Ort und Stelle zu halten. Sie müssen fest angezogen werden, aber nicht so fest, dass das gedruckte Bauteil beschädigt wird.

Schritt 5: Schließen Sie die Elektronik an

Jetzt beginnen wir mit der Elektronik. Sie können entweder dem Schaltplan oder der folgenden Tabelle folgen, um alle elektronischen Komponenten miteinander zu verbinden. Wenn Sie sich nicht sicher sind, wie Sie diese interpretieren sollen, können Sie mir Schritt für Schritt im Video folgen: https://www.youtube.com/embed/JtYdPwO65WI?t=155 (dieser beginnt an der richtigen Stelle im Video).

Zuerst die Kabel zwischen dem Stepper-Treiber und dem ESP8266:

Feder - A4988

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

Nun das Kabel vom Schrittmotor zum Schritttreiber:

A4988 -- Schrittmotor

1B -- Blau1A -- Rot2A -- Grün2B -- Schwarz

Die RESET- und SLEEP-Pins am Motortreiber benötigen ebenfalls ein Kabel, das die beiden miteinander verbindet.

Sie müssen auch einen 100-µF-Kondensator zu VMOT und GND hinzufügen. Achten Sie auf die Polarität des Kondensators.

Und zu guter Letzt möchten Sie das Netzteil anschließen. Dies geht auch an VMOT (das positive Kabel) und GND (das negative).

Schritt 6: Laden Sie den Code hoch

Stecken Sie ein Ende Ihres USB-Kabels in den Feather Huzzah und das andere Ende in Ihren PC.

Gehen Sie zur Github-Seite und laden Sie den Code herunter:

Sobald es auf Ihrem PC ist, öffnen Sie es in der Arduino IDE.

Es gibt einige Zeilen des Codes, die Sie ändern müssen, um ihn an Ihre WLAN-Verbindung anzupassen und wo im Haus Sie ihn verwenden möchten:

• In Zeile 17 müssen Sie Ihre WLAN-SSID (oder den WLAN-Namen) eingeben.
• In Zeile 18 müssen Sie Ihr WLAN-Passwort eingeben
• In Zeile 60 müssen Sie den Namen festlegen, den Alexa auf Ihre Vorhänge bezieht (derzeit 'Deckvorhang' im Standardcode). Sie müssen Alexa bitten, Ihren Vorhang ein- oder auszuschalten. Wenn Sie hier also 'Schlafzimmer' eingeben, müssten Sie sagen: "Alexa schalte die Schlafzimmervorhänge an".

Öffnen Sie den Serial Monitor und stellen Sie die Baudrate auf 9600 ein. Sie können nun den Code hochladen.

Behalten Sie im Auge, was der Monitor zurückgibt, damit Sie wissen, ob er erfolgreich mit Ihrem WLAN-Netzwerk verbunden ist oder nicht.

Schritt 7: Fügen Sie die Vorhänge zu Alexa hinzu

Öffnen Sie nun die Alexa-App auf Ihrem Smartphone oder Tablet und klicken Sie unten rechts auf das Symbol für Smart-Home-Geräte, drücken Sie dann oben rechts auf das + und anschließend auf „Gerät hinzufügen“, um mit dem Hinzufügen eines neuen Geräts zu beginnen.

Obwohl der Code, den wir auf unserem ESP8266 ausführen, einen WeMo-Stecker emuliert, möchten wir seine App nicht zum Konfigurieren verwenden.

Fahren Sie fort, indem Sie auf „Geräte erkennen“klicken.

Während Alexa sucht, sollten Sie in unserem seriellen Arduino IDE-Monitor viel Text ausdrucken sehen. Dies ist unser Gerät, das auf die Erkennungsanfrage von Alexa antwortet und ihr mitteilt, wie wir heißen und was wir tun können (in diesem Fall ein- und ausschalten).

Wenn bisher alles nach Plan gelaufen ist, sollte sie sich melden, dass ein neuer Stecker entdeckt wurde.

Schritt 8: Testzeit…

Da der Code läuft, sollten wir alles bisher testen. Schließen Sie Ihr Netzteil an oder schalten Sie es ein und bitten Sie dann Alexa, Ihre Vorhänge mit dem Namen, den Sie ihnen zuvor in Ihrem Code zugewiesen haben, entweder ein- oder auszuschalten.

Sie sollten sehen, wie sich der Stepper in eine Richtung dreht, wenn Sie darum bitten, dass sie ausgeschaltet werden, und er sollte sich in die andere Richtung drehen, wenn Sie darum bitten, dass sie eingeschaltet werden.

Schritt 9: Installieren Sie die Elektronik und den Deckel

Für diesen Teil des Builds müssen Sie die Datei 'lid.stl' drucken, während sie gedruckt wird. Wir können wie folgt fortfahren.

Ziehen Sie die selbstklebende Abdeckung von der Rückseite des Steckbretts ab, auf der sich der ESP8266 befindet, und positionieren Sie sie so im Gehäuse, dass der klebrige Kleber zum Schrittmotor zeigt. Stellen Sie sicher, dass es ganz nach rechts und so weit wie möglich nach unten im Gehäuse geschoben ist, bevor Sie Druck ausüben, um es zu fixieren.

Wenn der Selbstkleber Ihr Steckbrett nicht an Ort und Stelle hält, können Sie etwas Schmelzkleber hinzufügen, damit die Dinge an Ort und Stelle bleiben.

Bevor wir das zweite Steckbrett hinzufügen, müssen wir eine Mutter hinter das Loch passen, auf das ich in den obigen Bildern zeige. Wenn Sie Schwierigkeiten haben, es in Position zu halten, können Sie eine der Schrauben vorübergehend teilweise einführen.

Ziehen Sie den Kleber des zweiten Steckbretts ab und passen Sie dieses an der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses an. Gehen Sie vorsichtig damit um, damit sich keine Ihrer Drähte lösen.

Nachdem das zweite Steckbrett montiert wurde, können Sie die temporäre Schraube entfernen, da das Steckbrett die Mutter an Ort und Stelle hält.

Verstauen Sie die Kabel im Gehäuse und stellen Sie dabei sicher, dass der USB-Anschluss des Feather Huzzah nicht behindert wird.

Jetzt können wir den Deckel anbringen. Die Drähte für die Stromversorgung müssen durch das große Loch geführt werden, das auch das hintere Ende des Schrittmotors aufnimmt. Senken Sie den Deckel auf das Gehäuse ab und befestigen Sie ihn dann mit den beiden verbleibenden Schrauben sicher.

Schritt 10: Montieren Sie den Batteriehalter

Das Batteriestromversorgungsgehäuse wird außen am Motorgehäuse angebracht und ruht auf den beiden zur Aufnahme des Gewichts bestimmten Laschen.

Fixieren Sie es mit etwas Schmelzkleber und halten Sie es einige Sekunden lang fest, während der Kleber abkühlt und aushärtet.

Überprüfen Sie nach dem Einstellen, ob Sie den USB-Anschluss noch verwenden können, indem Sie ihn durch das Loch darunter anschließen. Ich würde an dieser Stelle noch testen, ob alles mit Alexa funktioniert. Dadurch wird auch überprüft, ob alle Drähte noch richtig angeschlossen sind und sich nichts gelöst hat.

Schritt 11: Vorbereiten der Vorhänge. Teil 1

Ich werde meinen an der rechten Seite meiner Gardinen anbringen, damit das USB-Stromkabel hinter die Gardinen fallen und in eine Wandsteckdose daneben stecken kann

Sie müssen zunächst etwa 2 bis 3 Meter loses Kabel über der Seite dieser Gardinenstange hängen lassen. Wir werden dies später verwenden, wenn wir es an das Par unserer zuvor gebauten Maschine anbringen.

Fahren Sie dann mit dem anderen Ende der Drahtrolle über die Oberseite der Mittelstange, rüber und rund und zurück unter der linken Wandbefestigung und befestigen Sie es dann am linken Vorhang, nachdem Sie ihn in die geschlossene Position gebracht haben.

Um meinen Draht an meinem Vorhang zu befestigen, habe ich einfach einen einfachen Knoten um die Öse gebunden. Wenn Sie möchten, können Sie es auf der Rückseite befestigen, indem Sie es in den Vorhang selbst nähen.

Sie können Ihre bisherige Arbeit testen, indem Sie am losen Ende des Drahtes ziehen. Dadurch sollte sich Ihr Vorhang öffnen, und wenn Sie den Vorhang schließen, sollte sich das lose Ende zurückziehen.

Schritt 12: Vorbereiten der Vorhänge. Teil 2

Um den anderen Vorhang zu befestigen, ziehen Sie ihn in die geschlossene Position mit dem, den wir bereits verbunden haben, auch geschlossen. Holen Sie das lose Ende des Drahtes, das wir gerade gezogen haben, um den anderen Vorhang zu öffnen, und binden Sie ihn an diesen Vorhang, wo er ihn passiert, nachdem er an der anderen Mittelbefestigung der Vorhangstange vorbeigeführt wurde.

Sobald Sie mit dem Knoten fertig sind, nehmen Sie das lose Ende des Streifens und führen Sie es zurück über das Ende der Stange, so wie es war, bevor wir mit diesem Schritt begonnen haben.

Jetzt ist ein weiterer guter Zeitpunkt, um zu überprüfen, ob Ihre Vorhänge gut funktionieren. Wenn Sie am losen Ende des Drahtes ziehen, sollten sich beide Seiten öffnen und wenn Sie eine Seite des Vorhangs schließen, sollte sich die andere ebenfalls von selbst schließen.

Schritt 13: Vorbereiten der Vorhänge. Teil 3

Jetzt müssen wir nur noch ein Stück Draht hinzufügen. Befestigen Sie diesmal mit einer neuen Drahtlänge ein Ende am linken Vorhang, wo wir unseren ersten Knoten gebunden haben, und führen Sie dann das lose Ende über die Mittelwandbefestigung und dann die rechte Seitenwandbefestigung. Lassen Sie ein paar Meter übrig und schneiden Sie es von der echten ab.

Zeit für die letzte Kontrolle, Sie sollten wissen, dass Sie Ihre Vorhänge vollständig öffnen und schließen können, indem Sie nur am Ende eines der Schnurstücke ziehen und dann am anderen.:) Wie cool ist das!

Schritt 14: Zusammenbau der Spindel

Sie müssen die drei Teile der Spindel drucken, wenn Sie dies noch nicht getan haben, sowie etwas Schmelzkleber oder ähnliches zur Hand haben.

Nehmen Sie eines der losen Drahtenden von Ihren Vorhängen und fädeln Sie es durch das untere Loch Ihres Motorgehäuses. (Es spielt keine Rolle, welchen Draht Sie zuerst tun).

Nehmen Sie nun den ersten Teil der Spindel (denjenigen mit einem Loch durch den Schaft), fädeln Sie diesen Draht durch und binden Sie ihn in einen Knoten um den Schaft, damit er sich nicht lösen kann. Wir fügen dann etwas Schmelzkleber über diesen Draht und seinen Knoten, um alles an Ort und Stelle zu halten.

Sobald dies abgekühlt ist, fügen Sie etwas Schmelzkleber auf die Leiste (etwa auf halber Höhe der Welle) und schieben Sie dann den zweiten Teil der Spindel darauf, indem Sie ihn in den Kleber eindrücken, um ihn zu fixieren.

Führen Sie nun das andere Drahtstück durch das obere Loch des Motorgehäuses und befestigen Sie dieses auf ähnliche Weise an dieser nächsten Stufe der Spindelmontage.

Schließlich fügen Sie etwas mehr Klebstoff auf die Oberseite des Schafts und fügen Sie das letzte 3D-gedruckte Stück hinzu. Nach dem Abkühlen können Sie dann eine der Saiten im Uhrzeigersinn auf den Schaftabschnitt und die andere gegen den Uhrzeigersinn auf den Schaftabschnitt wickeln. Nehmen Sie so viel des schlaffen Drahtes wie möglich auf, aber schieben Sie ihn noch nicht auf die Welle des Schrittmotors.

Schritt 15: Anbringen Ihrer Maschine an der Gardinenstange

Wir befestigen nun das Motorgehäuse mit vier Kabelbindern an der Gardinenstange. Ich habe die Vorhänge in meiner Aufnahme verschoben, damit Sie leichter sehen können, was passiert.

Fädeln Sie durch jeden der beiden Kanäle in den U-förmigen Armen einen Kabelkanal. Verwenden Sie diese dann, um es an Ihrer Gardinenstange zu befestigen. Ziehen Sie sie nicht ganz fest, nur so weit, dass sich die Kabelführung nicht löst, da wir Zugang zur Welle des Schrittmotors benötigen und diese später einstellen können.

Als nächstes ein einzelnes Kabel ordentlich um die Wandbefestigung binden, wieder locker halten. Dann binden Sie eine durch dieses Kabel ordentlich und die nächste, die wir verwendet haben, um das Motorgehäuse an der Stange zu befestigen. Bevor wir fortfahren, schieben Sie das Motorgehäuse so weit wie möglich in die Mitte des Vorhangs. Die beiden zusammengefügten Kabelbinder schränken die Reichweite ein.

Nehmen Sie nun die Drahtspindel und wickeln Sie beide Drähte weiter um sie, um so viel Durchhang wie möglich von beiden Drahtlängen zu nehmen. Anschließend können Sie die Spindel auf die Welle des Motorgehäuses schieben.

Jetzt können Sie die beiden Kabelbinder, die das Gehäuse an der Stange halten, festziehen.

Schritt 16: Testzeit

Stecken Sie die USB-Verbindung des ESP8266 in Ihren PC, schalten Sie die Stromversorgung ein und öffnen Sie Ihre Alexa-App auf Ihrem Gerät Ihrer Wahl. Navigieren Sie zum „Plug“(Ihren Vorhängen) und drehen Sie ihn.

Schritt 17: Zeit optimieren

Wenn beim Öffnen oder Schließen des Systems Probleme auftreten, können Sie Folgendes überprüfen:

• Überprüfen Sie, wie spöttisch Ihre Schnur ist, wenn die Vorhänge vollständig geöffnet und vollständig geschlossen sind. Wenn es in beiden Situationen zu locker ist, können Sie es festziehen, indem Sie das Motorgehäuse weiter von der Mitte des Vorhangs wegschieben, indem Sie die beiden Kabelhalter zwischen der Wandbefestigung und dem Gehäuse festziehen.
• Wenn der Draht zu verhöhnt ist, dann lockern Sie ihn, indem Sie die obigen Schritte in umgekehrter Reihenfolge ausführen.
• Wenn sich Ihr Vorhang der Mittelwandbefestigung nähert, stellen Sie möglicherweise fest, dass der Motor den Vorhang "nach oben" ziehen muss, wo die Schnur über die Mittelwandbefestigung geht. Sie können dies lindern, indem Sie das Kabel an Ihren Vorhängen auf der gleichen Höhe befestigen, auf der es in das Motorgehäuse eintritt. Ideal ist es, die Leitung mit dem Motorgehäuse möglichst waagerecht zu halten.

Schritt 18: Personalisieren Sie den Code für den Vorhang

Wir müssen noch einstellen, wie weit der Schrittmotor den Vorhang bewegt, wenn wir ihn auffordern, ihn zu öffnen oder zu schließen. Dies geschieht in Zeile 91 im Code.

Sie müssen die Nummer ändern, die ich im Bild hervorgehoben habe. Der Code, den Sie haben, sollte derzeit '7300' enthalten, wenn Sie ihn noch nicht geändert haben.

Dies gibt an, wie lange sich der Schrittmotor dreht, wenn er aufgefordert wird, in eine der beiden Richtungen zu gehen. Wenn sich Ihr Vorhang weiter bewegen muss, muss diese Zahl erhöht werden. Verringern Sie die Zahl, wenn es versucht, sich zu weit zu bewegen.

Vergessen Sie nicht, dass Sie Ihren Code jedes Mal neu hochladen müssen, wenn Sie diese Nummer ändern, damit er wirksam wird.

Schritt 19: Fertig

Gut gemacht, Sie haben Ihr Projekt abgeschlossen! Legen Sie jetzt die Füße hoch und genießen Sie zweimal täglich eine Aufgabe weniger.:)

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