Una versione wireless di La porta del mio garage è aperta o chiusa?: 7 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Volevamo un sistema di indicazione semplice, economico e affidabile che ci mostrasse se le nostre porte del garage erano aperte o chiuse.

Ci sono molti progetti "La porta del mio garage è aperta". La maggior parte di questi progetti è cablata. Nel mio caso non è stato possibile far passare i cavi tra i sensori e i ricevitori. Sono solo 25 metri circa 80 piedi, tra il garage e la casa ma non ci va di scavare cemento per posizionare i cavi e comunque ci aspettiamo che altri che condividono con noi uno spazio comune lo vorrebbero ancora meno.

Il nostro problema è che non abbiamo una visuale dalla casa alla porta del garage. Il garage è un edificio separato.

A volte abbiamo lasciato una o anche entrambe le porte aperte durante la notte e poiché non vogliamo che gli strumenti scompaiano dall'officina o che la nostra auto scompaia, abbiamo pensato che qualcosa che mostrasse lo stato della porta fosse una buona idea.

Abbiamo già installato un sistema di apertura e chiusura con telecomando wireless. È un sistema rolling code e il segnale a 433 Mhz è molto difficile da duplicare, quindi una parte del sistema è sicura e affidabile. Il problema è che quando usiamo questo sistema dall'interno della casa non sappiamo mai se una porta è aperta o chiusa. Abbiamo effettivamente premuto il pulsante del garage sul telecomando e chiuso a chiave la casa pensando che la porta del garage fosse APERTA quando in realtà l'avevamo chiusa. Questo è fastidioso soprattutto se piove.

Forniture

Rischi

Non posso sottolineare abbastanza… Se hai intenzione di costruire questo progetto c'è un avvertimento. Chiudere le porte del garage senza essere in grado di vedere cosa sta succedendo può essere costoso e persino pericoloso per altri che potrebbero non essere consapevoli che una porta si sta chiudendo. Potresti voler aggiungere sensori di blocco nel caso in cui l'auto o qualcosa o qualcun altro ostacoli la chiusura della porta. Molte varietà di porte da garage hanno meccanismi di inversione di sicurezza incorporati, ma… la maggior parte inverte solo dopo che è stata esercitata una forza sostanziale su qualcosa che è stato lasciato in mezzo e sospettiamo che la tua auto possa avere un aspetto migliore senza una lunga ammaccatura sul corpo o peggio un viaggio di emergenza ad un ospedale.

Competenze necessarie per costruire questo progetto

Attitudine alla meccanica e competenze elettriche o elettroniche di base

Capacità di saldare ragionevolmente bene

Capacità di guardare un circuito stampato e identificare interruttori e terminali di connessione

Capacità di eseguire lavori di base con lamiera d'acciaio o banda stagnata come taglio e piegatura

Utensili

Taglierine per latta

Cacciaviti piccoli

Una lima a mano media o carta vetrata (per rimuovere gli spigoli vivi)

Saldatore e saldatore

Una morsa da banco (per piegare la latta)

Materie prime (dipende dal posizionamento di sensori, trasmettitori e ricevitori)

Nastro biadesivo di buona qualità a pochi metri

Lamiera d'acciaio o banda stagnata di circa 150 mm x 100 mm o 6 pollici x 4 pollici

Fascette piccole almeno 20

Circa 6 metri o 20 piedi di cavo a forma di 8 o cavo dell'altoparlante

Circa 6 metri o 20 piedi di cavo Cat 5 o qualcosa di simile

Parti necessarie per la costruzione

Telecomando e ricevitore. Cerca Ebay per 12VDC 433MHz, kit trasmettitore ricevitore interruttore telecomando RF wireless a 2 pulsanti. Abbina quello in foto.

Un pulsante momentaneo illuminato da 16 mm Dash 12V. Cerca Ebay o sostituiscilo con quello che soddisfa le tue esigenze

2 microinterruttori

una luce LED

Una resistenza da 560 Ohm

2 x 12 alimentatori DC volt - corrente max 200mA solo 1 necessaria se si utilizzano le batterie del trasmettitore

Potrebbe anche essere necessaria una scatola di montaggio o un altro metodo per rendere i pulsanti dell'indicatore belli

Costo

Il costo per costruirlo è di circa $ A25, ma avevamo entrambi i pacchi di spine da 12 V CC nella nostra spazzatura, oltre a cavi e altri pezzi comuni in giro. Abbiamo costruito 2 unità e le abbiamo integrate nel nostro sistema di apertura della porta remoto wireless installato circa 12 mesi prima

Passaggio 1: Informazioni su questo progetto

Le mie porte da garage sono porte avvolgibili o in alcune contee sono chiamate porte avvolgibili. Si chiamano porte avvolgibili perché questo è esattamente quello che fanno. Hanno un binario guida fissato alla parete su entrambi i lati dell'apertura. Quando la porta si abbassa, il rotolo si svolge nella guida verticale. La porta è costruita in lamiera d'acciaio nervata o spesso in alluminio. Utilizzeremo la guida verticale e la base della porta su un lato per posizionare i sensori. Questo progetto funzionerà con qualsiasi tipo di porta. Si tratta più di trovare un meccanismo di commutazione adatto e un posto dove montare i sensori.

Abbiamo 2 porte che richiedono un sistema di monitoraggio. Costruiremo due unità, una di queste per ogni porta. Per nessun motivo particolare abbiamo scelto una Frequenza di 433 MHz. Abbiamo scelto di costruire il prodotto da unità di lavoro complete facilmente acquistabili su eBay poiché non vediamo il punto di spendere il tempo per costruire qualcosa quando il tempo e il costo supereranno di gran lunga una semplice spesa PayPal di pochi dollari per ogni porta. Forse siamo solo pigri. Per mantenere questo progetto semplice prenderemo in considerazione solo 1 porta. La seconda porta è semplicemente una ripetizione del progetto utilizzando un trasmettitore e un ricevitore separati aggiuntivi.

Passaggio 2: sicurezza

Poiché questo sistema è solo un circuito di segnalazione dello stato, abbiamo utilizzato un sistema di apprendimento remoto. Sì, sappiamo che sono facili da copiare o duplicare, ma in questo caso ha poco valore costruire questo sistema utilizzando un dispositivo rolling code ad alta sicurezza se il sistema che stiamo costruendo non può aprire o chiudere le porte.

Se qualcuno con troppo tempo a disposizione vuole copiare il segnale del trasmettitore, scoprirà presto che la porta non si apre e mentre un segnale copiato potrebbe darmi un falso positivo sullo stato della porta se viene violato su un singolo ciclo di apertura o chiusura la sequenza si autocorreggerà.

Passaggio 3: schemi

C'è 1 telecomando, che chiameremo trasmettitore da questo punto in avanti, e 1 ricevitore. Il trasmettitore è installato nel garage. È alimentato da 1 batteria da 12 Volt a 27A. Una batteria viene fornita con il trasmettitore e le batterie di ricambio sono facili da acquistare. È abbastanza corretto utilizzare una batteria per azionare il trasmettitore poiché non vi è alcun consumo di energia in standby. La batteria è collegata solo quando uno dei pulsanti del telecomando viene premuto per la maggior parte del tempo il trasmettitore è spento. Per questo progetto collegheremo i terminali della batteria a un'alimentazione a 12 Volt CC, quindi non dobbiamo preoccuparci di sostituire le batterie in futuro.

Il ricevitore è installato all'interno della casa. È inoltre collegato a un'alimentazione a 12 Volt CC. Il ricevitore ha un piccolo consumo di energia quando è occupato a ricevere segnali. Questo è solo un breve periodo di tempo di circa 1 secondo, quindi il ricevitore torna in standby che utilizza 30 mA. Se la porta è aperta, i 30 mA di standby aumentano a 50 mA poiché un relè viene tenuto chiuso e una luce LED rimane accesa.

Il ricevitore sarà nascosto da qualche parte fuori dalla vista collegato a un pannello di controllo vicino alla porta d'ingresso. Inseriremo un pulsante per aprire la porta che avrà una luce incorporata, come l'indicatore interno completo e il sistema di piastre di commutazione sopra. Per il nostro progetto ci sarà un pulsante per aprire ogni porta e una luce che rimane accesa se quella porta è aperta.

Il trasmettitore e il ricevitore Ebay

Il trasmettitore è stato abbinato al ricevitore, quindi non abbiamo dovuto programmare il trasmettitore in modo che corrisponda al ricevitore. Se il trasmettitore deve essere abbinato al ricevitore è semplice accendere entrambi i bit e premere il tasto di programmazione sulla scheda del ricevitore, il LED di alimentazione si spegnerà. Quindi premere un pulsante qualsiasi sul trasmettitore. Il LED di alimentazione del ricevitore lampeggerà alcune volte. Quindi premere un tasto qualsiasi sul trasmettitore e il gioco è fatto.

L'unico altro collegamento è collegare un LED tra i contatti normalmente aperti del relè sulla scheda del ricevitore in serie abbiamo usato una resistenza da 560 Ohm. Se si preme il pulsante ON il trasmettitore accenderà il LED sul ricevitore. Se premiamo il pulsante OFF la luce si spegne. Una caratteristica importante di questo sistema è che cambia stato solo se viene premuto l'altro pulsante. In altre parole se premiamo l'interruttore ON del trasmettitore il LED del ricevitore si accende. se premiamo nuovamente il pulsante ON il led rimane acceso eventuali ulteriori segnalazioni di ON vengono ignorate dal ricevitore. È lo stesso con il pulsante OFF. Se il trasmettitore invia un segnale di OFF il LED sul ricevitore si spegne. Eventuali ulteriori segnali di OFF verranno ignorati. Questo cambio di sequenza di stato assicurerà che i segnali di apertura e chiusura non si incrocino e, a condizione che i sensori funzionino correttamente, il sistema si auto corregge se fuoriesce dalla sequenza.

Passaggio 4: modifica e costruzione

Il primo passo è modificare il trasmettitore. Questo viene rimosso dall'involucro remoto a 2 pulsanti. Quindi individuiamo gli interruttori a pulsante sui trasmettitori e saldiamo una buona lunghezza del cavo a forma di 8 su entrambi i lati del lato aperto di ciascun interruttore. Ora abbiamo 2 cavi a 8 cifre collegati agli interruttori remoti. Quindi colleghiamo ciascun filo a un microinterruttore. A questo punto non abbiamo fatto altro che rendere possibile l'azionamento degli interruttori del trasmettitore attivando i microinterruttori.

Posizionamento del sensore commutato

Ogni porta sarà un po' diversa, ma scegliere un punto in cui montare i microinterruttori sulla guida della porta del garage è un passo importante. È meglio farlo vicino al livello del suolo. Il microinterruttore OFF è fissato al binario della porta del garage a circa 40 mm o circa 1 pollice e 1/2 dal pavimento, appena sopra questo sensore posizioniamo il microinterruttore ON o OPEN. Per finalizzare i sensori fissiamo una gamba in alluminio alla parte inferiore della porta del garage e pieghiamo questa a 90 gradi in modo da poter aggiungere un pezzo corto alla parte verticale della gamba limata con un bel piombo in modo che attivi delicatamente i microinterruttori come la gamba si sposta oltre il gruppo interruttore. Guarda il video.

Prova di concetto e test

I video Up and the Down mostrano un primo modello del concetto. (L'abbiamo davvero installato correttamente in seguito) In entrambi i video vedrai la piastra di attivazione degli interruttori scorrere oltre gli interruttori e premere ciascuno di essi. Quello che è più difficile da vedere è l'indicatore luminoso sul trasmettitore che è montato in modo precario su un rotolo di nastro adesivo. Ogni volta che viene attivato un interruttore, questa spia si accende momentaneamente indicando che viene inviato un segnale al ricevitore. Il ricevitore è appoggiato con noncuranza sul pavimento sostenuto anche da un rotolo di nastro adesivo.

Ora vediamo cosa succede quando chiudi la porta. Quando la porta si chiude, la piastra di attivazione dell'interruttore passa prima il sensore ON o OPEN. Questo attiverà momentaneamente il led sul ricevitore che segnala che la porta è APERTA ma questo cambia immediatamente stato al passaggio della porta dal microinterruttore OFF o CHIUSA prima che la porta si fermi al piano. L'assenza di qualsiasi spia indica che la porta è chiusa.

Ora apriamo la porta. Quando la porta inizia ad aprirsi, il primo sensore che passa è il sensore OFF o porta chiusa. Poiché il microinterruttore OFF è stato superato durante l'ultima chiusura della porta, il ricevitore non cambierà stato. Si siamo d'accordo che la porta è aperta di circa 40 mm e di questo non ci preoccupiamo, ma man mano che la porta continua a salire ancora un po' si attiva il microinterruttore ON o OPEN questo invia il segnale al trasmettitore chiudendo i contatti sul relè e l'accensione del led di segnalazione porta APERTA.

Passaggio 5: montaggio del trasmettitore e del ricevitore

Il trasmettitore Nel nostro progetto abbiamo rimosso la batteria da 12 volt e collegato un'alimentazione a 12 volt direttamente ai terminali della batteria. Avevamo bisogno di trovare un luogo asciutto per montare il trasmettitore. Durante i test abbiamo riscontrato che il trasmettitore funzionava anche se era posizionato vicino alla porta del garage in alluminio, ma l'esperienza ci dice che la posizione del trasmettitore dovrebbe essere in alto sopra la porta del garage. Abbiamo scelto di inserire il trasmettitore in una semplice scatola di plastica e di avvitarlo a un supporto a muro a circa 300 mm o 12 pollici sopra la porta del garage.

Il ricevente

Il ricevitore è stato portato all'interno della casa e montato all'interno della cavità del tetto vicino a un frontone che si affaccia sul garage. Abbiamo messo il ricevitore in una piccola scatola di plastica e fornito un'alimentazione a 12 volt CC ai terminali di alimentazione. Infine abbiamo usato il cavo di figura 8 dai contatti del relè e l'abbiamo fatto scorrere lungo la cavità della parete fino a una piastra dell'interruttore della luce modificata esistente.

I ricevitori montati mostrati. Ci sono due ricevitori. L'altro modulo è l'apriporta del garage precedentemente installato. Questo è stato modificato qualche tempo fa. Fondamentalmente gli stessi collegano i fili agli interruttori in uscita e fanno scorrere i fili lungo il muro fino a un pulsante.

La piastra dell'interruttore della luce è di un tipo più grande e aveva solo un interruttore della luce, quindi dopo aver accuratamente isolato tutti i cavi di rete dietro la piastra a muro abbiamo modificato la piastra dell'interruttore della luce per accettare 2 interruttori momentanei con una spia incorporata collegata al relè del ricevitore. Guarda il video.

I microinterruttoriPiuttosto che montare i microinterruttori sulle guide della porta, abbiamo piegato un pezzo sottile di lamiera d'acciaio in modo che corrisponda al profilo delle guide della porta del garage. Ciò significava che siamo stati in grado di sollevare o abbassare i sensori in una posizione ottimale prima di utilizzare il nastro biadesivo per posizionare finalmente il blocco del sensore nella sua posizione finale. Abbiamo anche piegato un'altra sottile lamiera di acciaio per coprire e proteggere i microinterruttori da danni o spostamenti. I cavi di collegamento erano legati e nascosti. Abbiamo utilizzato un rubinetto a doppia faccia di buona qualità per montare gli interruttori del blocco sensore. Sottolineiamo che un nastro di buona qualità è importante in quanto consentirà una certa quantità di movimento del microinterruttore senza cadere o rompersi, ma questo nastro è solido e affidabile. Il nastro che abbiamo usato è di qualità automobilistica, il che significa che è resistente all'acqua e ai cambiamenti di temperatura e rimane bloccato. Sono passati 3 mesi da quando è stato installato con circa 300 - 400 cicli durante quel periodo e il nastro non ha mostrato alcun segno di cedimento.

Ora avevamo bisogno di un modo per aprire le porte dall'interno

Finora abbiamo utilizzato un telecomando rolling code per aprire la porta del garage. Questo è stato affidabile, ma ha anche portato il problema che ci siamo prefissi di risolvere. Abbiamo deciso di continuare a utilizzare il telecomando rolling code per aprire e chiudere la porta, ma l'abbiamo integrato nel nuovo sistema. Abbiamo modificato questo telecomando allo stesso modo del trasmettitore per il progetto. Il telecomando è stato aperto e rimosso dalla custodia. Abbiamo trovato il corrispondente pulsante di apertura della porta sulla scheda del circuito e abbiamo saldato un cavo a forma di 8 attraverso i contatti dell'interruttore aperto. Questo cavo è stato fatto scorrere all'interno della cavità della parete insieme al cavo dell'indicatore dal ricevitore e saldato ai terminali aperti dell'interruttore momentaneo sulla piastra a parete. Ora se premiamo l'interruttore momentaneo il sistema rolling code apre la porta ma il ricevitore del progetto indica che la porta è aperta.

Passaggio 6: test di posizionamento e antenne?

Quindi questo è quello che sembra. Guarda il video. Abbiamo una piastra a muro con un interruttore della luce standard e abbiamo aggiunto un nuovo interruttore a pulsante momentaneo che ha un indicatore luminoso a led integrato. L'interruttore momentaneo è separato dalla luce a led quindi se attiviamo l'interruttore momentaneo non si attiva l'indicatore a led. Quando spingiamo l'interruttore momentaneo, invia un segnale utilizzando il telecomando rolling code esistente che è stato installato alcuni anni fa e apre la porta del garage. Sappiamo che sta aprendo la porta circa 1 secondo dopo aver premuto il pulsante momentaneo, la spia del nostro progetto si accende confermando che la porta è aperta.

Se premiamo nuovamente il pulsante momentaneo la porta si chiuderà ma la luce rimarrà accesa fino a quando la porta non sarà quasi completamente chiusa. Questo richiede circa 8 secondi sulla mia porta più lenta.

Test, risultati e qualche buona idea

Il posizionamento sia del trasmettitore che del ricevitore è la chiave dell'affidabilità. Abbiamo una distanza di 25 metri e una linea di vista verso il garage, ma non possiamo vedere la porta del garage. Non abbiamo avuto problemi con l'affidabilità e non ci sono stati problemi con i cambiamenti di temperatura, tuttavia in Australia, dove viviamo, una temperatura bassa sarebbe di 6 - 8 gradi Celsius e una temperatura alta può essere di 45 gradi Celsius. Finora l'intervallo di prova è stato compreso tra 12 e 34 gradi Celsius, è improbabile che ci siano giorni più freddi e sarà febbraio prima che arrivino i giorni caldi. Viviamo anche in una zona senza cavi stradali, senza cavi dell'alta tensione e senza Wi-Fi pubblico o Internet senza fili. Abbiamo anche una scarsa potenza del segnale mobile (cellulare) e anche se non ci aspetteremmo che nessuna di queste cose abbia un impatto sul segnale a 433 MHz, i numerosi e vari segnali nelle nostre vie aeree possono avere effetti molto imprevedibili e possono semplicemente causare circuiti costruiti correttamente non funziona o non riesce a raggiungere una potenza del segnale adeguata riducendo la distanza di comunicazione.

Abbiamo bisogno di antenne aggiuntive

Durante i test abbiamo scoperto che il trasmettitore era in grado di inviare un messaggio al ricevitore ogni volta che veniva eseguito un test. Una piccola esperienza ci ha mostrato che in condizioni climatiche estreme di caldo o freddo c'è la possibilità che il segnale non venga ricevuto. Se un segnale viene perso a causa della perdita di comunicazione in questa build, si correggerà automaticamente la prossima volta che la porta si alza o si abbassa. Se un segnale non riesce a passare, la cosa peggiore che può accadere è che l'indicatore a led possa dare valori commutati. ovvero indicare che le porte sono aperte quando sono chiuse o viceversa.

Ad oggi questo non si è verificato ma dovremmo installare Aerials come attacco preventivo? In questo progetto sia il trasmettitore che il ricevitore hanno terminali sul circuito che possono essere raccolti per collegare antenne e aumentare il guadagno.

Possiamo assicurarvi che uno dei modi migliori per migliorare l'affidabilità è scegliere la posizione migliore per posizionare il trasmettitore e il ricevitore. Alcuni esempi li tengono lontani da grandi superfici metalliche, come porte di garage… o ad almeno 2 metri o circa 6 piedi di distanza. Cercare inoltre di non installare né il trasmettitore né il ricevitore in uno spazio ristretto, ad esempio una cavità di un muro e, se possibile, posizionare il trasmettitore e il sensore in linea di vista. Non hanno bisogno di vedersi visivamente, basta cercare di evitare ostacoli come gli edifici. A questo punto, all'inizio del test del progetto, non abbiamo riscontrato la necessità di antenne con questo progetto.

Anche se le antenne possono essere sia complesse che semplici, raccomandiamo le semplici e vediamo se questo aiuta prima di spendere soldi. Se riceviamo abbastanza commenti, siamo disposti ad aggiungere antenne a questo progetto che riteniamo possano aumentare la portata. Ci sarà poco o nessun costo per crearli e tutto ciò di cui hai bisogno sarà probabilmente disponibile nel tuo guardaroba e nella tua spazzatura.

Passaggio 7: cose che faremmo diversamente se eseguissimo di nuovo il progetto

Una recensione critica

Con ogni progetto devi essere autocritico e guardare a cosa avresti potuto fare meglio. Nel nostro caso siamo rimasti soddisfatti del risultato, ma tutti i costruttori dovrebbero pensare a come migliorare i loro progetti.

Uno dei problemi con le porte avvolgibili è che il motore di azionamento si trova solo su un lato della porta. Questo azionamento a lato singolo spinge leggermente più forte la base della porta sul lato opposto alla guida nella guida, ma quando la porta si sta chiudendo l'azionamento provoca l'estrazione della stessa base della porta per la guida. Nel mio caso su una porta le guide dovevano essere serrate in quanto nelle impostazioni iniziali la porta sarebbe entrata in contatto con i sensori in un ciclo di apertura ma durante il ciclo di chiusura mancherebbe completamente i sensori. Il movimento era di soli 3 mm o circa 1/8 di pollice ma questo era sufficiente per rendere inaffidabili i sensori. Abbiamo corretto questo stringendo le guide, ma questo non era la fine del problema e nelle settimane successive abbiamo avuto casualmente una luce "ON" quando la porta era chiusa.

Ricorderete che in questo progetto ci siamo concentrati su 1 installazione, ma abbiamo affermato che erano in costruzione 2 unità. Sebbene vi sia una leggera differenza tra le porte del garage, i sensori e gli array di trasmettitori utilizzati su ciascuna porta sono identici.

Una porta ha circa 10 anni, l'altra ha circa 1 anno. La porta più vecchia si muove su e giù molto più velocemente della porta più nuova. La porta più vecchia ha più gioco finale che abbiamo ridotto a quello che viene descritto come movimento di gioco finale accettabile, ma questo gioco finale laterale non è stato eliminato.

Nessun problema è stato notato nella porta più recente. Ha funzionato perfettamente negli ultimi 5 mesi, ma abbiamo avuto un problema persistente nella porta più vecchia. L'ispezione ha mostrato che i sensori sembravano connettersi e attivarsi con il meccanismo di scorrimento. Sento il clic di entrambi i sensori. Se attivo manualmente i sensori aperto e chiuso funzionano entrambi bene accendendo la spia luminosa. e "OFF" come previsto.

Può essere che a volte la velocità della porta sia un po' troppo veloce per registrare il primo segnale del sensore e quindi cambiare immediatamente stato per registrare il secondo? Non ho modo di rallentare il movimento della porta ma posso aumentare la distanza tra i sensori che consentirà più tempo tra il segnale "ON" e "OFF" e possiamo aumentare la lunghezza dell'attuatore del cursore che manterrà il segnali di commutazione del trasmettitore per un periodo di tempo più lungo.

Abbiamo aumentato la distanza tra i sensori a 150 mm da 100 mm e abbiamo anche aumentato la piastra di scorrimento da 75 mm a 100 mm. È stato 4 settimane fa. Ci sono stati circa 75 cicli e il sistema ha funzionato perfettamente.

Cosa faremmo diversamente

Se dovessimo rifare questo progetto, inizieremmo utilizzando un sensore di prossimità induttivo normalmente aperto, anziché microinterruttori.

L'utilizzo di interruttori del sensore di prossimità offre una gamma più ampia di errore o movimento laterale fino a 10 mm e la velocità del sensore è almeno 100 volte più veloce. Riteniamo che se avessimo utilizzato gli interruttori del sensore di prossimità in primo luogo, avremmo potuto lasciare alle guide della porta un po' più di spazio per l'espansione e la contrazione della porta larga 2,4 metri o 8 piedi che potrebbe essere più gentile con la porta e il motore per un periodo di tempo. Riteniamo che anche la velocità della porta avrebbe un impatto minore sull'affidabilità.

Godere