Sistema di controllo per tende Alexa - Stampabile in 3D e a basso costo: 19 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Ciao, ho cercato a lungo di automatizzare il più possibile la nostra casa. Dato che l'inverno arriva qui nel Regno Unito, ho deciso di rimuovere il compito di chiudere tutte le tende la sera e poi riaprirle tutte la mattina. Ciò significa imbattersi in ogni stanza della casa 730 volte in meno all'anno! (Per non parlare del fatto che è fantastico).

Una volta configurata, puoi anche aggiungere routine in Alexa per far funzionare le tue tende in tandem con altri dispositivi della tua casa. Ad esempio, Alexa può chiudere le tende sul lato pubblico della casa 15 minuti prima del tramonto (quindi tiene automaticamente il passo con le stagioni). Potresti anche programmare una routine per preparare una stanza per la serata al cinema chiudendo le tende, accendendo la televisione e abbassando le luci.:)

È un lavoro semplice e una volta stampate le parti stampate puoi assemblarlo in meno di tre ore.

Passaggio 1: preferisci guardare…

Come sempre, ho prodotto un video che mostra come costruirne uno tuo. Consiglierei di guardarlo prima per avere una panoramica di tutto e poi seguire questa guida scritta mentre si assembla la propria.

Passaggio 2: Distinta base/Cose di cui avrai bisogno

Avrai bisogno di alcuni elementi prima di iniziare ad assemblare il tuo sistema di automazione per tende.

Ecco un elenco degli elementi utilizzati in questo progetto e dove puoi trovarli:

■ Circa 100 grammi di plastica per le parti stampate.

■ Motore passo-passo Nema 17: https://geni.us/StepperMotor2 ■ Driver motore passo-passo A4988: https://geni.us/StepperMotor2 ■ Adafruit Feather Huzzah ESP8266: https://geni.us/StepperMotor2 ■ Mini breadboard x2 (autoadesivo): https://geni.us/StepperMotor2 ■ Cavi jumper breadboard: https://geni.us/StepperMotor2 ■ Filo da pesca intrecciato: https://geni.us/StepperMotor2 ■ Cavo lungo da USB A a USB Micro B: https://geni.us/StepperMotor2 ■ Condensatore da 100: https://geni.us/StepperMotor2 ■ Portabatterie commutato per 8 batterie AA: https://geni.us/StepperMotor2 ■ Dadi e bulloni: https:// geni.us/StepperMotor2 Dadi M4 x2 Bulloni M4 x 10mm x2 Bulloni M3 x 10mm x 4■ 8x batterie AA

■ Pistola per colla alimentata a batteria: https://geni.us/BoschBatteryGlueGun (non è qualcosa che devi avere ma ne ho comprata una di recente e ha reso l'incollaggio delle cose super facile).

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Il codice può essere scaricato da Github qui:

Infine le parti stampate in 3D possono essere scaricate da qui:

Passaggio 3: stampa il corpo principale

Il primo elemento che dovrai stampare è il file 'main_body.stl'. Ho consigliato di stamparlo con una falda per aiutarlo ad aderire al piano di stampa e di accendere i supporti solo sulla piastra di costruzione.

L'impostazione del bordo include ulteriori estrusioni di plastica intorno all'esterno della stampa sul primo strato per fornire una maggiore area di contatto e adesione con il piano di stampa.

Una volta completata la stampa, rimuovere l'orlo e i supporti interni dall'alloggiamento.

Passaggio 4: collegamento del motore passo-passo

Prima di collegare il motore al corpo principale è necessario inserire un singolo dado M4 nella piccola fessura come mostrato nell'immagine allegata. Questo è qui per tenere il coperchio sulla nostra macchina - una parte che aggiungeremo in seguito.

Inserire il motore passo-passo da sotto l'alloggiamento assicurandosi che i cavi che escono dal motore passo-passo si dirigano verso l'apertura.

Usa i quattro bulloni di prima per tenere in posizione il motore passo-passo. Devono essere serrati saldamente, ma non così stretti da danneggiare il componente stampato.

Passaggio 5: collegare l'elettronica

Ora inizieremo a lavorare sull'elettronica. È possibile seguire lo schema del circuito o la tabella sottostante per collegare insieme tutti i componenti elettronici. Se non sei sicuro di come interpretarli, puoi seguirmi nel video passo dopo passo: https://www.youtube.com/embed/JtYdPwO65WI?t=155 (questo inizierà nel punto giusto nel video).

Innanzitutto i cavi che vanno tra il driver dello stepper e l'ESP8266:

Piuma - A4988

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

Ora il cavo dal motore passo-passo al driver passo-passo:

A4988 -- Motore passo-passo

1B -- Blu1A -- Rosso2A -- Verde2B -- Nero

I pin RESET e SLEEP sul driver del motore vogliono anche un filo che li colleghi insieme.

Dovrai anche aggiungere un condensatore da 100µF a VMOT e GND. Assicurati di prestare attenzione alla polarità del condensatore.

E, ultimo ma non meno importante, ti consigliamo di collegare l'alimentatore. Questo va anche a VMOT (il filo positivo) e GND (il negativo).

Passaggio 6: carica il codice

Collega un'estremità del cavo USB a Feather Huzzah e l'altra estremità al PC.

Vai alla pagina Github e scarica il codice:

Una volta che è sul tuo PC, aprilo nell'IDE di Arduino.

Ci sono alcune righe del codice che dovrai modificare per adattarlo alla tua connessione wifi e dove in casa intendi usarlo:

• Sulla linea 17 devi inserire il tuo SSID wifi (o nome wifi)
• Sulla linea 18 devi inserire la tua password wifi
• Sulla riga 60 devi impostare il nome che Alexa farà riferimento alle tue tende come (attualmente 'tenda per terrazze' nel codice predefinito). Dovrai chiedere ad Alexa di accendere o spegnere la tenda. Quindi se metti "camera da letto" qui dovresti dire "Alexa, accendi le tende della camera da letto".

Apri Serial Monitor e imposta la velocità di trasmissione su 9600. Ora puoi caricare il codice.

Tieni d'occhio ciò che restituisce il monitor, questo ti farà sapere se si è connesso correttamente alla tua rete wifi o meno.

Passaggio 7: aggiungi le tende ad Alexa

Ora apri l'app Alexa sul tuo smartphone o tablet e fai clic sull'icona dei dispositivi smart home in basso a destra, quindi premi il + in alto a destra seguito da "Aggiungi dispositivo" per iniziare il processo di aggiunta di un nuovo dispositivo.

Anche se il codice che stiamo eseguendo sul nostro ESP8266 emula un plug WeMo, non vogliamo utilizzare la loro app per configurarlo, quindi scorri verso il basso i vari tipi di dispositivi offerti e seleziona "Altro" in fondo all'elenco.

Procedi premendo 'Scopri dispositivi'.

Mentre Alexa sta cercando, dovresti vedere un sacco di testo stampato nel nostro monitor seriale Arduino IDE. Questo è il nostro dispositivo che risponde alla richiesta di scoperta di Alexa e le fa sapere come siamo chiamati e cosa siamo in grado di fare (in questo caso essere attivato e disattivato).

Se tutto è andato secondo i piani finora, dovrebbe riferire che è stata scoperta una nuova spina.

Passaggio 8: tempo di prova…

Poiché il codice è in esecuzione, dovremmo testare tutto finora. Collega o accendi l'alimentatore, quindi chiedi ad Alexa di accendere o spegnere le tende utilizzando il nome che hai assegnato loro in precedenza nel codice.

Dovresti vedere lo stepper girare in una direzione quando chiedi di spegnerli e dovrebbe girare nell'altra direzione quando chiedi di accenderli.

Passaggio 9: installare l'elettronica e il coperchio

Per questa parte della build dovrai stampare il file 'lid.stl' mentre viene stampato, possiamo continuare come di seguito.

Staccare la copertura autoadesiva dal retro della breadboard su cui è presente l'ESP8266 e posizionarla all'interno dell'alloggiamento in modo che l'adesivo appiccicoso sia rivolto verso il motore passo-passo. Assicurati che sia fatto scorrere completamente a destra e il più in basso possibile nell'alloggiamento prima di applicare pressione per fissarlo in posizione.

Se l'autoadesivo non tiene in posizione la breadboard, puoi aggiungere della colla a caldo per aiutare le cose a rimanere ferme.

Prima di aggiungere la seconda breadboard, dobbiamo inserire un dado dietro il foro che sto indicando nelle immagini sopra. Se fai fatica a tenerlo in posizione puoi inserire temporaneamente parzialmente uno dei bulloni.

Sbucciare l'adesivo della seconda breadboard e posizionarlo contro il lato opposto dell'alloggiamento. Maneggialo con cura in modo che nessuno dei tuoi fili si allenti.

Dopo che la seconda breadboard è stata montata, puoi rimuovere il bullone temporaneo poiché la breadboard manterrà il dado in posizione.

Riordina i cavi nell'alloggiamento assicurandoti che la connessione USB sul Feather Huzzah non sia ostruita.

Ora possiamo attaccare il coperchio. I cavi per l'alimentazione devono essere fatti passare attraverso il grande foro che ospita anche l'estremità posteriore del motore passo-passo. Abbassare il coperchio sull'alloggiamento e quindi utilizzare i due bulloni rimanenti per fissarlo saldamente.

Passaggio 10: montare il supporto della batteria

L'alloggiamento dell'alimentatore della batteria va montato all'esterno dell'alloggiamento del motore, in appoggio sui due occhielli atti a sostenerne il peso.

Usando della colla a caldo, fissalo in posizione e tienilo fermo per alcuni secondi mentre la colla si raffredda e si indurisce.

Una volta impostato, verifica di poter ancora utilizzare la porta USB collegandola attraverso il foro sottostante. Vorrei testare tutto funziona ancora con Alexa a questo punto. Questo controllerà anche se tutti i fili sono ancora collegati correttamente e che nulla si sia allentato.

Passaggio 11: preparare le tende. Parte 1

Installerò il mio sul lato destro delle tende in modo che il cavo di alimentazione USB possa cadere dietro le tende e collegarsi a una presa a muro accanto a loro

Devi iniziare lasciando circa 2 o 3 metri di filo sciolto appeso al lato di questo palo per tende. Lo useremo in seguito quando lo collegheremo al par della nostra macchina che abbiamo costruito in precedenza.

Quindi con l'altra estremità del rotolo di filo, continua sopra la parte superiore del palo centrale, sopra e intorno e indietro sotto il fissaggio a parete sinistro e quindi attaccalo alla tenda di sinistra dopo averlo spostato in posizione chiusa.

Per attaccare il filo alla tenda ho semplicemente fatto un semplice nodo attorno all'occhiello. Se lo desideri, puoi attaccarlo sul retro cucendolo nella tenda stessa.

Puoi testare il tuo lavoro finora tirando l'estremità libera del filo. Questo dovrebbe far aprire la tenda e quando si chiude la tenda, l'estremità libera dovrebbe tirarsi indietro.

Passaggio 12: preparare le tende. Parte 2

Per attaccare l'altra tenda tiratela in posizione chiusa con quella che abbiamo già collegato anch'essa chiusa. Recuperare l'estremità libera del filo che stavamo tirando proprio ora per aprire l'altra tenda e legarla a questa tenda dove la passa dopo averla passata oltre il fissaggio centrale dell'asta della tenda.

Una volta terminato il nodo, prendi l'estremità libera della striscia e ripassala sopra l'estremità del palo com'era prima di iniziare questo passaggio.

Ora è un altro buon momento per controllare che le tue tende funzionino bene. Se si tira l'estremità libera del filo, entrambi i lati dovrebbero aprirsi e quando si chiude un lato della tenda, anche l'altro dovrebbe chiudersi da solo.

Passaggio 13: preparare le tende. Parte 3

Ora abbiamo solo un altro pezzo di filo da aggiungere. Questa volta con una nuova lunghezza di filo, attacca un'estremità alla tenda sinistra dove abbiamo fatto il nostro primo nodo e poi fai passare l'estremità libera sul fissaggio della parete centrale e poi sul fissaggio della parete laterale destra. Lascia qualche metro di riserva e taglialo fuori dal vero.

È ora del controllo finale, dovresti sapere di essere in grado di aprire e chiudere completamente le tende semplicemente tirando l'estremità di uno dei pezzi di spago, poi l'altro.:) Quant'è fico!

Passaggio 14: assemblaggio del mandrino

Avrai bisogno di stampare le tre parti del mandrino se non l'hai già fatto e di avere della colla a caldo o simili a mano.

Prendi una delle estremità libere del filo proveniente dalle tende e infilala attraverso il foro inferiore sull'alloggiamento del motore. (Non importa quale filo fai per primo).

Ora, prendendo la prima parte del fuso (quella con un foro passante per l'asta) infilare questo filo e annodarlo attorno all'asta in modo che non si disfa. Quindi aggiungeremo della colla a caldo su questo filo e il suo nodo per mantenere tutto a posto.

Una volta che questo si è raffreddato aggiungere della colla a caldo sulla sporgenza (circa a metà dell'asta) e quindi far scivolare la seconda parte del fuso su di essa immergendola nella colla in modo da fissarla in posizione.

Ora fai passare l'altro pezzo di filo attraverso il foro superiore dell'alloggiamento del motore e fissalo in modo simile a questa fase successiva del gruppo del mandrino.

Infine aggiungi altra colla sulla parte superiore dell'asta e aggiungi il pezzo stampato in 3D finale. Una volta raffreddato, puoi avvolgere uno dei fili in senso orario sulla sua sezione di asta e l'altro in senso antiorario sulla sua sezione di asta. Raccogli quanto più filo allentato possibile, ma non farlo ancora scivolare sull'albero del motore passo-passo.

Passaggio 15: collegare la macchina all'asta della tenda

Attaccheremo ora l'alloggiamento del gruppo motore all'asta della tenda utilizzando quattro fascette fermacavi. Ho spostato le tende nella mia ripresa in modo che tu possa vedere cosa sta succedendo più facilmente.

Infilare un fermacavo attraverso ciascuno dei due canali nei bracci a forma di U. Quindi usa questi per attaccarlo al tuo palo per tende. Non serrarli completamente, quanto basta affinché il fermacavo non si disfa poiché avremo bisogno di accedere all'albero del motore passo-passo e di poterlo regolare in seguito.

Quindi legare un singolo cavo in ordine attorno al fissaggio a parete, mantenendolo di nuovo sciolto. Quindi legarne uno attraverso questo cavo in ordine e quello più vicino che abbiamo usato per fissare l'alloggiamento del motore al palo. Prima di procedere, far scorrere l'alloggiamento del motore il più possibile al centro della tenda. I due fermacavi uniti insieme limiteranno la distanza che puoi percorrere.

Ora prendi il fuso di filo e continua ad avvolgere entrambi i fili attorno ad esso prendendo quanto più allentato possibile da entrambe le lunghezze del filo. È quindi possibile far scorrere il mandrino sull'albero dell'alloggiamento del motore.

Ora puoi stringere i due fermacavi che fissano l'alloggiamento al palo.

Passaggio 16: tempo di prova

Collega la connessione USB dall'ESP8266 al PC, accendi l'alimentatore e apri l'app Alexa sul tuo dispositivo preferito. Vai alla "presa" (le tue tende) e fai un giro.

Passaggio 17: tempo di ottimizzazione

Se riscontri problemi con il tuo sistema durante il tentativo di apertura o chiusura, ci sono alcune cose che puoi controllare:

• Controlla quanto è provocatorio lo spago quando le tende sono completamente aperte e completamente chiuse. Se è troppo lento in entrambe le situazioni, è possibile stringerlo allontanando ulteriormente l'alloggiamento del motore dal centro delle tende serrando i due fermacavi che si trovano tra il fissaggio a parete e l'alloggiamento.
• Se il filo è troppo provocatorio, allentalo facendo il contrario di quanto sopra.
• Man mano che la tenda si avvicina al fissaggio centrale della parete, potresti scoprire che il motore deve tirare la tenda "su" nel punto in cui la corda passa sopra il fissaggio centrale della parete. Puoi aiutare ad alleviare questo problema fissando il filo alle tende allo stesso livello in cui entra nell'alloggiamento del motore. Mantenere la linea il più orizzontale possibile con l'alloggiamento del motore è l'ideale.

Passaggio 18: personalizza il codice sul sipario

Dobbiamo ancora impostare di quanto il motore passo-passo muove la tenda quando gli chiediamo di aprirla o chiuderla. Questo viene fatto alla riga 91 del codice.

Devi modificare il numero che ho evidenziato nell'immagine. Il codice che hai dovrebbe contenere attualmente "7300" se non l'hai già modificato.

Questo rappresenta per quanto tempo il motore passo-passo continuerà a girare quando viene chiesto di andare in entrambe le direzioni. Se la tua tenda ha bisogno di spostarsi ulteriormente, questo numero deve essere aumentato. Diminuisci il numero se sta cercando di andare troppo lontano.

Non dimenticare che dovrai ricaricare il codice ogni volta che apporti una modifica a questo numero affinché abbia effetto.

Passaggio 19: completo

Ben fatto, hai finito il tuo progetto! Ora alza i piedi e goditi un lavoro in meno due volte al giorno.:)

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