Crea una porta di apertura e chiusura automatica con rilevamento automatico con Arduino!: 4 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Hai mai desiderato aprire automaticamente la tua porta proprio come nei film di fantascienza? Ora puoi seguire questo Instructable

In questo tutorial costruiremo una porta che può aprirsi e chiudersi automaticamente senza che tu tocchi la porta. I sensori ad ultrasuoni sulla porta ti rileveranno da 50 cm di distanza e apriranno la porta automaticamente. Non devi toccare la porta, farà tutto in automatico!

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Per una dimostrazione guarda il video di Youtube

www.youtube.com/watch?v=A_yJqOZcIQ0

Per questo progetto abbiamo bisogno di:

1x tagliere

1x arduino

1x motore elettrico (sto usando un vecchio motore per parabrezza di una VW Golf 3)

1x alimentatore per computer

2x sensore a ultrasuoni

Un pezzo di metallo (può essere di legno ma sarà meno resistente)

Un paio di fili

Tutte queste parti possono essere ottenute per meno di 20 $.

Passaggio 1: ottenere e montare il motore elettrico

Scelta del motore

Prima di tutto abbiamo bisogno di un motore elettrico. È molto importante che il motore elettrico abbia molta coppia e una bassa velocità. Questo è il motivo per cui sto usando un motorino del tergicristallo. Qualsiasi motorino del tergicristallo del parabrezza di qualsiasi auto andrà bene. Puoi anche usare un altro motore CC che hai in giro, ma assicurati solo che abbia una coppia sufficiente per spostare la porta.

Potenza al motore

Il motore a 12 V CC che sto utilizzando può utilizzare fino a 12 A di potenza. Questo è il motivo per cui è così forte, ma ora ha bisogno di un forte alimentatore per alimentarlo. È qui che entra in gioco l'alimentatore del computer. Sto usando un alimentatore da 300 watt, ma anche qualcosa di più basso/più alto di quello potrebbe funzionare. Fornirà 12 A sulla sua guida da 12 V, il che è sufficiente per il nostro motore CC. Per ottenere energia da esso dobbiamo prima cortocircuitare il filo verde con un filo nero. Questo fungerà da pulsante di accensione. Senza di esso l'alimentatore non si avvia. Controlla l'immagine sopra per vedere i fili e come cortocircuitarli.

Meccanismo della porta

Per far aprire la porta dobbiamo costruire un meccanismo. Guarda le immagini sopra. Si compone di due pezzi di metallo. Uno è lungo 20 cm e l'altro lungo 25 cm. Probabilmente può anche essere fatto di legno, ma non sono sicuro di quanto sia forte. È importante che ci siano due punti che possono muoversi. Uno è il punto in cui i due pezzi si collegano tra loro e l'altro è il punto in cui il pezzo più lungo si collega al montante della porta. L'altro lato del pezzo più piccolo deve essere montato sul motore elettrico. Poiché sto usando parti metalliche, l'ho saldato sul motore. Questo forse suona un po' poco chiaro, ma se guardi il video sarà tutto chiaro.

Montaggio

Dopo aver realizzato il meccanismo devi montarlo sulla tua porta. L'ho fatto avvitando prima una vite sopra dove deve andare il motore. Poi ho preso delle fascette e ho legato il motore a queste viti. Dopo di che ho usato molta colla a caldo per montare in complessità. Ho montato il motore circa 10 cm a destra del centro della porta e ho montato il pezzo lungo del meccanismo un paio di cm a destra del centro dello stipite.

Questa è la parte più difficile del progetto. Se trovi che il motore non ha abbastanza potenza per aprire la porta o la porta non si apre completamente, prova a cambiare la posizione del motore o cambia la lunghezza dei pezzi del meccanismo.

Passaggio 2: prepara l'Arduino

Come cervello di questo progetto sto usando un Arduino UNO. Qualsiasi altro dispositivo compatibile con Arduino funzionerà come un Arduino nano.

Per prima cosa dobbiamo scaricare il codice che si trova sul mio github:

github.com/sieuwe1/AutomaticDoor

Fare clic sul pulsante clone/download e fare clic su download come ZIP.

Quindi decomprimi il pacchetto e apri il file AutomaticDoor.ino con l'IDE di Arduino.

Quindi carica il codice sulla scheda arduino

Nell'IDE di Arduino puoi vedere il codice. Sopra nel codice c'è una parte di configurazione proprio come nell'immagine sopra. Ce n'è uno molto importante che è la variabile MotorDelay. Questo decide per quanto tempo il motore riceve potenza. Più lunga è questa variabile, più a lungo girerà il motore e più a lungo gira il motore, più la porta si apre. Quindi se la porta non si apre completamente o se va a sbattere contro qualcosa, perché se si apre troppo, cambia questa variabile. Quindi carica di nuovo il codice e verifica se ora funziona correttamente.

Passaggio 3: realizzare il controller e cablare tutto

H-ponte

Per controllare il movimento del motore DC dobbiamo costruire un controller del motore. Per questo usiamo una configurazione H-bridge come nelle immagini sopra. Ho costruito un ponte H usando relè 5v ma puoi anche usare 4 mosfet a canale N. Costruiscilo come lo schema sopra e assicurati di utilizzare fili spessi e componenti ad alto amperaggio. Se stai usando i mosfet, ti consiglio di usare l'IRFZ44n perché sono gestiti a livello logico.

Dopo aver completato il bridge H, dobbiamo collegare un paio di fili. Collegare i pin della bobina dal relè (seguendo la seconda immagine sopra) A1 e B2 insieme e B1 e A2 insieme. Se stai realizzando un mosfet H-bridge, collega i pin del Gate insieme come nel bridge H del relè.

Se ancora non capisci il ponte H, guarda questo video qui sotto.

www.youtube.com/watch?v=iYafyPZ15g8

Schema

Ora abbiamo l'H-bridge di cui abbiamo bisogno per collegarlo ad Arduino. Segui lo schema nelle immagini e collega tutto il resto a.

Se hai cablato tutto, posiziona un sensore a ultrasuoni su un lato della porta e l'altro sull'altro lato.

Se la porta si sta aprendo mentre deve chiudersi e viceversa, scambiare i fili sui pin 8 e 9

Passaggio 4: il tuo finito

Spero non sia stato troppo difficile. Se hai fatto tutto correttamente, ora hai la tua porta di fantascienza! Se qualcosa ancora non funziona, mi ha appena inviato un messaggio, sono felice di aiutarti.

Questo progetto riceverà un aggiornamento in cui la porta si aprirà automaticamente quando dirai: "Ehi Cortana, per favore apri la porta". Quindi rimanete sintonizzati per questo

Nel frattempo dai un'occhiata agli altri miei progetti che coinvolgono anche la domotica.