Проект №14 «Мехокно»
Дверь в доме открывается сама. Но это не единственное, что может в жилом помещении открываться. Есть еще, например, окна, управление которыми также можно автоматизировать. Можно взять, допустим, регулятор с поворотной ручкой и управлять степенью открытия окна путем поворота ручки. Реализовать, так сказать, принцип умного окна, которое подчиняется воле хозяина и обеспечивает подходящий поток воздуха при проветривании помещения.
Конструкция устройства для проекта
Для возможности открытия окна, разумеется, нужен свой механизм, который будет приводиться в действие серводвигателем. В каркасе дома так же, как и с дверью, предусмотрена возможность вырезки окна и организации его поворота. Аналогично сделано у настоящих пластиковых стеклопакетов. У них при повороте ручки вверх окно откидывается под углом в режим безопасного проветривания. Вот и мы смонтируем парочку шарниров, чтобы было возможно открытие. Соединим с серводвигателем через тягу и механика будет готова.
Для того, чтобы можно было задавать разный угол открытия, предусмотрим орган управления в виде потенциометра. Ну и конечно потребуется контроллер для управления получившимся устройством.
Алгоритм работы устройства
В создаваемой системе управления окном серводвигатель должен открывать окно на угол, пропорциональный углу поворота ручки регулятора, которым выступает потенциометр. То есть контроллер будет считывать с модуля потенциометра данные об угле его поворота. Затем будет пересчитывать этот угол пропорционально в угол поворота вала серводвигателя и отправлять сигнал управления на сервопривод, чтобы тот в свою очередь повернулся на требуемый угол. Поворачивая свой вал, серводвигатель будет поворачивать механизм окна относительно точки крепления и тем самым управлять его открытием.
При этом вал серводвигателя должен повторять движение за ручкой потенциометра не только в части величины угла, но и по направлению вращения. Получается, что при повороте ручки в одну сторону окно будет открываться, а при повороте в другую сторону - закрываться.
Считывание данных об угловом положении ручки потенциометра контроллер должен вести непрерывно и постоянно, чтобы всегда незамедлительно реагировать на поворот ручки управления со стороны пользователя. Тем самым обеспечивается непрерывная реакция системы на управление человеком.
Сборка устройства
Для создания механизированного окна потребуется собрать соответствующую модель механизма. Это основная работа по сборке. Далее серводвигатель и регулятор в «лице» потенциометра подключается к контроллеру и система готова.
Цель проекта — приобретение дальнейших навыков в части автоматизации механических операций внутри умного дома.
1. Отключение модулей, не задействованных в проекте
2. Вырезка окна
3. Установка привода окна в модель дома
3.1 Крепление кронштейна к серводвигателю
3.2 Крепление рычага к валу серводвигателя
3.3 Установка серводвигателя в дом с помощью дополнительных угловых кронштейнов
4. Сборка механизма открытия окна
4.1 Крепление элементов шарниров к стене
4.2 Крепление элементов механизма к окну
4.3 Крепление окна к дому через шарнирное соединение
4.4 Соединение тяги окна с рычагом серводвигателя
5. Подключение модулей и загрузка программы в контроллер
Программу (скетч) для загрузки из среды программирования «Студия Эвольвектор», или из Arduino IDE, реализующую указанный в начале проекта алгоритм, можно найти на прилагаемом к конструктору DVD-диску или скачать со страницы проекта на сайта «Академии Эвольвектор»: academy.evolvector.ru/umdom_osn_proekt14_mechokno
Принципы составления программы описаны в отдельном методическом пособии.
Проверка устройства в работе
Собрав устройство, естественно, надо его испытать. Для этого подайте питание и вращайте ручку регулятора, чтобы увидеть как мехокно работает на практике.
Написать отзыв
Ваше Имя:Ваш отзыв: Внимание: HTML не поддерживается! Используйте обычный текст.
Оценка: Плохо Хорошо
Введите код, указанный на картинке: