Проект №15 «Умная штора»

Часто так бывает, что летом солнце светит в окно комнаты. На улице может быть очень жарко, что приводит к повышенной температуре воздуха дома. А солнце через инфракрасное излучение дополнительно разогревает помещение.

Для того, чтобы уменьшить данный эффект, обычно зашторивают окно. При закрытой шторе тепловое излучение от нашего светила уже в комнату не попадает и в ней становится прохладней.

Этот процесс вполне можно автоматизировать. Достаточно поставить моторчик, установить датчик освещенности и предусмотреть регулировку порога срабатывания системы. При достижении уровня освещенности выше отрегулированного порога шторка будет автоматически закрываться. При падении количества света - автоматически открываться.

 

 

 

 

Конструкция устройства для проекта

В проекте предполагается выполнять действия со шторой на основании данных об освещенности. Это значит, что в конструкции однозначно должен быть датчик количества света, то есть фоторезистор. Для приведения в движение шторы потребуется серводвигатель. Чтобы отрегулировать работу системы будет нужен уже проверенный для этих целей потенциометр.Ну и контроллер, как управляющее и связующее звено.

В целях упрощения механизма зашторивания его можно сделать поворотным. На соединенный с валом серводвигателя рычаг повесим однорядную пластину, к которой прикрепим листок картона, имитирующий шторку. Когда надо закрыть окно, серводвигатель будет поднимать листок вверх и перекрывать окно в доме. Для открытия опускать вниз и, тем самым, не препятствовать попаданию света внутрь.

 

Алгоритм работы устройства

Для регулирования количества света, поступающего через окно в помещение, алгоритм должен включать в себя управление сервоприводом шторки, которая двигается в зависимости от данных с датчика освещенности.

При этом очень желательно, чтобы мы могли настраивать комфортный уровень освещенности, который система стремилась бы достигнуть. Регулирование этого параметра можно выполнять с помощью потенциометра.

В связи с этим алгоритм должен начинаться с определения положения ручки потенциометра и пересчета этого параметра в процент от максимальной освещенности. Одно крайнее положение его ручки соответствует 0%, а другое крайнее положение означает 100% от максимальной освещенности.

Далее должна быть измерена контроллером фактическая освещенность с помощью датчика и переведена в проценты от максимальной. После чего должа быть рассчитана разница между заданной и фактической освещенностью. Эта разница определяет угол поворота серводвигателя.

В итоге после настройки желаемого уровня освещенности с помощью потенциометра система будет сама автоматически управлять положением шторки при изменении количества света, падающего на окно.

 

Сборка устройства

Для сборки модели системы регулирования освещенности в помещении потребуется установить второй серводвигатель, который как раз и будет двигать штору. Для упрощения конструкции роль шторы будет выполнять небольшой лист картона, закрепленный на рычаге серводвигателя.

Датчик освещенности уже установлен на крыше модели дома. Его можно там и оставить. Так будет проще искусственно создавать разные уровни освещенности, чтобы проверить систему в работе.

Цель проекта — изучение принципов механического регулирования выбранного параметра (в нашем случае количества света).

 

1. Подготовка привода со шторой

1.1 Крепление кронштейна к серводвигателю

 

 

 

1.2 Крепление рычага к валу серводвигателя

 

1.3  Крепление дополнительных угловых кронштейнов для последующей установки в дом

 

 

1.4 Монтаж шторы на привод

 

 

 

2. Установка привода со шторой в дом

 

 

 

3. 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_proekt15_umshtora

Принципы составления программы описаны в отдельном методическом пособии.

 

Проверка устройства в работе

Установите последовательно ручку потенциометра в разные положения, для разной настройки желаемого уровня освещенности. Затем подсвечивайте или закрывайте рукой датчик освещенности и наблюдайте, как привод закрывает окно (поднимает штору) или открывает его (опускает штору).

 

 

Написать отзыв

Ваше Имя:


Ваш отзыв: Внимание: HTML не поддерживается! Используйте обычный текст.

Оценка: Плохо           Хорошо

Введите код, указанный на картинке: