webdonsk.ruОткатные ворота на ардуино своими руками
Добавил пользователь Дмитрий К. Обновлено: 18.09.2024
Есть желание и начальная стадия проэкта управления откатными воротами с функцией открытия через приемник 433МГц (или WIFIприемник) и просто с кнопки. Принципиальное желание осужествить это на платформе АРДУИНО УНО или на плате ATtini t88.
По сути не такой уже и терминатор, но учитывая что платформа ардуино для меня лично начала свое существование месяц где то назад - дается не легко.
дерзайте.
информируйте об успехах.
концевик, по моему мнению, будет один на открытие и закрытие. Начальный скетч до горя печальный, но если есть в хозяйстве лишние пальцы и масса приводов - можно использовать!)))
По предварительному проэкту оказалось есть возможность одновременно запускать привод в обоих направлениях)))
Еще я не научился избавляться от delay(), по сему не смог осуществить на макате мигание двумя светодиодами в процессе открывания или закрывания ворот. Строго не судите пожалуйста, помогите разобраться.
Концевики и управление на моем макете управляются обычными кнопками, а работа привода -реле.
Пошагово буду усложнять конструкцию, надеюсь не в одиночку))
ITEAD SONOFF PSF B01 реле — УЗНАТЬ ЦЕНУ
Комплект для соединения проводов — УЗНАТЬ ЦЕНУ
Содержание
Внешний вид
Спустя 3 недели после заказа, пришла посылка, в обычном пупырчатом конверте. Внутри — запаянный целлофан, в котором и находится умное реле.
Инструкция мне пригодилась, как минимум подсмотреть схему подключения к питанию и выводов реле.
Плюс данного реле, что его можно подключать не только к 5В через порт microUSB, а и к AC/DC питанию 7-32В. Кроме этого можно подключать устройства, с нагрузкой до 10А, или к нормально открытому, или к нормально закрытому контакту реле.
Присутствуют две кнопки, одна для переключения режима работы ( обычный/толчковый), вторая для ручного включения реле и сброса настроек в режиме долгого нажатия. Рядом с ними 3 светодиода индикации работы и выбранного режима. Скажу, откровенно, я так и не смог переключить в толчковый режим это реле, без помощи ПО смартфона. В инструкции все просто, а на практике в нужный (толчковый) режим и в режим регулировки, я зайти не смог. Скорее всего, моя недоработка, но я особо и не старался, так как все равно настраивать и работать с девайсом планирую через ПО на смартфоне. Но в случае необходимости, кнопка включения реле — работает, и при физическом нажатии на нее, реле сработает.
Толщина дорожек вызывает у меня опасение, при подключении приборов в 2,2 кВт мощности. Но для моих целей — на 1 секунду замкнуть 12В контакт — вполне.
А вот реле SRD-05VDC-SL-C, я думаю, справится с 10А.
Потребление в режиме холостой работы, настолько минимальное, что даже повербанк выключался, не видя нагрузки — 0,02А. Так, что за счета электроэнергии можно не переживать ;).
Подключение к ПО
Можно управлять реле прямо из приложения, а можно зайти внутрь плагина и сделать предварительные настройки. Открытое и закрытое положение реле — отмечается в приложении соответствующим цветом и статусом виртуальной кнопки.
Можно открывать или закрывать ворота по расписанию, но я думаю это больше относится к автоматизации различных бытовых приборов.
А можно выставить таймер на включение или отключение. Полезно, если отправил ребенка гулять, и сказал через 10 минут ворота закрываются, кто не успел живет на улице =)
При необходимости можно настроить цикличный таймер.
Настроек практически нет, журнал работы девайса — присутствует.
Так же в настройках можно выбрать состояние устройства после отключения/включения питания. Что бы случайно не остаться с открытыми воротами на ночь.
Подключение мотора
Перед подключением еще раз прозваниваю контакты подключения, на левой фотографии нормально открытый, на правой — нормально закрытый.
В моем случае, необходимо кратковременно замкнуть контакты GND и PP. Проверил простой проволочкой, все ок, ворота открылись, можно монтировать плату WiFi управления.
Выбираем под нужный диаметр провода, надеваем на нужный провод и в соседнее отверстие вставляем кабель, который необходимо подключить к существующему. Зажимаем стальную пластину плоскогубцами, и защелкиваем пластиковую защелку.
Еще раз я обрадовался, когда понял, что питание 12В переменное, а не постоянное, и реле это поддерживает.
Место для реле управления удачно нашлось левее основного блока управления.
Для удобства и быстрого открытия, я вывел плагин открытия прямо на рабочий стол смартфона. Делается это штатными средствами плагинов eWlink.
Видеобзор
Выводы
Теперь, я еще за 100 метров к дому, на подъезде, могу открыть ворота, а не стоять и ждать их открытия, как было с пультом 433 MHz. Могу позволить забыть ключи от калитки, и не буду прыгать через забор, так как смартфон в 99% случаев всегда в кармане. Могу не спускаться со второго этажа, дабы открыть дверь ребенку с прогулки и т.д. Кроме этого, в WiFi реле умного дома ITEAD SONOFF приборы мы можем подключить как к нормально открытому контакту, так и нормально закрытому, в зависимости от настройки вашего двигателя автоматических ворот. Открывать автоматические ворота, теперь можно находясь в любой точке мира. Но даже, если дома пропадет интернет, вы никогда не останетесь за забором, так как управление автоматическими воротами со смартфона, приложение eWeLink или системой умного дома, может происходить напрямую через WiFi роутер. Кроме автоматического управления воротами со смартфона, к реле Sonoff PSF B01 mini можно подключить любой прибор с мощностью до 2,2 кВт.
Чтобы пользоваться автоматическими воротами с максимальным комфортом, следует установить блок дистанционного управления. Вашему вниманию будет представлено три вида автоматики для сдвижных ворот, которые имеют разную степень технической сложности и удобства использования.
Способ первый. Пульт-брелок
Этот тип автоматики держит пальму первенства по популярности благодаря простоте монтажа и использования. Готовый комплект для установки можно приобрести в любом магазине с комплектующими для ворот. Например, комплект из внешнего пульта и приемника DOORHAN будет стоить не более 2500 рублей, но это совсем бюджетный вариант, такое оборудование гораздо менее надежно, чем продукция таких известных производителей, как немецкий Hormann или итальянский FAAC. Они предлагают двухканальные пульты управления в диапазоне цен 1500–2500 рублей и приемники от 2500 до 4000 руб.
На примере использования двухканального приемника FAAC XR2 868 за 2000 рублей и пульта TX2 868 SLH за 1000 рублей вы легко поймете принцип работы и схему подключения. Важно, чтобы приемник и пульт работали на одинаковой частоте и имели два канала. Рассматриваемые устройства работают на частоте 868 МГц.
Нужно произвести программирование и кодирование пульта и приемника:
Плата приемника имеет два релейных выхода с нормально открытыми контактами. Они имитируют работу кнопок и через них нужно пропустить пусковые линии питания катушек пускателя.
Примечание! Если ворота управляются кнопками, последние нет нужды демонтировать, подключить управляющие контакты можно параллельно.
Вы также можете использовать старый блок автомобильной сигнализации. С блока нужно убрать все шлейфы за исключением проводов управления центральным замком.
Устройство подает на парные провода импульсы напряжения 12V для запирания и отпирания дверей. Продолжительность импульса невысока, но в большинстве случаев ее можно регулировать. Для запуска электродвигателя низким импульсным напряжением нужно добавить в схему два дополнительных реле с питанием катушки 12V. Таким образом блок сигнализации подаст напряжение на катушку реле, она втянет контакты, которые замкнут цепь управления катушкой пускателя.
Способ второй. GSM контроллер
С помощью контроллеров со встроенным передатчиком GSM сигнала также можно реализовать дистанционное управление откатными воротами. Удобство данного метода в том, что нет необходимости держать под рукой пульт управления, открыть ворота можно звонком сотового или отправкой СМС. Причем подать команду на открытие можно с большого расстояния.
Примечание: существует проблема стабильности сигнала: иногда, из-за низкого качества покрытия мобильного оператора, происходит задержка в выполнении команды.
Таким образом, при снятии системы с контроля происходит выключение реле и нормально закрытый контакт замыкается, подавая напряжение на реле времени. Оно удерживает контакт замкнутым в течение секунды, чего достаточно для старта привода и открывания ворот. После этого реле самосбрасывается и выключает цепь питания. При постановке системы на контроль происходит включение реле № 1, замыкается его нормально открытый контакт, который аналогичным образом закрывает ворота. Теперь, если вы установите аналогичный считыватель с внутренней стороны двора, вы сможете управлять воротами с помощью магнитных ключей.
Способ третий. Управление через RFID идентификацию и Arduino
C помощью платы Arduino Leonardo и модульных компонентов к ней можно добиться беспрецедентной степени автоматизации и реализовать ряд интересных функций. Плата поставляется в беcкорпусном исполнении, поэтому, в первую очередь, позаботьтесь о герметичной оболочке для нее. Также не следует размещать устройство слишком близко к магнитным пускателям, чтобы избежать появления электромагнитных помех.
Одна из замечательных функций, которую можно реализовать с помощью Arduino — открывание ворот при приближении автомобиля. Нужно сразу уточнить, что удовольствие это не дешевое, и, тем не менее, такой вариант выгоднее, чем покупка фирменной автоматики. К примеру, комплект из активной радиометки и считывателя-координатора от ICBCOM стоит 40 000 рублей. Более надежные и защищенные комплексы дальней радиоидентификации стоят и того дороже — комплект Parsec PR-G07 обойдется в 100 тыс. рублей. Вам же потребуется лишь активная RFID метка стандарта SHF или RTLS с частотой радиосигнала 2,4 ГГц стоимостью 3000–5000 рублей и устройство считывания. Кроме этого нужна плата Arduino Leonardo, со всеми необходимыми модулями расширений покупка обойдется до 5000 рублей.
Учитывая стоимость активной радиометки, собственноручная сборка схемы управления выходит в 3–4 раза дешевле, чем покупка недорогого готового решения от ICBCOM.
Управление с помощью Arduino и RFID-меток
Соединение считывателя с платой Arduino выполняется через шилд RS-485. Две платы нужно просто сопоставить и соединить штыревыми пинами, затем подключить считыватель к клеммам шины RS-485. Радиометка крепится внутри автомобиля (оптимально расположение под пластиковым бампером), когда метка попадает в радиус действия сканера, он отправляет данные на обработку Arduino. Если идентификатор метки распознан скетчем — плата включает аналоговые выходы для подачи питания через промежуточные реле на привод. Ворота остаются открытыми до тех пор, пока радиометка находится на определенном расстоянии от считывателя, так что при удалении автомобиля ворота закроются автоматически.
Сама по себе плата может использоваться в качестве программного задатчика и иметь почти неограниченные возможности управления. При правильной настройке система сама включит свет на парковке, свяжется с умным домом и передаст ему информацию о прибытии хозяина. При этом плата берет на себя абсолютно все задачи по управлению приводом и максимально упрощает электрическую схему.
Теперь вы можете сделать работу своих ворот максимально удобной, используя разные способы управления в зависимости от своих предпочтений. Как видите, даже технически сложные сборки могут быть легко выполнены своими руками.
Чтобы пользоваться автоматическими воротами с максимальным комфортом, следует установить блок дистанционного управления. Вашему вниманию будет представлено три вида автоматики для сдвижных ворот, которые имеют разную степень технической сложности и удобства использования.
Способ первый. Пульт-брелок
Этот тип автоматики держит пальму первенства по популярности благодаря простоте монтажа и использования. Готовый комплект для установки можно приобрести в любом магазине с комплектующими для ворот. Например, комплект из внешнего пульта и приемника DOORHAN будет стоить не более 2500 рублей, но это совсем бюджетный вариант, такое оборудование гораздо менее надежно, чем продукция таких известных производителей, как немецкий Hormann или итальянский FAAC. Они предлагают двухканальные пульты управления в диапазоне цен 1500–2500 рублей и приемники от 2500 до 4000 руб.
На примере использования двухканального приемника FAAC XR2 868 за 2000 рублей и пульта TX2 868 SLH за 1000 рублей вы легко поймете принцип работы и схему подключения. Важно, чтобы приемник и пульт работали на одинаковой частоте и имели два канала. Рассматриваемые устройства работают на частоте 868 МГц.
Нужно произвести программирование и кодирование пульта и приемника:
Плата приемника имеет два релейных выхода с нормально открытыми контактами. Они имитируют работу кнопок и через них нужно пропустить пусковые линии питания катушек пускателя.
Примечание! Если ворота управляются кнопками, последние нет нужды демонтировать, подключить управляющие контакты можно параллельно.
Вы также можете использовать старый блок автомобильной сигнализации. С блока нужно убрать все шлейфы за исключением проводов управления центральным замком.
Устройство подает на парные провода импульсы напряжения 12V для запирания и отпирания дверей. Продолжительность импульса невысока, но в большинстве случаев ее можно регулировать. Для запуска электродвигателя низким импульсным напряжением нужно добавить в схему два дополнительных реле с питанием катушки 12V. Таким образом блок сигнализации подаст напряжение на катушку реле, она втянет контакты, которые замкнут цепь управления катушкой пускателя.
Способ второй. GSM контроллер
С помощью контроллеров со встроенным передатчиком GSM сигнала также можно реализовать дистанционное управление откатными воротами. Удобство данного метода в том, что нет необходимости держать под рукой пульт управления, открыть ворота можно звонком сотового или отправкой СМС. Причем подать команду на открытие можно с большого расстояния.
Примечание: существует проблема стабильности сигнала: иногда, из-за низкого качества покрытия мобильного оператора, происходит задержка в выполнении команды.
Таким образом, при снятии системы с контроля происходит выключение реле и нормально закрытый контакт замыкается, подавая напряжение на реле времени. Оно удерживает контакт замкнутым в течение секунды, чего достаточно для старта привода и открывания ворот. После этого реле самосбрасывается и выключает цепь питания. При постановке системы на контроль происходит включение реле № 1, замыкается его нормально открытый контакт, который аналогичным образом закрывает ворота. Теперь, если вы установите аналогичный считыватель с внутренней стороны двора, вы сможете управлять воротами с помощью магнитных ключей.
Способ третий. Управление через RFID идентификацию и Arduino
C помощью платы Arduino Leonardo и модульных компонентов к ней можно добиться беспрецедентной степени автоматизации и реализовать ряд интересных функций. Плата поставляется в беcкорпусном исполнении, поэтому, в первую очередь, позаботьтесь о герметичной оболочке для нее. Также не следует размещать устройство слишком близко к магнитным пускателям, чтобы избежать появления электромагнитных помех.
Одна из замечательных функций, которую можно реализовать с помощью Arduino — открывание ворот при приближении автомобиля. Нужно сразу уточнить, что удовольствие это не дешевое, и, тем не менее, такой вариант выгоднее, чем покупка фирменной автоматики. К примеру, комплект из активной радиометки и считывателя-координатора от ICBCOM стоит 40 000 рублей. Более надежные и защищенные комплексы дальней радиоидентификации стоят и того дороже — комплект Parsec PR-G07 обойдется в 100 тыс. рублей. Вам же потребуется лишь активная RFID метка стандарта SHF или RTLS с частотой радиосигнала 2,4 ГГц стоимостью 3000–5000 рублей и устройство считывания. Кроме этого нужна плата Arduino Leonardo, со всеми необходимыми модулями расширений покупка обойдется до 5000 рублей.
Учитывая стоимость активной радиометки, собственноручная сборка схемы управления выходит в 3–4 раза дешевле, чем покупка недорогого готового решения от ICBCOM.
Управление с помощью Arduino и RFID-меток
Соединение считывателя с платой Arduino выполняется через шилд RS-485. Две платы нужно просто сопоставить и соединить штыревыми пинами, затем подключить считыватель к клеммам шины RS-485. Радиометка крепится внутри автомобиля (оптимально расположение под пластиковым бампером), когда метка попадает в радиус действия сканера, он отправляет данные на обработку Arduino. Если идентификатор метки распознан скетчем — плата включает аналоговые выходы для подачи питания через промежуточные реле на привод. Ворота остаются открытыми до тех пор, пока радиометка находится на определенном расстоянии от считывателя, так что при удалении автомобиля ворота закроются автоматически.
Сама по себе плата может использоваться в качестве программного задатчика и иметь почти неограниченные возможности управления. При правильной настройке система сама включит свет на парковке, свяжется с умным домом и передаст ему информацию о прибытии хозяина. При этом плата берет на себя абсолютно все задачи по управлению приводом и максимально упрощает электрическую схему.
Теперь вы можете сделать работу своих ворот максимально удобной, используя разные способы управления в зависимости от своих предпочтений. Как видите, даже технически сложные сборки могут быть легко выполнены своими руками.
Читайте также: