الستائر الدوارة DIY بمحرك كهربائي. كل شيء عن اختيار الستائر الكهربائية: الأنواع ومبدأ التشغيل. التكامل مع شيء ذكي
سأتحدث في هذه المقالة عن تصميم محرك الستائر الأوتوماتيكي المثبت على شرفتي. هناك نزرع الزهور التي تتضرر من أشعة الشمس المباشرة. بالإضافة إلى ذلك، في الصيف، إذا كانت نوافذ الشرفة مغلقة، في ضوء الشمس المباشر، يسخن الهواء على الشرفة بسرعة. ومع ذلك، في حالة عدم وجود ضوء مباشر، فمن المستحسن فتح الستائر - فالظل أيضًا لا يساهم في نمو الزهور. لذلك، للحفاظ على إضاءة مقبولة على الشرفة، قمت بأتمتة تشغيل الستائر.
علم الميكانيكا
كانت الستائر في الأصل على الشرفة. هناك اثنتان منهما معلقتان على سلك معدني ممتد تحت السقف من أحد جدران الشرفة إلى الجدار الآخر. من الواضح أنك تحتاج إلى تحريك كلا الستائر في وقت واحد، وبسبب احتكاك الستائر بالكابل (وهو خشن جدًا)، يجب أن تكون القوة المطلوبة كبيرة جدًا. بالإضافة إلى ذلك، في بعض الأحيان قد تكون هناك عقبات في مسار الستائر، على سبيل المثال، نافذة شرفة مفتوحة قليلاً، مما يزيد من متطلبات القوة.
وبالتالي، يجب أن يكون محرك الأقراص قويًا وموثوقًا جدًا - غالبًا ما تكون هناك رطوبة عالية على الشرفة، ومن الممكن حدوث اختلاف كبير في درجة الحرارة في الشتاء والصيف. ولذلك، فقد اعتمدت القيادة على محرك رفع نافذة السيارة. تتمتع بقوة كافية، وقادرة على إنتاج عزم دوران عالي (تحتوي على ترس دودي مدمج) وموثوقة للغاية.
يظهر الرسم التخطيطي الميكانيكي للمحرك أدناه:
مزيد من التفاصيل حول التصميم. يتم ربط أسطوانة بلاستيكية ذات أخدود بعمود محرك رفع النافذة (على اليسار في الرسم التخطيطي) ، حيث يتم لف حبل منعطف عليه. تم تثبيت محرك الأقراص على أحد جدران الشرفة. يتم ربط أسطوانة مماثلة بالجدار المقابل، حيث يتم رمي الحبل أيضًا.
بعد ذلك، يتم شد الحبل بحيث يكون احتكاك الحبل على بكرة القيادة كافيًا لتحريك الستائر. يتم ربط الأطراف المقابلة لكل ستارة بحبل بحيث تتحرك الستارة أو تبتعد عن بعضها عندما يدور المحرك.
لاختبار تشغيل محرك الأقراص، قمت بعمل نموذج أصغر منه. تم تركيب محرك رفع النافذة والأسطوانة المستقلة على اللوحة، وتم سحب حبل بينهما، وبعد ذلك كان من الممكن التحقق من تشغيل الإلكترونيات وقياس القوة التي طورها محرك الأقراص.
صورة محرك الأقراص نفسه على التخطيط:
كما يتبين من الصورة، يتم إرفاق لوحة رقيقة كبيرة إلى حد ما بمحرك رفع النافذة (استخدمت textolite). ويرتبط بها زاوية معدنية بها فتحتين، يتم من خلالها تمرير حبل. يعد ذلك ضروريًا حتى لا يتشابك دوران الحبل على الأسطوانة، ولهذا الغرض، يتم عمل الثقوب الموجودة في الزاوية على ارتفاعات مختلفة بالنسبة للوحة.
على يمين الزاوية توجد مفاتيح الحد اللازمة لإيقاف الستائر في مواضعها القصوى. من أجل الإشارة إلى هذه المواضع، يتم وضع أنبوبين بلاستيكيين على الحبل (يظهر أحدهما فقط في الصورة بجوار المفتاح السفلي). يتم ترتيب الأنابيب بحيث عندما تصل الستارة إلى موضعها الأقصى، يضغط أحدهم على المفتاح، وللضغط بشكل موثوق، يتم توصيل لوحة معدنية بجوار كل مفتاح من المفاتيح، والتي تضغط الأنبوب على المفتاح.
هناك حاجة إلى ثلاث أعمدة معدنية متصلة باللوحة لتأمين غطاء محرك الأقراص.
كل من بكرات الحبال مصنوعة من عجلات الأثاث. باستخدام المثقاب والملف، تحتاج إلى عمل أخدود في كل منهما، ويجب أن تتناسب لفتان من الحبل مع أخدود أسطوانة القيادة. يتم ربط أسطوانة القيادة بالعمود عن طريق الشد، وكان لا بد من حفر الثقب الموجود فيه إلى فتحة مربعة، نظرًا لأن عمود الإدارة مربع.
يتم تثبيت محرك الأقراص على جدار الشرفة باستخدام زوايا الأثاث المناسبة (أحدها مرئي في الصورة على اليسار). توجد فتحات تثبيت كافية في محرك رفع النافذة، لذلك لا توجد مشاكل في التثبيت.
منظر لمحرك الأقراص المتصل بالفعل بالحائط ومغطى بغطاء:
من أجل شد الحبل، يتم استخدام برغي خاص به صمولة، حيث يتم ربط أطراف الحبل به:
نهاية إحدى الستائر متصلة بها أيضًا.
إلكترونيات
تنقسم جميع الأجهزة الإلكترونية الخاصة بي إلى قسمين - الطاقة والتحكم. المهمة الرئيسية لقسم الطاقة هي توفير الطاقة لمحرك القيادة. يمكن لمحرك النافذة الكهربائية أن يسحب تيارًا عاليًا جدًا. لتقليل هذا التيار، قمت بتقليل جهد مصدر المحرك إلى 5 فولت، ولكن مع ذلك، يمكن أن يصل الحد الأقصى للتيار الذي يستهلكه المحرك إلى 3 أمبير. لتوفير مثل هذا التيار، استخدمت مصدر طاقة للطابعة قادرًا على توفير جهد يبلغ حوالي 30 فولت وتيار يصل إلى 0.7 أمبير، بالإضافة إلى محول DC-DC يصل إلى 5 فولت. من خلال خفض الجهد، يكون DC-DC قادرًا تمامًا على توصيل التيار المطلوب.
يتم التحكم في قوة المحرك باستخدام مرحل قوي مصمم لتغيير قطبية الإشارة، وMOSFET الذي يتحكم في إمداد الجهد للمحرك. بفضل استخدام الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة (MOSFET)، من الممكن التحكم في سرعة دوران المحرك، لكن هذه الميزة غير مستخدمة حاليًا.
تم أيضًا تثبيت مثبتات في قسم الطاقة لتشغيل إلكترونيات التحكم ودائرة التحكم في طاقة المحرك. يتم تشغيل المثبتات من دائرة جهد منخفض لمصدر الطاقة، ولا يتجاوز الجهد هناك 12 فولت.
يتم تمثيل إلكترونيات التحكم بواسطة متحكم STM8S. تؤدي وحدة التحكم عددًا كبيرًا من الوظائف - قياس الإضاءة، واتخاذ قرار بشأن بدء تشغيل المحرك، ومراقبة موضع الستائر باستخدام مفاتيح الحد، والتحكم في مصدر الطاقة لمحرك الأقراص، والتحكم في محرك الأقراص في الوضع اليدوي - وفقًا لأوامر من جهاز التحكم. بالإضافة إلى ذلك، يتم توصيل وحدة راديو تعتمد على NRF24L01 وحافلة ذات سلك واحد بوحدة التحكم، والتي يتم من خلالها توصيل ثلاثة أجهزة استشعار لدرجة الحرارة. باستخدام وحدة الراديو، يمكنك التحكم في محرك الأقراص وقراءة قيم درجة الحرارة في نقاط مختلفة على الشرفة وفي الشارع، ومع ذلك، في الوقت الحالي يتم توصيل وحدة الراديو الثانية فقط باللوحة، لذلك لن أفكر في هذه الوظيفة إضافي.
يحتوي مصدر طاقة الطابعة المستخدم على مدخل لتحويله إلى حالة الاستعداد. أنا أستخدمه أيضًا مما يقلل من استهلاك الطاقة للهيكل. يأخذ البرنامج في الاعتبار أن مصدر الطاقة يتحول إلى وضع التشغيل مع تأخير معين، وبعد 30 ثانية من عدم نشاط محرك الأقراص، يتحول مصدر الطاقة مرة أخرى إلى وضع الاستعداد.
إشارة إلى تشغيل المحرك باستخدام مؤشر LED ثلاثي الألوان (يتم استخدام الثنائيات الزرقاء والحمراء فقط). يضيء اللون الأزرق عند تطبيق الجهد الكهربي على المحرك، ويبدأ اللون الأحمر في الوميض بشكل دوري في حالة وجود أخطاء في تشغيل المحرك. يسمح لك عدد الومضات بتحديد رقم الخطأ.
للحصول على إشارات مسموعة لبعض الأحداث (على سبيل المثال، عند إعطاء أمر لإغلاق الستائر المغلقة بالفعل)، يتم استخدام محرك التشغيل نفسه. يتم تزويدها بإشارة PWM مع دورة عمل صغيرة، ونتيجة لذلك يصدر المحرك صوتًا عاليًا جدًا.
يتم استخدام مقاوم ضوئي متصل بالنافذة مع كوب شفط كجهاز استشعار للضوء. نظرًا لأن كوب الشفط قد يسقط من النافذة، يوجد زر صغير بجوار المقاوم الضوئي. بينما يتم تثبيت كوب الشفط على النافذة، يتم الضغط على الزر مقابل النافذة. في حالة سقوط كوب الشفط، يتوقف التشغيل التلقائي للمحرك ويبدأ الصمام الثنائي الأحمر في الوميض. إذا لم يكن المستشعر متصلاً بالموصل، فسيتم اكتشاف ذلك أيضًا بواسطة وحدة التحكم.
نوع مستشعر الضوء:
نظرا لأن إضاءة المستشعر يمكن أن تتغير بشكل حاد - بسبب ومضات مختلفة في الشارع، والطقس الغائم جزئيا - يجب تصفية البيانات الواردة من المستشعر. لقد قمت بتنفيذ خوارزمية المعالجة التالية: تتم ترقيم البيانات الواردة من المستشعر بتردد 10 هرتز وكتابتها في مصفوفة. مرة واحدة في الثانية، يتم حساب متوسط قيمة هذه المصفوفة (هذا مطلوب في المقام الأول لتصفية الضوضاء والومضات). بعد ذلك، تتم إضافة القيم الناتجة إلى مصفوفة أخرى مكونة من 600 عنصر، وبعد الوصول إلى نهاية المصفوفة، يبدأ التسجيل من البداية. أيضًا، يتم تحليل هذه المصفوفة كل ثانية - تقوم وحدة التحكم بحساب النسبة المئوية لعناصر المصفوفة التي تقل عن حد معين (مع زيادة الإضاءة، ينخفض الجهد عند خرج المستشعر الضوئي). إذا كانت قيم أكثر من 66٪ من العناصر أقل من عتبة معينة، فيعتبر أن الإضاءة عالية بما فيه الكفاية ويمكن إغلاق الستائر. بهذه الطريقة، يتم تصفية التغييرات الدورية في الإضاءة. في الوقت نفسه، يتم فرض قيود على تردد تشغيل محرك الأقراص - في الوضع التلقائي، يتم تشغيل المحرك أكثر من مرة واحدة كل عشر دقائق.
كما ذكرت أعلاه، من الممكن التحكم في الستائر من جهاز التحكم عن بعد. باستخدام جهاز التحكم عن بعد، يمكنك فتح وإغلاق الستائر بالكامل، وفتحها جزئيًا، وبدء القيادة بناءً على قيمة الإضاءة اللحظية. عند التحكم بها من جهاز التحكم عن بعد، لا توجد قيود على تردد تشغيل محرك الأقراص.
من الممكن أيضًا إعادة تشغيل وحدة التحكم برمجيًا.
عند تحريك الستائر، تقوم وحدة التحكم بمراقبة حالة مفاتيح الحد. إذا لم يعمل المفتاح المقابل خلال 20 ثانية بعد بدء التحرك، فسيتوقف المحرك عن العمل. لمواصلة تشغيل محرك الأقراص بعد إزالة الخلل، ما عليك سوى إعادة تشغيل وحدة التحكم.
يتم تثبيت جميع الإلكترونيات في غلاف بلاستيكي قياسي:
هناك حاجة إلى أحد المفاتيح لتبديل الإلكترونيات إلى وضع التشغيل التلقائي، والثاني يسمح لك بإيقاف تشغيل المحرك بالكامل.
باستخدام مقابس جاك مقاس 3.5 مم، يتم توصيل مستشعر الضوء وTSOP لتلقي البيانات من جهاز التحكم عن بعد وأجهزة استشعار درجة الحرارة الخارجية بالجهاز.
مصباح LED مغطى بغطاء أبيض بحيث يمكن رؤيته من أي زاوية.
منظر لوحدة الإلكترونيات المجمعة والمثبتة:
فيديو لتشغيل المحرك (التحكم من جهاز التحكم عن بعد):
اليوم، تؤثر أتمتة المنزل الذكي على جميع العمليات المنزلية تقريبًا. وينطبق هذا أيضًا على التحكم في قضيب الستارة، والذي يتناسب بشكل جيد مع نظام الغرف المتعددة. يعد المحرك الكهربائي لقضبان الستائر هو العنصر الرئيسي في أتمتة الستائر، مما يسمح لك بالتحكم عن بعد في مستوى الضوء الطبيعي في المنزل. الميزة الرئيسية لمثل هذا النظام هو أنه يمكنك صنعه بنفسك. ما هو المطلوب لهذا، وكيفية القيام بذلك؟
مبدأ تشغيل قضيب الستارة الكهربائية
تتميز الأنظمة قيد النظر بتصميم بسيط إلى حد ما ومبدأ التشغيل. تشتمل المعدات على محرك كهربائي وملف من الألومنيوم يعمل كهيكل داعم للستائر. يوجد داخل الملف الشخصي كابل فولاذي متين متصل بعربة متحركة. يقوم محرك كهربائي بتحريك العربة، يليه كابل. توجد مثبتات على الكابل الذي يتم تعليق الستائر منه.
تم تجهيز بعض الطرز بمؤقت مدمج. يتيح لك ضبط السيناريوهات مسبقًا والتي بموجبها سيقوم النظام تلقائيًا بتنظيم مستوى الضوء الطبيعي داخل الغرف. تحتوي الحلول الأكثر تقدمًا على أجهزة استشعار للضوء مدمجة. إنها تعمل تلقائيًا، وتغير موضع الستائر اعتمادًا على مدى الإضاءة أو الظلام في الخارج في الوقت الحالي.
أنواع الأفاريز حسب التصميم
تصنف ستائر المنزل الذكي التي تعمل بالكهرباء حسب ميزات تصميمها إلى ثلاثة أنواع:
انزلاق. النوع الأكثر شيوعا. تسمح هذه التصميمات للستائر بالتحرك في مستوى أفقي على جانبي النافذة. تُفضل هذه الأنظمة في الحالات التي يكون فيها من الضروري التحكم الآلي في الستائر الثقيلة، لأنها مصممة للأحمال الثقيلة جدًا.
رفع. تم تصميم هذه الأنظمة للحركة الرأسية للستائر من الأسفل إلى الأعلى. لا يمكنهم فقط لف الويب في لفة، بل يمكنهم أيضًا نقلها إلى المستوى الذي يحدده المستخدم.
لوحة. هذا نوع نادر جدًا من الأنظمة المصممة للعمل مع ألواح الستائر. بادئ ذي بدء، تشمل هذه اللوحات اليابانية. تحتوي المحركات الكهربائية للعمل مع الألواح على تحكم مشترك - آلي وميكانيكي. فهي أغلى من الأنواع الأخرى.
للاستخدام المنزلي على النوافذ الواسعة والطويلة، من الأفضل اختيار الأنظمة المنزلقة. إذا كانت النوافذ ضيقة وطويلة، أو صغيرة فقط، فمن المستحسن الانتباه إلى خيارات نوع المصعد.
الأصناف حسب الإدارة
يمكن التحكم في قضبان الستائر الكهربائية باستخدام واحد أو أكثر من المخططات المتاحة:
السيطرة الثابتة. أسهل طريقة لضبط موضع اللوحات المعلقة على قضيب ستارة كهربائي. في هذه الحالة، يتم تركيب لوحة صغيرة على الحائط، حيث توجد أزرار أو شاشة تعمل باللمس مع واجهة بسيطة. يحتوي على عدة مفاتيح تغير اتجاه حركة الويب. لا توجد وظيفة برمجة في معظم أجهزة التحكم عن بعد هذه.
جهاز التحكم. طريقة تحكم أكثر حداثة وملاءمة وعالمية. يتم ضبط موضع اللوحة القماشية من جهاز التحكم عن بعد. تتضمن هذه الفئة أيضًا التحكم الآلي بناءً على قراءات من مستشعرات الضوء والمحفزات الأخرى. هذه الأنظمة مناسبة للاستخدام المنزلي - ليست هناك حاجة لتركيب لوحة في كل غرفة بالمنزل.
التحكم من خلال المنزل الذكي. تدعم العديد من الحلول الجاهزة الاقتران بالمنزل الذكي. وهذا يفتح إمكانية وضع العديد من السيناريوهات، بالإضافة إلى التحكم في موضع الستائر على مسافات طويلة. في هذه الحالة، يمكنك التحكم في الكورنيش من الأجهزة المحمولة، وكذلك عبر الإنترنت من جهاز كمبيوتر شخصي أو كمبيوتر محمول. ربما تكون هذه هي الطريقة الأكثر مرونة للإدارة.
تدعم العديد من الحلول الحديثة كلاً من التحكم عن بعد والاتصال بالمنزل الذكي.
مزايا وعيوب الأنظمة
تعتبر قضبان الستائر المزودة بمحرك كهربائي بديلاً حديثًا ممتازًا لقضبان الستائر الكلاسيكية التي ليست ملائمة للاستخدام. تحظى التكنولوجيا المعنية بشعبية كبيرة بسبب العديد من المزايا:
براعه. يمكنك تكييف النظام مع أي نمط داخلي - في المنزل، في المكتب، في المسرح، إلخ.
جماليات. يوجد اليوم العديد من حلول التصميم لقضبان الستائر الكهربائية المتاحة لتناسب جميع الأذواق.
راحة. يستغرق تغيير موضع الستائر بضع ثوانٍ. إذا كان لديك جهاز تحكم عن بعد، فلن تحتاج حتى إلى النهوض.
راحة. حتى الطفل يمكنه التعامل مع الستائر الثقيلة المتحركة - فقط اضغط على الزر الأيمن.
الحد الأدنى من الضوضاء. لا يصدر المحرك الكهربائي أي أصوات، وتتحرك الشفرات بسلاسة قدر الإمكان.
الأنظمة قيد النظر لها عيبان فقط. الأول هو التكلفة العالية إلى حد ما للحلول الجاهزة. العيب الثاني هو الإصلاحات المعقدة التي ستكون ضرورية في حالة فشل النظام. إن استعادة المحرك الكهربائي أو استبداله، بالإضافة إلى وحدة التحكم اللاسلكية، أمر مكلف بشكل خاص.
الإنتاج الذاتي للنظام
قبل أن تصنع الستائر الكهربائية لمنزلك بيديك، عليك أن تقرر قوة المحرك. من السهل القيام بذلك. إذا كان وزن ستائرك لا يزيد عن 50 كجم، فإن قوة المحرك البالغة 75 وات ستكون كافية. إذا كانت اللوحات أثقل، فمن الأفضل اختيار محرك بقوة 100 واط. كلما زادت القوة، كلما تحركت الشفرة بشكل أسرع.
أفضل خيار لصنع محرك كهربائي خاص بك هو محرك رفع النوافذ الكهربائي، والذي يمكن العثور عليه في باب السيارة. يعد هذا المحرك مثاليًا، نظرًا لأن طبيعة عمله هي نفس طبيعة محركات الأقراص الجاهزة - فهي حركة ترددية. أيضًا، من أجل صنع ستائر كهربائية بيديك، ستحتاج إلى إفريز وكابل مزود بمثبتات للقماش الذي تستخدمه.
عملية التجميع والتركيب
تحتاج إلى تجميع النظام وفقًا لمخطط المحرك الميكانيكي أدناه:
يتم تثبيت محرك رفع النافذة على اليسار، ويتم تثبيت الكتلة المتحركة مع العجلة على اليمين. يمتد الكابل الذي تم تعليق الستائر عليه بين الكتلة وعجلة القيادة الكهربائية. يتم تجميع دائرة الطاقة لتشغيل المحرك الكهربائي وفقًا للمخطط أدناه. وهذا يتطلب مهارات لحام.
بعد تجميع جزء الطاقة، يمكنك البدء في تصنيع جزء الطاقة. يظهر مخططها في الرسم البياني:
يمكنك أن ترى أن الدائرة تحتوي على مستشعر للضوء، والذي يلعب دوره المقاوم الضوئي. يجب أن تعلق على النافذة بحيث تطل على الشارع. يتم التحكم في النظام باستخدام جهاز التحكم عن بعد. من الممكن التحكم التلقائي واليدوي في تشغيل المحرك.
أنظمة قضبان الستائر الكهربائية الجاهزة
إذا لم يكن صنع المحرك الكهربائي الخاص بك للستائر المنزلية مناسبًا لك، فيمكنك شراء حل جاهز للاستخدام. يمكنك اليوم العثور على مجموعة كبيرة من الدوائر الآلية المعروضة للبيع:
أسترا مي. وقد أصبح هذا الخيار واسع الانتشار في الفنادق والشقق الخاصة والمكاتب، وكذلك في الأماكن التي يتم فيها تعليق الستائر على ارتفاعات عالية. تتحرك الستائر بسرعة تصل إلى 12 متر في الدقيقة، استهلاك الطاقة 65 وات. يمكن التحكم في الجهاز عبر قناة الراديو. من الممكن توصيل المعدات بنظام التشغيل الآلي للمنزل الذكي، وهو أمر مريح للغاية.
سومفي. تتمتع المحركات الكهربائية من هذه العلامة التجارية بالكثير من الوظائف والسيناريوهات المريحة. إنها تحافظ على حركة الستائر بسلاسة وبشكل متساوٍ. لا يصدر محرك الأقراص أي ضجيج أثناء التشغيل، كما يبدو أنيقًا للغاية، كما هو الحال مع أدوات التحكم. يمكنك توصيل الجهاز بنظام المنزل الذكي، وبعد ذلك سيكون من الممكن ضبط مستوى الضوء الطبيعي على مسافة كبيرة من منزلك.
من بين أنظمة التحكم في قضبان الستائر الكهربائية، تحظى وحدات الراديو Herzborg و NOVO بشعبية كبيرة. يمكن لجهاز التحكم عن بعد الأول توصيل ما يصل إلى 99 محركًا في وقت واحد، ويعمل بتردد 868 ميجاهرتز. في الثانية، يمكنك تكوين ما يصل إلى 15 محركا في وقت واحد، ويتم التحكم باستخدام تردد 433 ميجا هرتز.
خاتمة
صنع ظلال النوافذ الأوتوماتيكية بيديك ليس بالأمر السهل، وهذا سيتطلب مهارات معينة في لحام وتجميع الأجهزة الإلكترونية. إذا كانت هذه مهمة صعبة للغاية بالنسبة لك، أو إذا كنت لا ترغب في قضاء الوقت فيها، ففكر في الحلول الجاهزة. على الرغم من أنها ستكون أكثر تكلفة، إلا أنك ستوفر الكثير من الوقت.
لم تعد الستائر التي تعمل بالكهرباء والتي يتم التحكم فيها عن بعد منذ فترة طويلة من الرفاهية. وهي موجودة ليس فقط في المؤسسات العامة - المقاهي والمكاتب ودور السينما، حيث يكون التحكم المتزامن في عدد كبير من النوافذ ضروريا، ولكن أيضا في المنازل والشقق.
تتناول هذه المقالة أتمتة الستائر بالتفصيل. سوف تتعرف على الأنواع وكيفية التحكم في الستارة عن بعد وما هي مزايا وعيوب هذه الآليات.
معلومات عامة عن الستائر التي يتم التحكم فيها عن بعد
الستائر المزودة بلوحة تحكم هي منتجات يتم فيها ضبط موضع اللوحات تلقائيًا بفضل محرك كهربائي مدمج في قضيب الستارة وجهاز تحكم عن بعد ينقل المستخدم من خلاله الأوامر إلى المحرك.
يعد نظام التحكم الآلي في الستائر عنصرًا وظيفيًا يزيد بشكل كبير من راحة استخدام ستارة النافذة. مثل هذه التصاميم ليست ضرورية عند تزيين النوافذ في غرف صغيرة ذات فتحات قياسية، ولكن هناك حالات تكون فيها قضبان الستائر الكهربائية ضرورية. دعونا نسلط الضوء على أهمها:
- عند تزيين النوافذ الكبيرة والنوافذ البانورامية، يكون من الصعب التحكم يدويًا في الستارة نظرًا لحجمها؛
- لفتحات النوافذ العالية.
- عندما يكون الوصول إلى النوافذ صعبًا بسبب الأثاث أو ميزات تخطيط الغرفة.
تعتبر قضبان الستائر التي تعمل بالكهرباء مناسبة في الغرف ذات النوافذ المتعددة - فهي متصلة بلوحة تحكم مشتركة ويتم فتح جميع الستائر بالضغط على زر واحد. يعد التحكم في الستائر بجهاز التحكم عن بعد هو السمة المميزة للمنزل "الذكي"، لذلك إذا كنت تخطط لإضافة تقنيات حديثة إلى منزلك، فمن المنطقي أن تبدأ بتركيب قضبان ستائر كهربائية.
تنقسم جميع الستائر الكهربائية الموجودة على جهاز التحكم عن بعد، اعتمادًا على ميزات تصميم الكورنيش، إلى مجموعتين - انزلاقية (أفقية) ورفعية (عمودية).
تتضمن مجموعة هياكل الرفع الأنواع التالية من الستائر:
- ستائر مطوية
- ستائر رومانية
- المنتجات المدرفلة.
تحتوي أجهزة التحكم عن بعد ذات الوظيفة القياسية على 4 أزرار:
- تتكشف (فتح) من القماش؛
- انهيار (إغلاق)؛
- إيقاف حركة الستارة؛
- زر قابل للبرمجة يسمح لك بتذكر موضع الستارة ونقلها إلى موضع محدد بنقرة واحدة.
يعتقد الكثير من الناس أن مثل هذه الآليات تنهار بسرعة ولها عمر خدمة قصير. في الواقع، الوضع هو العكس - تم تصميم المنتجات مع الأخذ في الاعتبار الحد الأقصى لعدد دورات التشغيل الممكنة، مع التشغيل السليم، فإنها تعمل لمدة 5 سنوات أو أكثر.
تشمل مزايا الستائر الكهربائية ما يلي:
httpv://youtu.be/KoCTniq7ZE0
دعونا نلاحظ أيضًا زيادة عمر الخدمة للستائر المجهزة بقضبان ستائر كهربائية - ليس عليك لمس القماش بيديك، ولن يتسخ وسيحتفظ بجاذبيته البصرية لفترة أطول.
عند شراء منتج عالي الجودة من شركة مصنعة موثوقة، لن تواجه أي عيوب، ومع ذلك، فإن أتمتة الستائر الصينية الرخيصة غالبًا ما "تسعد" أصحابها بإحجامهم عن العمل بشكل طبيعي وأعطال غير متوقعة.
لذلك، عند اختيار الأتمتة، لا تدخر المال - قم بإعطاء الأفضلية لقضيب ستارة كهربائي موثوق وعالي الجودة وسترضيك النتيجة تمامًا.
سأتحدث في هذه المقالة عن تصميم محرك الستائر الأوتوماتيكي المثبت على شرفتي. هناك نزرع الزهور التي تتضرر من أشعة الشمس المباشرة. بالإضافة إلى ذلك، في الصيف، إذا كانت نوافذ الشرفة مغلقة، في ضوء الشمس المباشر، يسخن الهواء على الشرفة بسرعة. ومع ذلك، في حالة عدم وجود ضوء مباشر، فمن المستحسن فتح الستائر - فالظل أيضًا لا يساهم في نمو الزهور. لذلك، للحفاظ على إضاءة مقبولة على الشرفة، قمت بأتمتة تشغيل الستائر.
علم الميكانيكا
كانت الستائر في الأصل على الشرفة. هناك اثنتان منهما معلقتان على سلك معدني ممتد تحت السقف من أحد جدران الشرفة إلى الجدار الآخر. من الواضح أنك تحتاج إلى تحريك كلا الستائر في وقت واحد، وبسبب احتكاك الستائر بالكابل (وهو خشن جدًا)، يجب أن تكون القوة المطلوبة كبيرة جدًا. بالإضافة إلى ذلك، في بعض الأحيان قد تكون هناك عقبات في مسار الستائر، على سبيل المثال، نافذة شرفة مفتوحة قليلاً، مما يزيد من متطلبات القوة.
وبالتالي، يجب أن يكون محرك الأقراص قويًا وموثوقًا جدًا - غالبًا ما تكون هناك رطوبة عالية على الشرفة، ومن الممكن حدوث اختلاف كبير في درجة الحرارة في الشتاء والصيف. ولذلك، فقد اعتمدت القيادة على محرك رفع نافذة السيارة. تتمتع بقوة كافية، وقادرة على إنتاج عزم دوران عالي (تحتوي على ترس دودي مدمج) وموثوقة للغاية.
يظهر الرسم التخطيطي الميكانيكي للمحرك أدناه:
مزيد من التفاصيل حول التصميم. يتم ربط أسطوانة بلاستيكية ذات أخدود بعمود محرك رفع النافذة (على اليسار في الرسم التخطيطي) ، حيث يتم لف حبل منعطف عليه. تم تثبيت محرك الأقراص على أحد جدران الشرفة. يتم ربط أسطوانة مماثلة بالجدار المقابل، حيث يتم رمي الحبل أيضًا.
بعد ذلك، يتم شد الحبل بحيث يكون احتكاك الحبل على بكرة القيادة كافيًا لتحريك الستائر. يتم ربط الأطراف المقابلة لكل ستارة بحبل بحيث تتحرك الستارة أو تبتعد عن بعضها عندما يدور المحرك.
لاختبار تشغيل محرك الأقراص، قمت بعمل نموذج أصغر منه. تم تركيب محرك رفع النافذة والأسطوانة المستقلة على اللوحة، وتم سحب حبل بينهما، وبعد ذلك كان من الممكن التحقق من تشغيل الإلكترونيات وقياس القوة التي طورها محرك الأقراص.
صورة محرك الأقراص نفسه على التخطيط:
كما يتبين من الصورة، يتم إرفاق لوحة رقيقة كبيرة إلى حد ما بمحرك رفع النافذة (استخدمت textolite). ويرتبط بها زاوية معدنية بها فتحتين، يتم من خلالها تمرير حبل. إنه ضروري حتى لا يتشابك دوران الحبل على الأسطوانة، ولهذا الغرض، يتم عمل الثقوب الموجودة في الزاوية على ارتفاعات مختلفة بالنسبة للوحة.
على يمين الزاوية توجد مفاتيح الحد اللازمة لإيقاف الستائر في مواضعها القصوى. من أجل الإشارة إلى هذه المواضع، يتم وضع أنبوبين بلاستيكيين على الحبل (يظهر أحدهما فقط في الصورة بجوار المفتاح السفلي). يتم ترتيب الأنابيب بحيث عندما تصل الستارة إلى موضعها الأقصى، يضغط أحدهم على المفتاح، وللضغط بشكل موثوق، يتم توصيل لوحة معدنية بجوار كل مفتاح من المفاتيح، والتي تضغط الأنبوب على المفتاح.
هناك حاجة إلى ثلاث أعمدة معدنية متصلة باللوحة لتأمين غطاء محرك الأقراص.
كل من بكرات الحبال مصنوعة من عجلات الأثاث. باستخدام المثقاب والملف، تحتاج إلى عمل أخدود في كل منهما، ويجب أن تتناسب لفتان من الحبل مع أخدود أسطوانة القيادة. يتم ربط أسطوانة القيادة بالعمود عن طريق الشد، وكان لا بد من حفر الثقب الموجود فيه إلى فتحة مربعة، نظرًا لأن عمود الإدارة مربع.
يتم تثبيت محرك الأقراص على جدار الشرفة باستخدام زوايا الأثاث المناسبة (أحدها مرئي في الصورة على اليسار). توجد فتحات تثبيت كافية في محرك رفع النافذة، لذلك لا توجد مشاكل في التثبيت.
منظر لمحرك الأقراص المتصل بالفعل بالحائط ومغطى بغطاء:
من أجل شد الحبل، يتم استخدام برغي خاص به صمولة، حيث يتم ربط أطراف الحبل به:
نهاية إحدى الستائر متصلة بها أيضًا.
إلكترونيات
تنقسم جميع الأجهزة الإلكترونية الخاصة بي إلى قسمين - الطاقة والتحكم. المهمة الرئيسية لقسم الطاقة هي توفير الطاقة لمحرك القيادة. يمكن لمحرك النافذة الكهربائية أن يسحب تيارًا عاليًا جدًا. لتقليل هذا التيار، قمت بتقليل جهد مصدر المحرك إلى 5 فولت، ولكن مع ذلك، يمكن أن يصل الحد الأقصى للتيار الذي يستهلكه المحرك إلى 3 أمبير. لتوفير مثل هذا التيار، استخدمت مصدر طاقة للطابعة قادرًا على توفير جهد يبلغ حوالي 30 فولت وتيار يصل إلى 0.7 أمبير، بالإضافة إلى محول DC-DC يصل إلى 5 فولت. من خلال خفض الجهد، يكون DC-DC قادرًا تمامًا على توصيل التيار المطلوب.
يتم التحكم في قوة المحرك باستخدام مرحل قوي مصمم لتغيير قطبية الإشارة، وMOSFET الذي يتحكم في إمداد الجهد للمحرك. بفضل استخدام الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة (MOSFET)، من الممكن التحكم في سرعة دوران المحرك، لكن هذه الميزة غير مستخدمة حاليًا.
تم أيضًا تثبيت مثبتات في قسم الطاقة لتشغيل إلكترونيات التحكم ودائرة التحكم في طاقة المحرك. يتم تشغيل المثبتات من دائرة جهد منخفض لمصدر الطاقة، ولا يتجاوز الجهد هناك 12 فولت.
مخطط دائرة الطاقة
يتم تمثيل إلكترونيات التحكم بواسطة متحكم STM8S. تؤدي وحدة التحكم عددًا كبيرًا من الوظائف - قياس الإضاءة، واتخاذ قرار بشأن بدء تشغيل المحرك، ومراقبة موضع الستائر باستخدام مفاتيح الحد، والتحكم في مصدر الطاقة لمحرك الأقراص، والتحكم في محرك الأقراص في الوضع اليدوي - وفقًا لأوامر من جهاز التحكم. بالإضافة إلى ذلك، يتم توصيل وحدة راديو تعتمد على NRF24L01 وحافلة ذات سلك واحد بوحدة التحكم، والتي يتم من خلالها توصيل ثلاثة أجهزة استشعار لدرجة الحرارة. باستخدام وحدة الراديو، يمكنك التحكم في محرك الأقراص وقراءة قيم درجة الحرارة في نقاط مختلفة على الشرفة وفي الشارع، ومع ذلك، في الوقت الحالي يتم توصيل وحدة الراديو الثانية فقط باللوحة، لذلك لن أفكر في هذه الوظيفة إضافي.
يحتوي مصدر طاقة الطابعة المستخدم على مدخل لتحويله إلى حالة الاستعداد. أنا أستخدمه أيضًا مما يقلل من استهلاك الطاقة للهيكل. يأخذ البرنامج في الاعتبار أن مصدر الطاقة يتحول إلى وضع التشغيل مع تأخير معين، وبعد 30 ثانية من عدم نشاط محرك الأقراص، يتحول مصدر الطاقة مرة أخرى إلى وضع الاستعداد.
إشارة إلى تشغيل المحرك باستخدام مؤشر LED ثلاثي الألوان (يتم استخدام الثنائيات الزرقاء والحمراء فقط). يضيء اللون الأزرق عند تطبيق الجهد الكهربي على المحرك، ويبدأ اللون الأحمر في الوميض بشكل دوري في حالة وجود أخطاء في تشغيل المحرك. يسمح لك عدد الومضات بتحديد رقم الخطأ.
للحصول على إشارات مسموعة لبعض الأحداث (على سبيل المثال، عند إعطاء أمر لإغلاق الستائر المغلقة بالفعل)، يتم استخدام محرك التشغيل نفسه. يتم تزويدها بإشارة PWM مع دورة عمل صغيرة، ونتيجة لذلك يصدر المحرك صوتًا عاليًا جدًا.
مخطط دائرة التحكم
يتم استخدام مقاوم ضوئي متصل بالنافذة مع كوب شفط كجهاز استشعار للضوء. نظرًا لأن كوب الشفط قد يسقط من النافذة، يوجد زر صغير بجوار المقاوم الضوئي. بينما يتم تثبيت كوب الشفط على النافذة، يتم الضغط على الزر مقابل النافذة. في حالة سقوط كوب الشفط، يتوقف التشغيل التلقائي للمحرك ويبدأ الصمام الثنائي الأحمر في الوميض. إذا لم يكن المستشعر متصلاً بالموصل، فسيتم اكتشاف ذلك أيضًا بواسطة وحدة التحكم.
نوع مستشعر الضوء:
نظرا لأن إضاءة المستشعر يمكن أن تتغير بشكل حاد - بسبب ومضات مختلفة في الشارع، والطقس الغائم جزئيا - يجب تصفية البيانات الواردة من المستشعر. لقد قمت بتنفيذ خوارزمية المعالجة التالية: تتم ترقيم البيانات الواردة من المستشعر بتردد 10 هرتز وكتابتها في مصفوفة. مرة واحدة في الثانية، يتم حساب متوسط قيمة هذه المصفوفة (هذا مطلوب في المقام الأول لتصفية الضوضاء والومضات). بعد ذلك، تتم إضافة القيم الناتجة إلى مصفوفة أخرى مكونة من 600 عنصر، وبعد الوصول إلى نهاية المصفوفة، يبدأ التسجيل من البداية. أيضًا، يتم تحليل هذه المصفوفة كل ثانية - تقوم وحدة التحكم بحساب النسبة المئوية لعناصر المصفوفة التي تقل عن حد معين (مع زيادة الإضاءة، ينخفض الجهد عند خرج المستشعر الضوئي). إذا كانت قيم أكثر من 66٪ من العناصر أقل من عتبة معينة، فيعتبر أن الإضاءة عالية بما فيه الكفاية ويمكن إغلاق الستائر. بهذه الطريقة، يتم تصفية التغييرات الدورية في الإضاءة. في الوقت نفسه، يتم فرض قيود على تردد تشغيل محرك الأقراص - في الوضع التلقائي، يتم تشغيل المحرك أكثر من مرة واحدة كل عشر دقائق.
كما ذكرت أعلاه، من الممكن التحكم في الستائر من جهاز التحكم عن بعد. باستخدام جهاز التحكم عن بعد، يمكنك فتح وإغلاق الستائر بالكامل، وفتحها جزئيًا، وبدء القيادة بناءً على قيمة الإضاءة اللحظية. عند التحكم بها من جهاز التحكم عن بعد، لا توجد قيود على تردد تشغيل محرك الأقراص.
من الممكن أيضًا إعادة تشغيل وحدة التحكم برمجيًا.
عند تحريك الستائر، تقوم وحدة التحكم بمراقبة حالة مفاتيح الحد. إذا لم يعمل المفتاح المقابل خلال 20 ثانية بعد بدء التحرك، فسيتوقف المحرك عن العمل. لمواصلة تشغيل محرك الأقراص بعد إزالة الخلل، ما عليك سوى إعادة تشغيل وحدة التحكم.
يتم تثبيت جميع الإلكترونيات في غلاف بلاستيكي قياسي:
هناك حاجة إلى أحد المفاتيح لتبديل الإلكترونيات إلى وضع التشغيل التلقائي، والثاني يسمح لك بإيقاف تشغيل المحرك بالكامل.
باستخدام مقابس جاك مقاس 3.5 مم، يتم توصيل مستشعر الضوء وTSOP لتلقي البيانات من جهاز التحكم عن بعد وأجهزة استشعار درجة الحرارة الخارجية بالجهاز.
مصباح LED مغطى بغطاء أبيض بحيث يمكن رؤيته من أي زاوية.
منظر لوحدة الإلكترونيات المجمعة والمثبتة:
فيديو لتشغيل المحرك (التحكم من جهاز التحكم عن بعد):
لكي يكتسب الجزء الداخلي من المنزل الخاص مظهرًا جذابًا ووظائف عالية وعملية، يجب تزيين فتحات النوافذ فيه باستخدام تقنيات جديدة. العيش في مثل هذه المساحة مريح ومريح. علاوة على ذلك، في هذه المقالة، كل شيء يدور حول اختيار الستائر الكهربائية: الأنواع ومبدأ التشغيل.
الابتكار في تصميم النوافذ
اليوم، يتم استخدام العديد من التقنيات الفريدة لتصميم نوافذ المنازل الخاصة، بما في ذلك الستائر المنزلقة أو الستائر الدوارة التي تعمل بالكهرباء. يتم عرض هذه الآليات الذكية التي تجمع بين التقنيات المبتكرة وإنجازات التصميم المتقدمة لتزيين النوافذ في الصورة التالية.
في جوهره، هذا ليس مجرد منتج نسيجي لتزيين الجزء الداخلي من المنزل، ولكنه معدات متقدمة مع جهاز تحكم عن بعد، يمكنك من خلاله ملء منزلك بالراحة والجمال.
تم اختراع مثل هذه الآليات المدفوعة بالكهرباء مؤخرًا. لقد تم تصميمها بحيث تتم عملية تثبيت الستائر أو فتحها تلقائيًا. والمشاركة البشرية المباشرة غير مطلوبة.
وبعبارة أخرى، فإن الستائر المزودة بمحرك كهربائي وجهاز التحكم عن بعد ليست مريحة فحسب، بل إنها حيوية في بعض الأحيان. على سبيل المثال، إذا كان هناك العديد من النباتات الحية في المنزل، والمالك نفسه غائب لفترة طويلة. سيوفر الفتح التلقائي للستائر الدوارة للزهور في أواني الزهور المستوى الحالي من الضوء الطبيعي. والغرفة نفسها مليئة بمناخ محلي صحي وجو من الراحة.
مزايا وعيوب الستائر التي تعمل بالكهرباء
من المؤكد أن قضيب الستارة المزود بمحرك كهربائي سوف يجذب المستهلكين الذين يهتمون براحة حياتهم. المزايا الرئيسية لهذه الهياكل هي الخصائص التالية:
- موثوقية عالية ومتانة.
- التطبيق العملي والوظائف الممتازة. وتشكل هذه التصاميم جزءاً من تقنية "المنزل الذكي"، حيث تم تجهيز المقصورة الداخلية بمعدات عالية التقنية؛
- عملية مريحة وسهولة التحكم عن بعد. يمكن لأي شخص تعيين المعلمات الحالية، وسيقوم النظام نفسه بفتح أو إغلاق الستائر في الوقت المناسب؛
- مجموعة متنوعة من الأشكال. الستائر الكهربائية، بالإضافة إلى شكلها المستقيم، يمكن أن يكون لها شكل منحني، مما يسمح لك بإنشاء تصميمات داخلية غير عادية ومبتكرة حقًا. تصميمها متنوع للغاية (ستائر مطوية، ستائر دوارة، ستائر رومانية، ستائر كلاسيكية، إلخ)، مما يسمح لمصممي الديكور بإنشاء تصميمات داخلية أصلية في شقق المدينة العادية والبيوت الريفية؛
- تركيب سهل DIY على نافذة بأي حجم وشكل. يمكن بسهولة تركيب الستائر الرومانية التي تعمل بالكهرباء بشكل مستقل، دون مساعدة متخصص مؤهل؛
- عملية صامتة. عند فتح الستائر من هذا النوع، لا يحدث ضجيج زائد يتداخل مع نوم الشخص أو راحته؛
- جماليات عالية. يمكنك تطبيق مجموعة متنوعة من الألوان والأنسجة والأنماط التي تسمح للشخص بتحويل منزله وإضافة جو من الراحة والدفء إليه.
الستائر الرومانية الكهربائية لها أيضًا بعض العيوب. عيوب هذه الهياكل هي الحاجة إلى قياسات دقيقة للنافذة قبل التثبيت. يمكن أن يصبح خطأ بمقدار نصف سنتيمتر عائقًا أمام التثبيت السهل للمنتج.
مميزات التحكم الآلي في الستائر
الستائر الدوارة الكهربائية للنوافذ هي آليات معقدة مع جهاز التحكم عن بعد والقدرة على ضبط برامج تشغيل مختلفة بيديك.
يمكن تفعيل الستائر الدوارة عن بعد باستخدام جهاز التحكم عن بعد، أو يمكن برمجة النظام ليعمل تلقائيًا. يتم ضمان وظيفة المنتج من خلال المحرك الموجود في تصميمه، والذي يحرك آلية خفض أو رفع الستائر الدوارة.
التحكم عن بعد في قضبان الستائر الآلية للستائر المنزلقة لا يسبب أي صعوبات خاصة للمستخدم. وهي مجهزة بجهاز تحكم عن بعد بالأشعة تحت الحمراء أو الراديو. بالإضافة إلى ذلك، يمكن التحكم في الآلية يدويًا عن طريق الضغط على المفتاح.
نظرًا لأن الستائر الرومانية الآلية تحتوي على مستشعر للضوء في تصميمها، فيمكن برمجة قضيب الستارة الكهربائي لإغلاق النوافذ في الأيام المشمسة للغاية أو في أوقات محددة من اليوم.
يصف الفيديو التالي بالتفصيل كيفية تثبيته بنفسك ومن ثم التحكم في الستائر المنزلقة الكهربائية عن بعد.
ميزات اختيار الستائر الدوارة الكهربائية
لا يعرف كل مستهلك ما الذي يجب البحث عنه عند اختيار الستائر الدوارة على الكورنيش الآلي. هذه أنظمة مبتكرة، والعديد من مواطنينا ليس لديهم خبرة في اختيارها. لذلك، سنتحدث كذلك عن ميزات اختيار مثل هذه التصاميم لفتحات النوافذ:
- قوة المحرك الكهربائي. تتيح لك قضبان الستائر الآلية تعليق المنسوجات بأي وزن وتصميم تقريبًا عليها: الستائر المطوية والستائر الرومانية وما شابه. لكننا نلاحظ أنه بالنسبة للهياكل ذات المحركات الكهربائية منخفضة الطاقة فمن الأفضل اختيار المنسوجات خفيفة الوزن. بمعنى آخر، قبل شراء مثل هذه الهياكل التي تعمل بالكهرباء، يجب على الشخص تحديد نوع المنسوجات التي ستزين الكورنيش الآلي. بالنسبة للخيارات الضخمة، يجب عليك اختيار محرك قوي، بالنسبة للستارة الخفيفة - محرك كهربائي منخفض الطاقة وبأسعار معقولة.
- مستوى الوظيفة. كما هو مكتوب أعلاه، يمكن التحكم في قضيب الستارة الكهربائي يدويًا وعن بعد، ويمكن تجهيزه بأجهزة استشعار للضوء ودرجة الحرارة ومستويات الرطوبة وما شابه. وكلما ارتفعت إمكانيات التصميم، كلما كان أكثر وظيفية، وفي الوقت نفسه، سيكون مكلفا؛
يجب أن تنبهك النماذج الرخيصة للغاية من هذه المعدات للمنزل. الوحدات الجيدة لا يمكن أن تكلف قرشا واحدا، لذا من الأفضل رفض شرائها على الفور، حتى لا تواجه أعطالا متكررة والحاجة إلى إصلاح محرك الوحدات.
