Автоматическая ролета Бетмен с дистанционным управлением и еще кое-что

Автор: Civil
Опубликовано 21.09.2015
Создано при помощи КотоРед.
Участник Конкурса "Поздравь Кота по-человечески 2015!"

Как известно, вдохновителем множества изобретений является лень. Вот и в этот раз, мое нежелание вставать с дивана из-за стола трансформировалось в это устройство. Итак, как следует из названия, оно умеет:

- поднимать/опускать ролету
- управляться ИК пультом
- автоматически останавливаться в верхней и нижней точках
- управлять 4-мя независимыми нагрузками
- обучаться командам произвольного пульта
- также поддерживаются режимы Умной кнопки и массовых операций, о чем подробнее ниже

К достоинствам этого устройства следует отнести небольшой размер, не портящий дизайн помещения и практически бесшумную работу.

Внешний вид на стене, в условиях естественного обитания:

Очень короткое видео https://youtu.be/bxPtIt02DVo в котором, кроме прочего, можно найти объяснение названию устройства.

Схема:

 Как видим, сигнал от приемника ИК сигнала TSOP1736 принимается и обрабатывается контроллером ATTiny4313 и с помощью драйвера MIC2981 передается на шаговый двигатель и другие исполнительные устройства.

Печатная плата и расположение элементов:

 Здесь еще не установлен ИК приемник. Также отсутствует место для стабилизатора напряжения, что исправлено в прилагаемой плате.

Механическая конструкция

Приводом ролеты является шаговый двигатель, приобретенный на ebay. Там он продается в двух вариантах, как отдельно, так и вместе с драйвером ULN2003. Второй вариант вполне можно использовать для замены драйвера, указанного в схеме. Нужно только не забыть общий провод мотора переместить с земли на + питания.

 Все устройство размещено в двух стандартных телефонных коробочках, размером 65х40, высотой 30мм.

В первой находится привод. Напротив ИК приемника сделано окно.

А во-второй элемент поддержки. Обратите внимание на возможность регулировки горизонтального люфта. На фото справа - конструкция присоединительной муфты. Муфта образована гайкой М8, сплющенной в овал по форме вала мотора и вклеенной в ролету. С противоположной стороны установлен подшипник привода головок из жесткого диска, удачно подошедший по размеру. Вал ролеты, диаметром 16мм, куплен в магазине мебельной фурнитуры.

Напряжение питания

Паспортное напряжение питания двигателя составляет 5В. Однако, при этом напряжении создаваемого момента не хватает для подъема ролеты (в моем случае). Опытным путем я подобрал достаточное значение 9В. Экспериментом установлено, что двигатель не перегревается даже при постоянно поданном напряжении на 2 обмотки, чего прошивка вообще-то не допускает. Предположу, что и 12В не выведут двигатель из строя при непостоянной работе. Встроенный механический редуктор также показал себя с наилучшей стороны, при достаточно долгой эксплуатации.

Программирование контроллера

Провода от программатора припаиваются к соответствующим точкам, обозначенным на плате. Во фьюзах меняется одна настройка - снимается делитель на 8.

Обучение управлению с пульта

 Индикация

На схеме обозначены два светодиода: LED_G - показывает наличие питающего напряжения, его я устанавливать не рекомендую из-за ненужной подсветки им окрестностей.

LED_R - непосредственно индикатор режимов настройки и работы. Основные его сигналы:

три коротких вспышки - команда принята, далее по тексту  <Ok>

одна длинная вспышка - данные сохранены, далее по тексту <Save>

Обучение

Для лучшего понимания приведу пример своего пульта

 При первом запуске LED_R горит постоянно. Это режим ожидания программирования кнопки Настройки, она же МастерКей, далее (MK). Для выполнения этого действия нажмите будущую (MK), в ответ получите <Ok>, затем еще раз (MK), в ответ <Save>. Короткая запись: (MK) <Ok> (MK) <Save>.
Кнопка (MK) запрограммирована, LED_R погас. Обратите внимание, в целях вандалоустойчивости, переназначение (MK) на другую кнопку возможно только путем стирания EEPROM.

Теперь можно запрограммировать остальные кнопки. Для этого нажмите (MK) <Ok>. Далее он ожидает нажатие кнопки <Опция>, которая не реализована в данной версии, поэтому просто нажмите любую кнопку. Затем вы должны последовательно запрограммировать 9 кнопок со 2 по 10. Номер кнопки числом вспышек будет показывать LED_R. При нажатии кнопки она записывается в память с индикацией <Save>. Можно пропустить и сохранить предыдущее значение нажатием (MK) <Ok>. 

Список кнопок:

1. Опция (отсутствует)

2. Вверх

3. Вниз

4,5,6,7 Непосредственное управление нагрузками на портах b4-b7

8. Групповая операция над портами b4-b7. Работает так: если все порты выключены - включает все, если все включены - все выключает. Если включен хотя бы один - выключает все.

9,10 Умная кнопка. "Угадывает" необходимое действие. На практике именно ею и управляется ролета в большинстве случаев. Т.к. под нее есть две ячейки памяти, кнопка может быть дублирована на еще одном пульте.

Программирование останова в крайних точках

Включите ролету на движение вниз. При достижении ею крайней нижней точки нажмите (MK) <Ok>.Ролета остановится и ее положение будет запомнено. Повторите при движении вверх. Обратите внимание: (MK) при неподвижной ролете - вход в обучение, при движущейся - программирование крайних положений.

Если при нажатии (Вниз) ролета движется вверх и наоборот, значит вы получили зеркальное подключение. Просто поменяйте местами при обучении кнопки (Вниз) и (Вверх) и начинайте программирование останова с верхней точки.

 Последний абзац

Надеюсь, я сохранил интригу для желающих узнать, что такое «кое-что» в названии.
Это намек на альтернативное использование устройства. Одна из версий у меня работает в качестве управления винтажным усилителем. Мотор крутит регулятор громкости, а кнопками можно переключать различные режимы. Также была идея сделать управление открыванием/закрыванием окна, но пока от нее отказался в связи с отсутствием механической мастерской. Таким образом, устройство получилось достаточно универсальным и ничто не мешает применить его где-либо еще.

Вот и все. Желаю успеха в реализации своих идей.

Файлы:


Плата
Схема
Прошивка

Все вопросы в Форум.