En trådløs version af Er min garageport åben eller lukket ?: 7 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Vi ønskede et enkelt, billigt og pålideligt indikationssystem, der viste os, om vores garageporte var åbne eller lukkede.

Der er masser af "Er min garageport åben" projekter. Størstedelen af disse projekter er fastnet. I mit tilfælde var det ikke muligt at føre ledninger mellem sensorerne og modtagerne. Det er kun 25 meter omkring 80 fod, mellem garagen og huset, men vi har ikke lyst til at grave beton op for at placere ledninger, og alligevel forventer vi, at andre, der deler et fælles rum med os, gerne vil have det endnu mindre.

Vores problem er, at vi ikke har en synsfelt fra huset til garageporten. Garagen er en separat bygning.

Nogle gange har vi forladt en eller endda begge døre åbne natten over, og da vi ikke vil have værktøjer til at forsvinde fra værkstedet eller få vores bil til at forsvinde, så tænkte vi, at noget, der viser dørstatus, er en god idé.

Vi har allerede installeret et trådløst fjernbetjenings åbnings- og lukningssystem. Det er et rullende kodesystem, og 433 Mhz -signalet er meget svært at kopiere, så en del af systemet er sikkert og pålideligt. Problemet er, når vi bruger dette system inde fra huset, vi ved aldrig, om en dør er åben eller lukket. Vi har faktisk trykket på garageknappen på fjernbetjeningen og låst huset fast, da vi troede, at garageporten var ÅBEN, da vi faktisk havde lukket den. Det er irriterende, især hvis det regner.

Forbrugsvarer

Risici

Jeg kan ikke understrege dette nok … Hvis du skal bygge dette projekt, er der en advarsel. At lukke garageporte uden at kunne se, hvad der sker, kan være dyrt, selv farligt for andre, der måske ikke er klar over, at en dør lukker. Du vil måske tilføje låsesensorer, bare hvis bilen eller noget eller en anden kommer i vejen for den lukkende dør. Mange garagedørsvarianter har indbyggede sikkerhedsomvendte mekanismer, men … de fleste kører kun omvendt, efter at der er udøvet en kraftig kraft på noget, der er blevet efterladt i vejen, og vi formoder, at din bil kan se bedre ud uden en lang bule på tværs af kroppen eller værre en nødtur til et hospital.

Færdigheder nødvendige for at bygge dette projekt

Mekanisk sindede og grundlæggende elektriske eller elektroniske færdigheder

Evne til at lodde rimeligt godt

Evne til at se på et printkort og identificere kontakter og tilslutningsterminaler

Evne til at udføre grundlæggende arbejde med stålplader eller tinplader såsom skæring og bøjning

Værktøjer

Skærere af dåse

Små skruetrækkere

En medium håndfil eller sandpapir (for at fjerne skarpe kanter)

Loddejern og loddetin

En bænkskruestik (til at bøje tinplade)

Råvarer (afhænger af placering af sensorer, sendere og modtagere)

God kvalitet dobbeltsidet tape et par meter

Stålplade eller tinplade cirka 150 mm x 100 mm eller 6 tommer x 4 tommer

Små kabelbindere mindst 20

Cirka 6 meter eller 20 fod i figur 8 kabel eller højttalerledning

Ca. 6 meter Cat 20 -kabel eller noget lignende

Dele nødvendige til bygningen

Fjernbetjening og modtager. Søg på Ebay efter 12VDC 433MHz, 2 knapper, trådløs RF -relæ, fjernbetjening, switch modtager, transmitter, kit. Match den på billedet.

En oplyst momentan 16 mm trykknapstreg 12V. Søg på Ebay eller erstat det, der opfylder dine behov

2 mikrokontakter

et LED -lys

En 560 Ohm modstand

2 x 12 DC volt strømforsyninger - strøm max 200mA kun 1 nødvendig, hvis du bruger senderbatterierne

Du har muligvis også brug for en monteringsboks eller anden metode for at få indikator knapperne til at se godt ud

Koste

Omkostningerne til at bygge dette er omkring $ 25, men vi havde både 12VDC stikpakker i vores uønskede boks samt ledninger og andre almindelige bits liggende. Vi byggede 2 enheder og integrerede dette i vores trådløse fjernåbningssystem, der blev installeret cirka 12 måneder før

Trin 1: Om dette projekt

Mine garageporte er rullelåger eller i nogle amter kaldes de roll up -døre. De kaldes roll up -døre, fordi det er præcis, hvad de gør. De har et føringsspor fastgjort til væggen på begge sider af åbningen. Når døren bevæger sig ned, ruller rullen ned i den lodrette styring. Døren er konstrueret af ribbet stål eller ofte aluminium. Vi bruger den lodrette guide og dørens bund på den ene side til at placere sensorerne. Dette projekt fungerer med næsten alle slags døre. Det handler mere om at finde en passende koblingsmekanisme og et sted at montere sensorerne.

Vi har 2 døre, der kræver et overvågningssystem. Vi vil bygge to enheder, en af disse til hver dør. Uden særlig grund valgte vi en frekvens på 433 MHz. Vi valgte at bygge produktet fra letkøbte komplette arbejdsenheder på eBay, da vi ikke kan se pointen med at bruge tid på at bygge noget, når tid og omkostninger i høj grad vil overstige et simpelt PayPal -forbrug på et par dollars for hver dør. Måske er vi bare dovne. For at holde dette projekt enkelt vil vi kun overveje 1 dør. Den anden dør er simpelthen en gentagelse af projektet ved hjælp af en ekstra separat sender og modtager.

Trin 2: Sikkerhed

Da dette system kun er et statusrapporteringskredsløb, brugte vi et læringsfjernsystem. Ja, vi ved, at disse er nemme at kopiere eller kopiere, men i dette tilfælde er det ringe værdi i at bygge dette system ved hjælp af høj sikkerhed rullende kode -enhed, hvis det system, vi bygger, ikke kan åbne eller lukke dørene.

Hvis nogen med alt for meget tid på hænderne ønsker at kopiere sendersignalet, vil de snart opdage, at døren ikke åbnes, og mens et kopieret signal kan give mig en falsk positiv på dørens status, hvis den bliver hacket over en enkelt åbner eller lukker cyklus, vil sekvensen selv korrigere.

Trin 3: Skemaer

Der er 1 fjernbetjening, som vi vil kalde senderen fra dette punkt fremad, og 1 modtager. Senderen installeres i garagen. Den drives af 1 x 12 volt batteri på 27A. Der følger et batteri med senderen, og udskiftningsbatterier er lette at købe. Det er helt OK at bruge et batteri til at betjene senderen, da der ikke er strømforsyning i standby. Batteriet tilsluttes kun, når der trykkes på en af knapperne på fjernbetjeningen det meste af tiden, hvor senderen er slukket. Til dette projekt vil vi forbinde batteripolerne til en 12 Volt DC -forsyning, så vi ikke skal bekymre os om udskiftning af batterier i fremtiden.

Modtageren er installeret inde i hjemmet. Det er også tilsluttet en 12 Volt DC forsyning. Modtageren har et lille strømafløb, når den har travlt med at modtage signaler. Dette er kun en kort tidsperiode på ca. 1 sekund, hvorefter modtageren vender tilbage til standby, som bruger 30mA. Hvis døren er åben, vil standby 30mA falde til 50 mA, da et relæ holdes lukket, og en LED -lampe forbliver tændt.

Modtageren vil være skjult et sted ude af syne forbundet til et kontrolpanel nær hoveddøren. Vi monterer en knap for at åbne døren, som har et indbygget lys, som det komplette interne indikator- og switchpladesystem ovenfor. Til vores projekt vil der være en knap til at åbne hver dør og et lys, der forbliver tændt, hvis døren er åben.

Ebay sender og modtager

Senderen kom matchet med modtageren, så vi behøvede ikke at programmere senderen til at matche modtageren. Hvis senderen skal matches til modtageren, er det en simpel sag at tænde begge bits og trykke på programtasten på modtagerens printkort, strømindikatoren slukker. Tryk derefter på en vilkårlig knap på senderen. Receiverens strøm -LED blinker et par gange. Tryk derefter på en vilkårlig tast på senderen, og den er færdig.

Den eneste anden forbindelse er at tilslutte en LED mellem de normalt åbne relækontakter på modtagerens printkort i serie, vi brugte en 560 Ohm resister. Hvis der trykkes på ON -knappen, lyser senderen LED'en på modtageren. Hvis vi trykker på OFF -knappen, slukker lyset. En vigtig egenskab ved dette system er, at det kun ændrer tilstand, hvis der trykkes på den anden knap. Med andre ord, hvis vi trykker på ON -kontakten på senderen, tændes receiverens LED. hvis vi trykker på ON -knappen igen, forbliver LED -lyset TÆND, eventuelle yderligere ON -signaler ignoreres af modtageren. Det er det samme med OFF -knappen. Hvis senderen sender et OFF -signal, slukker LED'en på modtageren. Eventuelle yderligere OFF -signaler ignoreres. Denne ændring af tilstandssekvens vil sikre, at åbnings- og lukningssignalerne ikke krydser hinanden, og forudsat at sensorerne fungerer korrekt, er systemet selvkorrigerende, hvis det kommer ud af sekvensen.

Trin 4: Ændring og opbygning

Det første trin er at ændre senderen. Dette fjernes fra fjernbetjeningen med 2 knapper. Dernæst finder vi trykknapkontakter på transmitterne og lodder en god længde af figur 8 -kabel på tværs af begge sider af den åbne side hver switch. Nu har vi 2 x figur 8 -kabel tilsluttet fjernbetjeningskontakterne. Derefter forbinder vi hver ledning til en mikrokontakt. På dette tidspunkt er alt, hvad vi har gjort, gjort det muligt at betjene kontakterne på senderen ved at aktivere mikrokontakterne.

Positionering af sensoren koblet

Hver dør vil være lidt anderledes, men at vælge et sted at montere mikrokontakterne på garageportguiden er et vigtigt trin. Dette gøres bedst nær jorden. OFF mikrokontakten er fastgjort til garageportens spor cirka 40 mm eller cirka 1 og 1/2 tommer fra gulvet, lige over denne sensor placerer vi ON eller OPEN mikrokontakten. For at afslutte sensorerne fastgør vi et aluminiumsben til bunden af garageporten og bøjer dette ved 90 grader, så vi kan tilføje et kort stykke til den lodrette del af benet, der er anbragt med en fin bly i, så det forsigtigt aktiverer mikrokontakterne som benet bevæger sig forbi switch -samlingen. Se videoen.

Bevis for koncept og test

Op- og ned -videoerne viser en første mock -up af konceptet. (Vi har virkelig installeret det korrekt senere) I begge videoer vil du se switchaktiveringspladen glide forbi switches og trykke hver enkelt ned. Det, der er sværere at se, er indikatorlyset på senderen, som er usikkert monteret på en rulle gaffatape. Hver gang en kontakt aktiveres, tændes denne indikator for et øjeblik, hvilket indikerer, at der sendes et signal til modtageren. Modtageren hviler uforsigtigt på gulvet understøttet også af en rulle tape.

Lad os nu se, hvad der sker, når du lukker døren. Når døren lukker, aktiveres switchaktiveringspladen først ON eller OPEN sensoren. Dette vil kortvarigt aktivere LED'en på modtageren, der signalerer, at døren er ÅBEN, men dette ændrer øjeblikkeligt tilstand, når døren passerer ved OFF eller LUKKET mikrokontakt, før døren stopper ved gulvet. Fraværet af en indikatorlampe betyder, at døren er lukket.

Nu åbner vi døren. Når døren begynder at åbne, er den første sensor, den passerer, OFF eller dørlukket sensor. Da mikrokontakten OFF blev passeret, da døren sidst lukkede, vil modtageren ikke ændre tilstand. Ja, vi er enige om, at døren er åben omkring 40 mm, og vi skal ikke bekymre os om dette, men da døren fortsætter med at gå lidt længere op, er ON eller OPEN mikrokontakten aktiveret, dette sender signalet til senderen, der lukker kontakterne på relæet og tænding af LED'en, der angiver, at døren er ÅBEN.

Trin 5: Montering af sender og modtager

Senderen I vores projekt fjernede vi 12 volt batteriet og sluttede en 12 volt forsyning direkte til batteripolerne. Vi skulle finde et tørt sted at montere senderen. Ved test fandt vi, at senderen fungerede, selvom den var placeret i nærheden af garageporten i aluminium, men erfaringen fortæller, at senderens position skal være højt over garageporten. Vi valgte at lægge senderen i en simpel plastkasse og skruede den fast på en vægbjælke omkring 300 mm eller 12 tommer over garageporten ude af vejen.

Modtageren

Modtageren blev taget inde i huset og monteret inde i taghulrummet nær en gavl, der vender ud mod garagen. Vi lagde modtageren i en lille plastkasse og kørte en 12 volt jævnstrømforsyning til strømterminalerne. Endelig brugte vi figur 8 -kabel fra relækontakterne og løb dette ned ad væghulen til en eksisterende modificeret lyskontaktplade.

De monterede modtagere vist. Der er to modtagere. Det andet modul er den tidligere installerede garageportåbner. Dette blev ændret for noget tid siden. Grundlæggende de samme fastgør ledninger til udgående kontakter og før ledningerne ned ad væggen til en knap.

Lyskontaktpladen er en større type og havde kun en lyskontakt, så efter at vi omhyggeligt havde isoleret alle netledninger bag vægpladen, ændrede vi lyskontaktpladen til at acceptere 2 momentane kontakter med et indbygget indikatorlys blev tilsluttet modtagerrelæet. Se video.

Mikroafbryderne I stedet for at montere mikroafbryderne på dørstyrene bøjede vi et stykke tyndt stykke stålplade, så det matchede profilen af garageportførerne. Dette betød, at vi var i stand til at hæve eller sænke sensorerne til en optimal position, før vi brugte dobbeltsidet tape til endelig at placere sensorblokken i den endelige position. Vi bøjede også en anden tynd stålplade for at dække og beskytte mikroafbryderne mod beskadigelse eller forskydning. Forbindelsestråde blev kabelbundet og gemt af vejen. Vi brugte dobbeltsidet vandhaner af god kvalitet til at montere sensorblokkontakterne. Vi understreger, at tape af god kvalitet er vigtigt, da det vil tillade en vis mængde mikrokontaktbevægelser uden at falde af eller falde fra hinanden, men dette bånd er fast og pålideligt. Båndet, vi brugte, er bilkvalitet, hvilket betyder, at det er modstandsdygtigt over for vand, en temperatur ændres, og det sidder fast. Det er 3 måneder siden dette blev installeret med cirka 300 - 400 cyklusser i løbet af den tid, og båndet har ikke vist tegn på at give efter.

Nu havde vi brug for en måde at åbne dørene indefra

Indtil nu har vi brugt en rullende kode fjernbetjening til at åbne garageporten. Dette har været pålideligt, men det bragte også det problem, som vi har sat os for at løse. Vi besluttede at fortsætte med at bruge rullende kode fjernbetjening til at åbne og lukke døren, men vi integrerede dette i det nye system. Vi ændrede denne fjernbetjening på samme måde som senderen til projektet. Fjernbetjeningen blev åbnet og fjernet fra kabinettet. Vi fandt den tilsvarende døråbneknap på printkortet og loddet et kabel med figur 8 på tværs af de åbne kontaktkontakter. Dette kabel blev ført ned inde i væghulrummet sammen med indikatorledningen fra modtageren og loddet til de åbne terminaler på den øjeblikkelige kontakt på vægpladen. Hvis vi nu trykker på den midlertidige kontakt, åbner rullende kodesystem døren, men modtageren fra projektet angiver, at døren er åben.

Trin 6: Positioneringstest og antenner?

Så sådan ser det ud. Se videoen. Vi har en vægplade med en standard lyskontakt og har tilføjet en ny kortvarig trykknapkontakt, der har et indbygget indikatorlys. Den midlertidige kontakt er adskilt fra LED -lyset, så hvis vi aktiverer den momentane switch, aktiveres den ikke LED -indikatoren. Når vi trykker på den øjeblikkelige kontakt, sender det et signal ved hjælp af den eksisterende rullende kode fjernbetjening, som blev installeret for et par år siden, og det åbner garageporten. Vi ved, at døren åbnes cirka 1 sekund efter, at vi har trykket på den midlertidige knap, og indikatoren fra vores projekt tændes, og bekræfter, at døren er åben.

Hvis vi trykker på den midlertidige knap igen, lukkes døren, men lyset forbliver TÆNDT, indtil døren er næsten helt lukket. Det tager cirka 8 sekunder på min langsomste dør.

Test, resultater og nogle gode tanker

Positionering af både sender og modtager er nøglen til pålidelighed. Vi har en afstand på 25 meter og en sigtelinje til garagen, men kan ikke se garageporten. Vi havde ikke noget problem med pålidelighed, og der var ikke noget problem med temperaturændringer, men i Australien, hvor vi bor, ville en lav temperatur være 6 - 8 grader Celsius og høj temperatur kan være 45 Celsius. Indtil videre har testområdet været mellem 12 og 34 Celsius, det er usandsynligt, at vi får flere kolde dage, og det vil være februar, før de varme dage kommer. Vi bor også i et område uden gadekabler uden højspændingsledninger og uden offentlig trådløs WiFi eller internet. Vi har også en dårlig mobilstyrke (mobiltelefon) signalstyrke, og selvom vi ikke ville forvente, at nogen af disse ting ville påvirke 433 MHz -signalet, kan de mange og forskellige signaler i vores luftveje have meget uforudsigelige effekter og kan få korrekt konstruerede kredsløb til simpelthen ikke virker eller ikke opnår en passende signalstyrke, der reducerer kommunikationsafstanden.

Har vi brug for yderligere antenner

Ved test fandt vi, at senderen var i stand til at sende en besked til modtageren, hver gang der blev foretaget en test. En lille erfaring har vist os i ekstremt varmt eller koldt vejr, at der er en chance for, at signalet muligvis ikke modtages. Hvis der mangler et signal på grund af kommunikationstab i denne build, vil det selv korrigere, næste gang døren går op eller ned. Hvis et signal ikke kommer igennem det værre, der kan ske, er LED -indikatoren muligvis give skiftede værdier. dvs. angive dørene er åbne, når den er lukket eller omvendt.

Til dato er dette ikke sket, men skal vi installere antenner som et præventivt angreb? I dette projekt har både senderen og modtageren terminaler på printkortet, der kan høstes for at fastgøre antenner og øge forstærkningen.

Vi kan forsikre dig om, at en af de bedste måder at forbedre pålideligheden er ved at vælge den bedste position til at placere senderen og modtageren. Nogle eksempler holder dem væk fra store metaloverflader, såsom garageporte … eller mindst 2 meter eller ca. 6 fod væk. Prøv også ikke at installere transmitteren eller modtageren i et tæt lukket rum, f.eks. Et væghul, og placer transmitteren og sensoren om muligt i en synsfelt. De behøver ikke at se hinanden visuelt, bare prøv at undgå forhindringer som bygninger. På dette tidspunkt tidligt i projekttesten har vi ikke fundet behov for antenner med dette projekt.

Selvom antenner kan være både komplekse og enkle, vil vi anbefale det enkle og se, om dette hjælper, før du bruger penge. Hvis vi får nok kommentarer, er vi villige til at tilføje antenner til dette projekt, som vi hævder kan øge rækkevidden. Det vil være lidt eller ingen omkostninger at oprette disse, og alt hvad du har brug for, vil sandsynligvis være tilgængeligt fra din garderobe og din junk box.

Trin 7: Ting, vi ville gøre anderledes, hvis vi lavede projektet igen

En kritisk anmeldelse

For hvert projekt skal du være selvkritisk og se på, hvad du kunne have gjort bedre. I vores tilfælde var vi tilfredse med resultatet, men alle konstruktører skulle tænke over, hvordan deres design kunne forbedres.

Et af problemerne med oprulningsdøre er, at drivmotoren kun er på den ene side af døren. Dette enkelt sidedrev skubber marginalt bunden af døren på den ikke -kørende side hårdere ind i styret, men når døren lukker, får drevet den samme bund af døren til at blive trukket væk for styret. I mit tilfælde på en dør skulle guiderne strammes, da døren i første opsætning ville komme i kontakt med sensorerne på en åbningscyklus, men ved lukkecyklussen ville den helt savne sensorerne. Bevægelsen var kun 3 mm eller ca. 1/8 tommer, men dette var nok til at gøre sensorerne upålidelige. Vi rettede dette ved at stramme guiderne, men dette var ikke slutningen på problemet, og i løbet af de næste par uger havde vi tilfældigt et lys "ON", da døren var lukket.

Du husker måske i dette projekt, at vi fokuserede på 1 installation, men vi oplyste, at der blev bygget 2 enheder. Selvom der er en lille forskel mellem garageportene, er både sensor- og senderarrays på hver dør identiske.

Den ene dør er cirka 10 år gammel den anden er cirka 1 år gammel. Den ældre dør bevæger sig meget hurtigere op og ned end den nyere dør. Den ældre dør har mere slutspil, som vi har reduceret til det, der beskrives som acceptabelt slutspil, men dette laterale slutspil er ikke elimineret.

Der er ikke noteret problemer i den nyere dør. Det har fungeret fejlfrit i løbet af de sidste 5 måneder, men vi havde et vedvarende problem i den ældre dør. Inspektion viste, at sensorerne syntes at forbinde og aktivere med skydermekanismen. Jeg kan høre begge sensorer klikke. Hvis jeg manuelt aktiverer de åbne og lukkede sensorer, fungerer de begge fint, ved at tænde kontrollampen "ON". og "OFF" som forventet.

Kan det være til tider, at dørens hastighed er lidt for hurtig til at registrere det første sensorsignal og derefter straks ændre tilstand for at registrere det andet? Jeg har ikke en måde at bremse dørbevægelsen på, men jeg kan øge afstanden mellem sensorerne, hvilket vil give mere tid mellem "ON" og "OFF" signalet, og vi kan øge længden af skyderen aktuator, der holder sender skifter signaler i længere tid.

Vi øgede afstanden mellem sensorerne til 150 mm fra 100 mm, og vi øgede også skyderpladen fra 75 mm til 100 mm. Det var for 4 uger siden. Der har været cirka 75 cyklusser, og systemet har fungeret fejlfrit.

Hvad ville vi gøre anderledes

Hvis vi lavede dette projekt igen, ville vi starte med at bruge en normalt åben induktiv nærhedssensorafbryder frem for mikrokontakter.

Brug af nærhedssensorkontakter giver et større område af fejl eller bevægelse sidelæns op til 10 mm, og sensorhastigheden er mindst 100 gange hurtigere. Vi tror, at hvis vi i første omgang brugte nærhedssensorafbrydere, kunne vi have efterladt dørguiderne lidt mere plads til udvidelse og sammentrækning af den 2,4 meter eller den 8 fod brede dør, som kan være venligere mod døren og motoren over en periode på tid. Vi tror, at dørens hastighed også ville have mindre indflydelse på pålideligheden.

god fornøjelse