Automatic Gate Slider Under $ 100: 15 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

I løbet af sommeren motiverede min far mig til at kigge på at købe et portautomatiseringssystem og opsætte det. Så jeg startede min forskning og undersøgte pakkeløsninger på AliExpress og lokale leverandører. De lokale leverandører tilbød komplette løsninger inklusive installation for> $ 1000. Disse var italienske systemer og skulle være af meget høj kvalitet. Men prisen var langt ude af vores budget. Systemerne på AliExpress var også ret dyre, den billigste var $ 500 før skat. Jeg opgav stort set tanken om at købe et komplet system og kiggede på nogle gør -det -selv -tilgange.

Efter min første undersøgelse konkluderede jeg, at det vil være meget svært og tidskrævende at bygge det fra bunden. Det også ved at bruge begrænsede ressourcer. Men så tog jeg det som en udfordring og begyndte at lægge en grov plan sammen.

Det tog mig en masse forsøg og fejl og meget hårdt arbejde, men jeg var i stand til at oprette et pålideligt system til et prispunkt, som intet andet system kan slå.

Hvis du overvejer at bygge sådan noget, vil jeg opfordre dig til at gøre det, mens jeg forklarer alle de problemer, jeg stødte på under min byggeproces. Forhåbentlig vil du være i stand til at få lidt indsigt og undgå de fejl, jeg lavede.

Hvis du kan lide det, jeg har lavet og forklaret, kan du overveje at give mig en stemme. Enhver støtte er meget værdsat. _

Følg mig også på andre platforme, da jeg deler mine fremskridt mellem projekter.

Facebook: Badars værksted

Instagram: Badars værksted

Youtube: Badars værksted

Trin 1: Planen

Jeg begyndte at tænke på, hvordan jeg ville gøre det. Der er mange måder, et sådant projekt kan løses på, hver med sine egne fordele og ulemper.

Det første, jeg gjorde, var at forstå det eksisterende system, jeg arbejdede med. For mig betød dette min tunge, helt metalglidende låge. For dig kan det betyde noget andet, og jeg vil anbefale dig først at forstå dit system fuldt ud, før du beslutter dig for en strategi.

Jeg indså, at min port ikke var bygget særlig godt og havde nogle variationer i dens bevægelse. Så uanset min oversættelsesmetode skulle være, skulle jeg tage højde for den variation. Det fik mig til at tænke på at bruge motorcykelkæde. Jeg har brugt dem før, så jeg var bekendt med deres arbejde. De er billige og bredt tilgængelige. Og deres store sektioner betyder, at mindre forskydning ikke har stor betydning. Monteringen af kæden på den øverste kant fungerede godt for mig, da jeg havde et beslag på toppen til at montere motorenheden, så alt kunne sidde pænt i toppen af porten.

Dernæst kom motorvalget. Jeg skød for en lav pris, så jeg gravede i min venstre del og fandt en vinduesviskermotor fra min kamprobot. Jeg huskede, at denne motor havde meget drejningsmoment og var meget godt bygget. Så jeg var overbevist om, at den ville have nok strøm til at køre porten.

For nu havde jeg al den plan, jeg havde brug for. Elektronikken og styringen er en helt anden historie, og de kommer senere.

Trin 2: Test af motoren "nøjagtigt"

Så jeg var overbevist om, at motoren vil være i stand til at flytte porten, men jeg ville ikke bygge det hele og derefter blive bevist forkert. Så jeg gjorde, hvad ingeniører skulle gøre. Test.

Jeg tror godt, de skulle lave beregninger først, men jeg havde ikke nogen værdier at beregne ud fra. Så jeg støvede min gamle kamprobot og bandt den til porten. Kamprobotten bruger to vinduesviskermotorer til at drive den. Og det var det tætteste, jeg hurtigt kunne oprette i testens navn.

Jeg gav robotten fuld gas, og hvad ved du, porten begyndte at bevæge sig. På trods af den manglende trækkraft kunne robotten flytte porten. Det var godt nok for mig, så jeg gik videre.

Trin 3: Lav motorophænget

Fra en tidligere ulykke vidste jeg, at disse motorer ikke er nogen spøg. Og hvis du får fingeren i tandhjulet, kan du kysse det godt køb. Jeg havde en hænder ved at miste en finger, da jeg byggede kamprobotten, så jeg taler af erfaring.

Baseret på denne erfaring ønskede jeg, at forsamlingen skulle være så gemt væk som muligt. Så jeg besluttede at montere den på beslaget, der holdt lågen på plads.

Jeg fastgjorde først en stålplade mellem de to vinkeljernstykker. Dette var så jeg kunne montere min motor på toppen uden at skulle bekymre mig om at have en robust bund.

Jeg besluttede at få motoren til at samles aftagelig fra hovedportens base, fordi jeg måske vil arbejde på den separat. Det ville have været meget svært at tage motoren af, især fordi jeg arbejdede i et trangt rum. Dette gav pote senere, da jeg tog motorenheden af flere gange for at arbejde på den.

Som du kan se, fastgjorde jeg motoren til motorenheden. Jeg fastgjorde også tandhjulet på motoren og et par tandhjul på hver side for at føre kæden ind på motorhjulet og ikke lade det glide under belastning.

Trin 4: Fremstilling af kædebeslaget

Hele temaet for dette projekt var at holde omkostningerne nede, derfor ville jeg genbruge gamle stålstykker, som jeg havde i stedet for at købe nyt. Jeg fandt et gammelt stykke vinkelstamme, der var tykt nok til mit brug.

Jeg skar materialet til i størrelse ved hjælp af min vinkelsliber og svejste det derefter sammen for at lave beslaget. Derefter svejste jeg beslaget oven på lågen. En vigtig ting at bemærke er, at du ikke ønsker at svejse oven på en malet overflade. Slib altid malingen væk i svejseområdet.

Jeg var nødt til at lave svejsning igen tre gange. Første gang var fordi jeg ikke monterede beslaget uden for portens fysiske hårde stop. Så da jeg testede det og ved et uheld brød en af ledningerne til grænsekontakten, tvang beslaget ind i grænsekontakten og brød den. Så det er vigtigt altid at montere beslagene, så de ikke kan skade en anden del af systemet, hvis de elektroniske endestopkontakter fejler.

Anden gang var fordi jeg monterede beslagene skævt. Dette var mit første svejseprojekt, og jeg havde ikke ordentlige klemmer, så jeg havde svært ved at justere beslaget.

En sidste fejl, jeg lavede, var at bore et hul efter fuldstændig svejsning af beslaget. Og fordi svejsning gør stålet meget hårdere, er det meget vanskeligere at bore ud. Jeg brugte tre bor og en times konstant boring til bare at lave to huller.

Så lær af disse fejltagelser, hvis du planlægger at lave noget lignende. Lad os gå videre til installation af kæden.

Trin 5: Installation af kæden

Jeg havde først forskellige ideer i tankerne om, hvordan man monterer kæden, så den vil have stødabsorbering for at forhindre motoroverbelastning, når man starter fra en statisk position. Men intet virkede simpelt nok til at gennemføre. Så jeg gik bare med den billigste og enkleste løsning.

Jeg tog den ene kæde og skar det midterste leje på endestykket. Jeg tog derefter en 3 bolt og skar hovedet af. Jeg sikrede bolten i det sidste stykke af kæden og svejste den fast. Det er måske ikke den smukkeste løsning. Men det vil fungere.

Jeg forbandt alle kæderne ende til ende og fikserede derefter møtrikenden i kædebeslaget på den ene side. Jeg målte for at se, hvor jeg skulle skære kæden på den anden side. Jeg markerede det og gentog møtriksvejsningsproceduren.

Jeg monterede derefter kæden oven på lågen. Jeg brugte et par bolte til at fastgøre de to ender, så bolten ikke vil arbejde sig løs.

Nøglen i mit tilfælde var ikke at stramme kæden for meget, fordi det ville belaste motoren og tandhjulene meget. I stedet syntes det at være den bedste måde at undgå konstant belastning af motoren ved at lade den tunge kæde hvile på portens øverste kant.

På den måde, når motoren begynder at flytte lågen, skal den først trække i kædens vægt, før den rent faktisk trækker i porten. Det fungerer som en slags fjeder for at undgå motoroverbelastning.

Den mekaniske del af portåbneren er komplet. Vi kan gå videre til nogle test for at se, om det rent faktisk virker.

Trin 6: Test

Nu hvor den mekaniske side af projektet var udført, kunne jeg teste det for at finde ud af nogle knæk og mulige faldgruber. Jeg brugte et 12v blybatteri og tilsluttede bare motoren manuelt til batteriet. Og ja! Porten begyndte at bevæge sig. Hele indsatsen indtil nu var ikke for ingenting.

Jeg indså et par ting under testen. Den ene var, at portkanalen skulle være ren, og alt skulle smøres ordentligt. Ellers kan den lille motor have lidt svært ved at flytte porten.

En anden vigtig ting var, at jeg skulle have en form for elektronisk overbelastningsbeskyttelse til min motor, bare hvis de elektroniske endestopkontakter holdt op med at fungere. Jeg ville ikke stege motoren, hvis det skete.

Jeg bestemte også den rigtige kædespænding for optimal ydelse, da jeg testede motorens aktuelle træk med forskellige spændinger. Lavere spænding var bedre, fordi den opsugede alle ufuldkommenheder i justeringen ved at vrikke til venstre og højre uden at stresse motoren.

Med disse resultater var jeg klar til at starte arbejdet med den elektriske side af tingene.

Trin 7: Elektronikplan

Så planen med den elektroniske side var at holde tingene så enkle som muligt, mens de havde den ønskede funktionalitet.

Strømmen kommer fra et 12V tørt blybatteri, der tilsluttes en batterioplader. Selvom jeg havde mange problemer med opladeren, som jeg vil tale om senere.

Hjernekassen vil være et arduino -bord. Intet fancy, bare en arduino uno. Motorstyringen sker via et 4-kanals relækort, der fungerer som en H-bro. RF -kommunikationen håndteres ved hjælp af et 433 mhz modtagermodul. En af de billige $ 1 boards. Selvom det ikke er den bedste idé i bakspejlet. Mere om dette senere. Den aktuelle registrering vil bruge en 20A strømsensor. Og endelig vil grænsekontakterne og manuelle betjeningsafbrydere bare være almindelige kontakter.

De fjernbetjeninger, jeg brugte, var programmerbare bil -fjernbetjeninger. Selvom de også gav mig problemer.

Så det var planen. Lad os komme ind i det nitty gritty af det.

Trin 8: Byg elektronik

Elektronikopbygningsprocessen var ikke noget kompliceret. Jeg samlede alt på en måde, så jeg hurtigt kunne skifte dele ud, hvis det var nødvendigt. Jeg brugte header pins og spade stik, hvor det var muligt for at muliggøre hurtig demontering. Jeg brugte et relativt stort proto -kort til at forbinde grænsekontakterne og rf -kortet. At have et stort bord giver mig mulighed for at tilføje flere funktioner i fremtiden uden at skulle lave om på de eksisterende rammer.

Der er nogle problemer, jeg stødte på med hensyn til elektronik. Først var relæbrættet. Sporene på relækortet var ikke designet til at håndtere store strømme ved lave spændinger. Nogle relæbrædder har fortinnede spor, men min gjorde det ikke. Og et af sporene sprang efter noget tid. Så jeg broede alle højstrømslinjerne med en passende størrelse tråd.

Et andet stort problem var opladeren, der forårsagede meget EM -interferens. Dette var fordi opladeren var slukket af mærket og ikke havde nogen form for certificeringer. Og interferensen rodede med kredsløbet. Det ville tilfældigt ikke reagere på rf -kommandoer. Jeg indså, at dette var et EM -problem, da jeg bragte min bærbare computer tæt på elektronikken til programmering, og den gik helt ud af kontrol. Jeg købte en full metal body oplader, som var meget overvældet til mit brug, men ser ud til at fungere fint for nu. Jeg ændrer det dog senere.

Jeg havde også problemer med de stik, jeg brugte til de eksterne switches. De er meget skrøbelige og går i stykker, når de tages ud flere gange. Jeg er stadig nødt til at finde ud af nogle bedre stik til det.

RF -modulet, jeg brugte, er et meget grundlæggende modul, og dets rækkevidde er slet ikke imponerende. Men det var det, jeg havde ved hånden, og det virkede, så jeg holdt fast i det for nu. Selvom jeg planlægger at opgradere til et bedre modul, især fordi jeg vil have, at området ikke er et problem. Jeg hader at skulle gå hen imod systemet bare for at få det til at fungere.

Trin 9: Hus i elektronikken

Først monterede jeg bare elektronikken på et stykke krydsfiner og planlagde at bygge en plastkasse oven på den. Men jeg indså da, at det ville være meget arbejde. Så i stedet købte jeg en stor madbeholder, der havde en vandtæt forsegling på.

Jeg monterede batteriet og opladeren i bunden. Jeg monterede elektronikken på et stykke plastik, der fulgte med æsken. Jeg fyldte hak til alle ledninger, der kom ud af kassen, og brugte derefter noget silikonefedt for at sikre, at der ikke kunne komme vand ind. Jeg lavede også et 3D -printet antennedæksel i forsøg på at maksimere rækkevidden.

Kassen fungerer perfekt. Det er klart, så jeg kan se, om alt er godt indeni uden at skulle åbne det. Og det har overlevet nogle alvorlige regnperioder, så det skulle være godt. Selvom en bekymring er varme inde i kassen, fordi den er klar, og solen hurtigt kan varme elektronik op. En enkel løsning på det er at dække det med et andet åbent låg for at undgå direkte sollys.

Trin 10: Grænsekontakt

Grænsekontakten til porten var et alvorligt smertepunkt, da jeg måtte gennemgå flere iterationer af designet for at få det til at fungere pålideligt.

Først limede jeg bare to håndtagskontakter på begge sider af holderen og limede kofangere på porten for at ramme kontakterne. Dette var en solid idé i princippet, da jeg har set det virke i 3D -printere. Men efter nogle test blev begge kontakter beskadiget, og kofangerne gik i stykker. Jeg opgraderede til større kontakter og tilføjede skum foran kofangerne i håb om at undgå påvirkningen. Men de brød stadig af.

Jeg indså, at porten har en masse inerti, når den rammer grænsekontakten, og derfor vil det sandsynligvis ikke fungere at have en kraftstopgrænsekontakt. Jeg gik til elektronikmarkedet for at søge efter ideer og fandt en rullekontakt.

Jeg lavede et 3D -printet beslag til det og en 3D -printet rampe. På denne måde ville kontakten blive aktiveret, når det kommer til sin grænse, men det vil ikke være i vejen, hvis porten af en eller anden grund slet ikke stopper eller fortsætter med at rulle på grund af inerti.

Trin 11: Programmering af elektronikken

Programmeringen af elektronikken var ret simpel. Til RF -modtageren brugte jeg rcswitch -biblioteket, der håndterer alle de små detaljer for at modtage signalet fra fjernbetjeningerne. Resten var bare en flok hvis loops for at kontrollere, om der var forskellige forhold. En af disse betingelser var kontrol af overstrømsbeskyttelse. Jeg brugte en loop tæller til at kontrollere det. Du kan finde den vedhæftede kode og kommentere, hvis du vil have mig til at forklare den nærmere.

Trin 12: Problemer afsløret og deres løsning

I løbet af dette projekt stod jeg over for masser af mekaniske og elektriske problemer. Jeg har nævnt et par før, men jeg vil liste dem herunder.

1. Grænsekontakter til hårdt stop: Dette blev et problem, da grænsekontakterne ville modtage meget kraft, selv efter at strømmen til porten blev afbrudt. Sådan en tung masse har masser af inerti. Og enhver stopkontakt, jeg kunne tænke på, var ikke nok til at absorbere den inerti. Rettelsen er at bruge rullende grænsekontakter som jeg gjorde.

2. Grænsekontakters placering inden for hårde grænser: Din fysiske placering af din endestopkontakt skal være sådan, at selvom grænsekontakten ikke virker, kan porten ikke rulle ind i kontakten og ødelægge den. Dette blev et problem, da en af grænsekontaktens ledninger brød af, og porten rullede ind i kontakten og ødelagde beslaget og kontakten. Jeg rettede dette ved at flytte kædebeslaget udad, så det under ingen omstændigheder kan ramme grænsekontakten.

3. Kædespænding for høj: Da jeg første gang satte kæden på, strammede jeg den så meget, at den lagde meget kraft på motorakslen vinkelret på dens bevægelsesplan. På grund af dette var motoren ineffektiv, da den kæmpede mod meget friktion. Dette ville ikke have været et problem, hvis jeg lavede et ordentligt motorophæng med lejer og alt, men jeg havde ikke ekspertisen til det. Plus at porten ikke var lige i længden, så kæden flyttede fra venstre mod højre. For at løse dette problem har jeg simpelthen løsnet kæden. Det kører ikke problemfrit.

4. EM -interferens fra opladeren: Batteriopladeren, jeg ville bruge, producerede så meget EMI, at det gjorde modtageren ineffektiv og risikabel. Jeg forsøgte at anvende afskærmning, men jeg tror, at kombinationen af ledende og udstrålede EMI var for meget for kredsløbet at håndtere. Rettelsen til dette er ikke en permanent løsning, men jeg brugte en meget større metalkropslader, der er næsten 20 gange så kraftfuld end hvad der er nødvendigt. Men det virker for nu.

5. RF -rækkevidde: RF -modtageren, jeg brugte, var ikke den bedste. Det var en af de billige $ 1. Rækkevidden, selvom den ikke er forfærdelig, er ikke nok til, at jeg har det godt. Lige nu har jeg bare optimeret det ved hjælp af en trådantenne, men jeg vil lede efter en bedre RF -løsning.

6. Kopiering af RF -fjernbetjeninger: Dette var et dumt problem, da jeg endelig fandt ud af det, lo jeg. Så jeg køber disse programmerbare fjernbetjeninger, som kan lære koder fra andre fjernbetjeninger. Jeg brugte en af dem som grundlinjen og forsøgte derefter at kopiere koderne for den ene til den anden. Efter timevis med fiddling fandt jeg ud af, at du ikke kan kopiere fjernbetjeningen fra en anden fjernbetjening, der ligner den. Du kan kun kopiere koder fra standard fjernbetjeninger. Det tog mig utallige timer at finde ud af det. Så prøv ikke at falde i den samme fælde. Fix er bare at bruge en hvilken som helst anden fjernbetjening og derefter kopiere den til alle de programmerbare fjernbetjeninger.

7. Boring i hårdt stål: Dette var et irriterende problem. Da jeg monterede mine kædebeslag på lågen, ville jeg bore et hul i dem. Det var da jeg fandt ud af at stålet var hærdet, fordi jeg svejste det. Jeg brød mange bits for at komme igennem dette. Så mit råd er at bore, før du svejser. Vil spare dig for en masse besvær.

Dette var nogle af de problemer, jeg stod over for under min opbygning. Jeg vil tilføje denne liste, da jeg tænker på flere spørgsmål.

Trin 13: Afslutning af bygningen (er en bygning nogensinde færdig?)

Jeg afsluttede opbygningen ved at sætte alt sammen. Elektronikboksen gik på sin plads og blev tilsluttet strøm. Jeg færdiggjorde et 3D -printet hus til de manuelle bevægelsesafbrydere og monterede dem, hvor de let var tilgængelige. Jeg lagde ærmer på ledningerne og bandt dem på plads for at undgå, at ledningen blev fanget i de bevægelige dele. Jeg adskilte motorenheden for at male den. Jeg malede også kædebeslagene, da de allerede var begyndt at ruste.

Og det var det. Den automatiske portskyder var klar til brug. Det er to måneder siden, jeg sluttede det, og det fungerer stadig som forventet. Jeg vil foretage forbedringer af det, når jeg går hjem, så jeg kan virkelig ikke kalde det et færdigt byggeri. Men færdig for nu.

Jeg brugte mere end $ 100 på det i betragtning af alle de ting, jeg købte, som jeg brød eller aldrig endte med at bruge. Men jeg vil stadig liste styklisten for at vise, at det kan gøres under $ 100, hvis du tænker på det.

Trin 14: Bill of Materials

Mange dele, herunder stål, motor osv. Blev genbrugt. Derfor er de ikke den bedste tykkelse eller skulle ryddes op. Men jeg endte med at spare mange penge.

1. Vindskærm Viskermotor AliExpress = $ 10 fra uønsket gård
2. 12V 4,5Ah blybatteri = $ 10
3. 12V batterioplader = $ 10
4. Motorcykelkæde = $ 20 (mindre fra uønsket gård)
5. Relæmodul AliExpress = $ 3
6. Arduino Uno AliExpress = $ 4
7. Nuværende sensor AliExpress = $ 2
8. RF -modul AliExpress = $ 2
9. RF -fjernbetjening AliExpress = $ 5
10. Boliger = $ 15
11. Begrænsningskontakt AliExpress = $ 5
12. Diverse (stål, tråd osv.) = $ 14

I alt=$ 100

Trin 15: Konklusion

Dette projekt har kørt i to år nu. Og der har ikke været flere problemer. Uanset hvad foretager jeg trinvise forbedringer nu og da. Jeg har opgraderet fjernbetjeningerne, tilføjet vandtætte afbrydere, genopført ledningerne, tilføjet spændingsregistrering, opgraderet opladeren og meget mere.

Bygningen har vist sig at være meget pålidelig gennem høj varme og regn. Jeg er stolt over, hvad jeg var i stand til at bygge, og det også til en meget lav pris. Jeg vil snart bygge et andet system til nogle pårørende med nogle flere forbedringer af mit originale design.

Jeg håber, at du har lært noget af min rejse gennem dette byggeri. Hvis du har spørgsmål eller kommentarer, så spørg venligst væk.