Pengontrol aktuator linier jarak jauh, untuk pembuka gerbang open-source DIY.
Setelah membangun gerbang jalan masuk khusus dan pengaturan engsel, saya mendapati diri saya terkejut dengan biaya pembuka gerbang ganda yang berkualitas akhir-akhir ini. Lebih penting lagi, mereka memiliki kurangnya kurangnya kustomisasi yang tersedia dalam cara Anda mengontrol atau berkomunikasi dengan mereka, jadi saya berangkat untuk membangun sendiri dengan sepasang aktuator linier 12V dan modul radio Lora Semtech SX1287. Ini adalah pekerjaan yang sedang berlangsung.
Saya akan membangun PCB khusus untuk semuanya, tetapi saya sudah mencoba merancang ini sedemikian rupa sehingga sejumlah Arduino dan modul terkait akan bekerja jika diprogram dengan tangan dengan jumper, perfboard, papan tempat memotong roti, dll. Sebagian besar bagian-melalui-lubang, dan yang dipasang di permukaan adalah solder tangan yang cukup besar seharusnya mudah. Juga membuat kustomisasi mudah.
Status saat ini
Papan skematik dan solder pertama selesai. Pengujian kode telah dimulai, dan sebagian besar dapat diandalkan dengan beberapa penyesuaian yang dibutuhkan dalam fungsi penanganan kesalahan dan ketahanan jangka panjang.
Daftar Bagian dan Kriteria Desain
- 2x 16 "Stroke Linear Actuators (12V) - Pembuka gerbang komersial seringkali jauh lebih besar dari ini, tetapi begitu sering gerbang lebih besar dan lebih berat. Gerbang saya adalah tabung yang cukup ringan pada engsel ball -bearing, jadi tidak banyak kekuatan yang diperlukan untuk membuka mereka.
- Baterai 2x 8Ah SLA - Jalan masuknya cukup lama sehingga daya AC penggerak di luar sana akan menjadi tugas, jadi saya akan menjalankan ini dari sepasang baterai ~ $ 16 12V dan panel surya kecil sebagai gantinya.
- Arduino Pro Mini 8MHz/3.3V - Dipilih sehingga saya dapat menghindari level menggeser modul SPI/I2C. Arduino Uno atau Nano akan bekerja dengan baik dengan pergeseran tingkat yang tepat
- AI-Thinker RA-02 Lora Radio-Saya sudah menyukai ini untuk desain yang mungkin dimasukkan ke dalam lampiran yang bervariasi, karena konektor IPX bawaan saya dapat menempatkan radio di mana saja yang nyaman dan menyalurkan RF melalui coax ke penempatan antena yang optimal.
- Relay SPDT 4x 12volt dari peringkat arus yang tepat- Relai berada dalam topologi h-bridge yang memungkinkan pembalikan arus melalui motor DC (lihat di bawah). Ini bisa dilakukan sedikit lebih bersih dengan sepasang relay DPDT, tetapi menggunakan ini berarti desain juga akan bekerja dengan modul relai standar 4-tempat yang sangat populer. Mereka adalah kumparan 12V yang ditenagai baterai, diaktifkan dengan PNP dari ATmega328p.
- 2x INA219 - Ini dapat dimiliki dalam paket SOT23-8, atau tersedia di beberapa jenis papan pelarian. Ini akan menjadi keamanan utama, yang akan menyaksikan arus pergi ke setiap aktuator. Kami akan menguji arus dasar yang biasanya dibutuhkan untuk membuka gerbang yang diberikan (mungkin dalam angin sepoi -sepoi) dan mengaturnya sebagai batas atas arus motor kami. Jika arus ini terlampaui, kemungkinan berarti gerbang macet atau mencoba untuk menutup pada suatu objek; Jadi hentikan dan balikkan gerbang.
- Sebagian besar modul pra-built yang telah saya lihat untuk menjual kami a 2010 0,1ohm shunt resistor, memungkinkan arus maksimum 3 amp. Jika motor Anda menarik lebih dari itu, hitung ulang nilai resistor yang dibutuhkan
- Akan ada cukup pin terbuka untuk menambahkan mata elektronik, tetapi saya belum merencanakannya.
- 2x Mini ATM Fuse - INA219 akan menangani arus berlebihan karena penghalang pada motor, ini hanya keamanan ekstra jika terjadi kegagalan perangkat keras atau kabel utama. Ukuran dengan tepat untuk ukuran kawat dan persyaratan motor saat ini.
- AMS1117-3.3 Regulator - Untuk sirkuit 3.3V.
- MAG3110 atau magnetometer serupa - ini opsional, tetapi saya telah memutuskan untuk membangun alarm jalan masuk magnetometer saya ke dalam selungkup dan catu daya yang sama ini. Dijelaskan di sini: magneto-drive-alarm
- Magnetometer dari paket IMU yang lebih umum (yaitu MPU9250) kemungkinan juga akan bekerja dengan baik.
Deskripsi H-Bridge
Ditampilkan di sini adalah konfigurasi relai dalam j-bridge sederhana. Dengan mengganti relay terpisah, kaki apa pun dapat dibuat positif, sementara yang lain tetap di -ground, menyebabkan motor DC dapat berbalik ke dua arah. Ini juga sangat toleran terhadap kesalahan- jika ada relai menjadi macet atau gagal, motor akan memiliki kedua lead grounded, atau keduanya mengarah pada 12 volt, tidak satu pun yang akan memungkinkan arus mengalir, oleh karena itu motor akan tetap berhenti. Jika aktuator linier bergerak, tentu saja akan berhenti ketika mencapai sakelar batas bawaan. Avid Home Diy'ers mungkin mengenali ini mirip dengan kabel sakelar lampu 3 arah, tetapi ke belakang. Perbedaan lainnya adalah bahwa daya AC tidak memiliki arah tunggal aliran arus, juga tidak ada perawatan bola lampu yang arus mengalir.
