ตัวควบคุมแอคทูเอเตอร์เชิงเส้นระยะไกลสำหรับตัวเปิดประตูโอเพนซอร์ซ DIY
เมื่อสร้างประตูถนนรถแล่นและบานพับที่กำหนดเองฉันพบว่าตัวเองตกใจกับสิ่งที่เปิดประตูคู่แกว่งคุณภาพในวันนี้ ที่สำคัญพวกเขาค่อนข้างขาดการปรับแต่งในวิธีที่คุณควบคุมหรือสื่อสารกับพวกเขาดังนั้นฉันจึงตั้งใจสร้างตัวเองด้วยแอคทูเอเตอร์เชิงเส้น 12V คู่และโมดูลวิทยุ Semtech SX1287 LORA นี่คืองานที่กำลังดำเนินการ
ฉันจะสร้าง PCB ที่กำหนดเองสำหรับทุกสิ่ง แต่ฉันได้พยายามออกแบบสิ่งนี้ในลักษณะที่ Arduino จำนวนมากและโมดูลที่เกี่ยวข้องจะทำงานได้หากมีสายด้วยมือกับจัมเปอร์, perfboard, breadboard ฯลฯ ส่วนใหญ่เป็นผ่านหลุม ยังทำให้การปรับแต่งได้ง่าย
สถานะปัจจุบัน
แผนผังและบอร์ดบัดกรีครั้งแรกเสร็จสมบูรณ์ การทดสอบรหัสได้เริ่มขึ้นแล้วและมีความน่าเชื่อถือเป็นส่วนใหญ่ด้วยการปรับเปลี่ยนเล็กน้อยในฟังก์ชั่นการจัดการข้อผิดพลาดและความแข็งแกร่งในระยะยาว
รายการชิ้นส่วนและเกณฑ์การออกแบบ
- แอคทูเอเตอร์เชิงเส้น (12V) - เปิดประตูเชิงพาณิชย์ 2x 16 "
- แบตเตอรี่ 2X 8AH SLA - ถนนรถแล่นยาวพอที่จะมีกำลังไฟ AC ออกมาจะมีงานน่าเบื่อดังนั้นฉันจะใช้แบตเตอรี่นี้ออกจากแบตเตอรี่ ~ $ 16 12V $ 16 และแผงเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดเล็กแทน
- Arduino Pro Mini 8MHz/3.3V - เลือกเพื่อให้ฉันสามารถหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนระดับโมดูล SPI/I2C Arduino Uno หรือ Nano จะทำงานได้ดีกับการขยับระดับที่เหมาะสม
- Ai-Thinker RA-02 LORA Radio-ฉันชอบสิ่งเหล่านี้สำหรับการออกแบบที่อาจใส่ในกล่องหุ้มที่หลากหลายเนื่องจากขั้วต่อ IPX ในตัวหมายความว่าฉันสามารถวางวิทยุได้ทุกที่ที่สะดวกและท่อ RF ผ่าน Coax ไปยังเสาอากาศที่ดีที่สุด
- 4x 12Volt SPDT รีเลย์ ของการจัดอันดับปัจจุบันที่เหมาะสม- รีเลย์อยู่ในโทโพโลยี H-Bridge ที่อนุญาตให้ย้อนกลับของกระแสผ่านมอเตอร์ DC (ดูด้านล่าง) สิ่งนี้สามารถทำความสะอาดได้เล็กน้อยด้วยรีเลย์ DPDT คู่หนึ่ง แต่การใช้สิ่งเหล่านี้หมายความว่าการออกแบบจะทำงานร่วมกับโมดูลรีเลย์ 4-Place ที่เป็นที่นิยม พวกเขาเป็นคอยล์ 12V ที่ขับเคลื่อนด้วยแบตเตอรี่สลับด้วย PNP จาก ATMEGA328P
- 2X INA219 - สิ่งเหล่านี้สามารถมีได้ในแพ็คเกจ SOT23-8 หรือมีอยู่ในกระดานฝ่าวงล้อมหลายประเภท สิ่งเหล่านี้จะเป็นความปลอดภัยหลักซึ่งจะดูปัจจุบันไปยังแอคชูเอเตอร์แต่ละตัว เราจะทดสอบกระแสพื้นฐานที่มักใช้ในการเปิดประตูที่กำหนด (อาจจะอยู่ในสายลมแสง) และตั้งค่าว่าเป็นขีด จำกัด สูงสุดของกระแสมอเตอร์ของเรา หากกระแสเกินนี้อาจหมายถึงประตูที่ติดขัดหรือพยายามปิดวัตถุ ดังนั้นหยุดและย้อนกลับประตู
- โมดูลที่สร้างไว้ล่วงหน้าส่วนใหญ่ที่ฉันเคยเห็นเพื่อขายเราเป็นตัวต้านทาน shunt 0.1ohm 2010 ซึ่งช่วยให้กระแสสูงสุด 3 แอมป์ หากมอเตอร์ของคุณวาดได้มากกว่านั้นให้คำนวณค่าตัวต้านทานที่ต้องการใหม่
- จะมีพินที่มีการเปิดเผยเพียงพอที่จะเพิ่มตาอิเล็กทรอนิกส์ แต่ฉันยังไม่ได้วางแผนไว้
- Fuse ATM ขนาดเล็ก 2x - INA219 จะจัดการกับกระแสเกินเนื่องจากสิ่งกีดขวางในมอเตอร์สิ่งเหล่านี้เป็นเพียงความปลอดภัยพิเศษในกรณีที่ฮาร์ดแวร์หรือความล้มเหลวของการเดินสาย ขนาดที่เหมาะสมกับขนาดลวดและข้อกำหนดปัจจุบันของมอเตอร์
- AMS1117-3.3 Regulator - สำหรับวงจร 3.3V
- MAG3110 หรือ Magnetometer ที่คล้ายกัน - นี่เป็นตัวเลือก แต่ฉันตัดสินใจที่จะสร้างสัญญาณเตือนภัยทางถนน Magnetometer ของฉันลงในตู้เดียวกันนี้และแหล่งจ่ายไฟ อธิบายไว้ที่นี่: Magneto-Driveway-Alarm
- Magnetometer จากแพ็คเกจ IMU ทั่วไป (เช่น MPU9250) น่าจะทำงานได้ดีเช่นกัน
คำอธิบาย H-Bridge
แสดงที่นี่คือการกำหนดค่ารีเลย์ในสะพาน H แบบง่าย โดยการสลับการถ่ายทอดแยกต่างหากขาใด ๆ สามารถสร้างเป็นบวกได้ในขณะที่อีกอันยังคงมีสายดินทำให้มอเตอร์ DC สามารถเปลี่ยนได้สองทิศทาง นี่เป็นความผิดปกติมากเกินไป- ถ้ารีเลย์ใด ๆ ติดอยู่หรือล้มเหลวมอเตอร์จะมีทั้งโอกาสในการลงดินหรือนำไปสู่ทั้งสองที่ 12 โวลต์ซึ่งจะไม่อนุญาตให้กระแสไหลอยู่ดังนั้นมอเตอร์จะหยุดทำงาน หากแอคทูเอเตอร์เชิงเส้นเคลื่อนไหวแน่นอนว่าจะหยุดแน่นอนเมื่อถึงสวิตช์ขีด จำกัด ในตัว ตัวยงที่บ้าน diy'ers อาจจำสิ่งนี้คล้ายกับการเดินสายสวิตช์ไฟ 3 ทาง แต่ย้อนกลับ ความแตกต่างอื่น ๆ คือพลังงาน AC ไม่มีทิศทางเดียวของการไหลในปัจจุบัน
