Автоматические, рулонные шторы + WI-FI / MQTT (DIY)

[TrDA]

Все найденные мной в сети готовые варианты, мне не подошли по разным причинам.

0. Тех.задание самому себе:

СпойлерПоказать

Потребность:
- летом солнце светит в окна с 04:15 и до 22:30, и по утрам появляется постоянный недосып.
- летом квартира от солнца нагревается значительно быстрее и сильнее, соответственно затраты на охлаждение.
- управление рулонной шторой Blackout 200х175 см., весом около 2кг. (вот её аналог, тоже из Леруа).
Задача:
- возможность ручного и автоматизировать открытие закрытие шторы по таймеру/будильнику/событиям.
- использовать шагового двигателя с редуктором, т.к. штора тяжёлая и длинная.
- интеграция в умный дом + возможность управления по WI-FI (через GET-запрос или MQTT).
- возможность программно открывать шторы на 0%...10%-20%-30% ... 70%-80%-90%..100%.

+++++++++++++++
0. Прошивка от Tasmota:
... уже есть полноценная прошивка для ESP8266 + A4988 + NEMA-17.
https://tasmota.github.io/docs/Blinds-a ... or-support
Там-же есть несколько вариантов подключения железа и настройки прошивки.
+++++++++++++++

1. Первый вариант.
- привод на базе шагового двигателя 28BYJ-48 +драйвер ULN2003 + ESP8266 (+ прошивка от wifi-iot.com).
- первый вариант шторы проработал два месяца, но всё упёрлось в недостаточную мощность мотор-редуктора "на удержание шторы весом 2кг.". Штора падала в низ во время дождя (полотно шторы значительно впитывало влагу), при этом в сухую погоду работала отлично.
- шаговый двигатель 28BYJ-48 - являться сборкой из редуктора и шагового двигателя (unipolar). Который без особых проблем может быть переделан в полноценный шаговый двигатель (bipolar). Ссылка-1 Ссылка-2
- после переделки значительно увеличится крутящий момент, примерно на 50%-70%, но потребуется замена драйвера на A4988 и естественно смена прошивки.
- шаговый двигатель 28BYJ-48 бывают на 5V и 12V (желательно брать в комплекте с драйвером).

СпойлерПоказать

1.1 Готовая модель редуктора была взята с thingiverse.com, там-же есть и 3D модель для Autodesk Fusion 360.
- ссылки:

СпойлерПоказать

https://www.thingiverse.com/thing:2392856
https://myhub.autodesk360.com/ue2b5cf39 ... 292487aac1

- фото:

СпойлерПоказать

20190524_194144.jpg (2.15 МБ) 5298 просмотров

28BYJ-48-1.jpg (363.41 КБ) 5298 просмотров

1.2 Прошивка от wifi-iot.com (.../esp8266/Железо/Stepper):

СпойлерПоказать

https://wifi-iot.com/p/wiki/46/

28BYJ-48-2.jpg (433.67 КБ) 5298 просмотров

1.3 Настройка привода:

СпойлерПоказать

Для увеличения мощности (у меня время открытия ~2 минуты):
- на 5V двигатель подавалось 7.5V.
- на 12V двигатель подавалось 19.0V.
- "концевики" не использовал, т.к. точности мотора - достаточно.
- из-за увеличенного напряжения, моторы и драйвера сильно греются (+ радиатор на драйвер).

- общая схема:

СпойлерПоказать

28BYJ-48-4.jpg (328.43 КБ) 5274 просмотра

28BYJ-48 Datasheet:
https://datasheetspdf.com/pdf-file/1167 ... 28BYJ-48/1
https://datasheet.octopart.com/STEP-MOT ... 563577.pdf
https://components101.com/sites/default ... asheet.pdf

- компоненты:

СпойлерПоказать

motor+driver https://ru.aliexpress.com/item/32839767528.html
DC 5V https://ru.aliexpress.com/item/32587821608.html
DC 12V https://ru.aliexpress.com/item/32961526108.html
Wemos D1 mini https://ru.aliexpress.com/item/32529101036.html
gercon https://ru.aliexpress.com/item/32803093242.html
pcb board https://ru.aliexpress.com/item/32981958921.html
roller Lever https://ru.aliexpress.com/item/1812835928.html

2. Второй вариант.
- привод на базе шагового двигателя NEMA-17 +драйвер A4988 + плата подключения (+ прошивка от andreypopov)
- на начальном этапе, я не знал о наличии готовых плат для драйвера DRV8825/A4988, и потому спаял её самостоятельно (см. ниже).
- после неудач первой версии, заказал себе NEMA-17 с планетарным редуктором 27:1. Сейчас понимаю, что достаточно было 5:1.
- изначально тестировалась схема и прошивка на драйверах DRV8825, далее без переделок установлены драйвера A4988 (в микрошаговом режиме).
- драйвера DRV8825 и A4988 программно и схематически совместимы, отличия в режимах микрошага (для нас не критично).

СпойлерПоказать

2.1 Модель крепления мотор-редуктора, собственной разработки:
- ссылки:

СпойлерПоказать

https://www.thingiverse.com/thing:3908412

- фото:

СпойлерПоказать

20190706_171123.jpg (2.7 МБ) 5298 просмотров

NEMA-17-1.jpg (233.1 КБ) 5298 просмотров

2.2 Прошивка от "andreypopov" (+ немного её переделал под NEMA-17).

СпойлерПоказать

https://github.com/andreypopov/blinds-p ... inds-popov
- подробности тут:
https://sprut.ai/client/blog/654
https://www.thingiverse.com/thing:3368379
- мои небольшие правки для NEMA-17:
https://github.com/TrDA-hab/blinds

blinds.jpg (158.46 КБ) 5125 просмотров

2.3. Контроллер для A4988, собственной разработки:
- фото платы драйвера (NEMA-17+ ESP8266 + DC-DC):

СпойлерПоказать

20190706_165104.jpg (1.59 МБ) 5298 просмотров

IMG-20190608-WA0007.jpeg (776.57 КБ) 5298 просмотров

- общая схема:

СпойлерПоказать

28BYJ-48 V1.jpg (105.6 КБ) 5166 просмотров

Nema-17 v1.jpg (106.22 КБ) 5173 просмотра

28BYJ-48 V2.jpg (94.46 КБ) 5166 просмотров

Nema-17 v2.jpg (94.52 КБ) 5172 просмотра

A4988 info https://lastminuteengineers.com/a4988-s ... -tutorial/
drv8825 info https://lastminuteengineers.com/drv8825 ... -tutorial/

- компоненты:

СпойлерПоказать

motor 27:1 https://ru.aliexpress.com/item/32586836815.html
motor 5:1 https://ru.aliexpress.com/item/32586860419.html
driver A4988 https://ru.aliexpress.com/item/1609523735.html
board A4988 https://ru.aliexpress.com/item/32908836265.html
DC 12v https://ru.aliexpress.com/item/32961526108.html
Wemos D1 mini https://ru.aliexpress.com/item/32529101036.html
gercon https://ru.aliexpress.com/item/32803093242.html
pcb board https://ru.aliexpress.com/item/32981958921.html
roller Lever https://ru.aliexpress.com/item/1812835928.html

3. Прочие рассмотренные варианты.
- промежуточный вариант (недостаточное усилие удержания):

СпойлерПоказать

IMG-20190622-WA0007.jpeg (883.08 КБ) 5298 просмотров

GT2-1 v26.jpg (70.93 КБ) 5298 просмотров

20190706_165746.jpg (1.91 МБ) 5298 просмотров

- аналоги, на RF и IR управлении:

СпойлерПоказать

https://ru.aliexpress.com/item/32946008145.html
https://www.youtube.com/watch?v=csDQcxHV82w
https://www.youtube.com/watch?v=E2EiW3DzdgE
https://3dtoday.ru/blogs/mamonishe/moto ... t-zhadnost

- аналоги, на WI-FI управлении:

СпойлерПоказать

прочие варианты:
https://www.inspectmygadgets.com/esp8266-blinds/
https://hackaday.io/project/21467-wifi- ... iot-device
https://www.instructables.com/id/Blinds ... nd-Openha/
https://www.thingiverse.com/thing:2981670
https://www.thingiverse.com/thing:2857899
https://www.thingiverse.com/thing:3174263
https://www.thingiverse.com/thing:2065722
https://www.youtube.com/watch?v=-p6RlLfz9QM
https://www.youtube.com/watch?v=HL0qfoIPSMc
https://github.com/tretyakovsa/jaluzi
https://3dtoday.ru/blogs/madjo/automate ... d-printer/
https://habr.com/ru/post/374285/
https://habr.com/ru/post/480690/
механика без 3д печати https://github.com/Evil-Spirit/EvilShutter
https://github.com/Wim3d/Blinds_control/tree/master
https://blog.instalator.ru/archives/1275
https://www.instructables.com/id/Blinds ... nd-Openha/
https://www.youtube.com/watch?v=2bWeKEtdMFA
esp32 https://youtu.be/1kx5Ofavfbc?list=WL

Аналогичные ветки обсуждения:

СпойлерПоказать

viewtopic.php?f=14&t=6326
viewtopic.php?f=8&t=6692
viewtopic.php?f=8&t=5491
viewtopic.php?f=8&t=4293
viewtopic.php?f=8&t=4107

http://ab-log.ru/forum/viewtopic.php?f=1&t=795
https://ab-log.ru/forum/viewtopic.php?f=1&t=1592

[directman66]

Заготовка заметки по управлению приводами https://connect.smartliving.ru/profile/ ... og368.html ))

[TrDA]

Заготовка заметки по управлению приводами https://connect.smartliving.ru/profile/ ... og368.html ))

Возможно, это вам будет интересно ?
https://github.com/arendst/Sonoff-Tasmo ... ler-Shades

[TrDA]

Заготовка заметки по управлению приводами https://connect.smartliving.ru/profile/ ... og368.html ))

Возможно вам будет интересно #2 ?

СпойлерПоказать

https://youtu.be/2ZMXLmorwJA
https://youtu.be/q0ZHzzQL2nw
https://youtu.be/8Aiy3XHNk2Y

[TrDA]

Заготовка заметки по управлению приводами https://connect.smartliving.ru/profile/ ... og368.html ))

Возможно, это вам будет интересно ?
https://tasmota.github.io/docs/#/Shutter-and-Steppers
Полностью переработанная мной статья + схемы подключения.

[directman66]

Заготовка заметки по управлению приводами https://connect.smartliving.ru/profile/ ... og368.html ))

Возможно, это вам будет интересно ?
https://tasmota.github.io/docs/#/Shutter-and-Steppers
Полностью переработанная мной статья + схемы подключения.

А по русски и в блоги?

[TrDA]

А по русски и в блоги?

Всё можно... , но это не скоро.