Однажды, после тяжелого рабочего дня, я пришел домой и понял, что хочу отдохнуть, а не ходить и закрывать шторы. Хочется увидеть их закрытыми вечером и открытыми утром, при этом не выделывать танцы перед окном. Погуглив разные решения, было принято решение сделать все самому.
По многочисленным просьбам, выкладываю все свои наработки по переделке обычных рулонных штор в автоматизированные с удаленным управлением. Осторожно, много фотографий!Для начала про рулонные шторы:
- Плюсы: рулонные шторы визуально расширяют пространство, красивые и недорогие. Очень простой монтаж. Можно каждым окном управлять отдельно. Высвобождается место на подоконнике.
Немного про задачи: Необходимо добавить к обычным рулонным шторам из строительного магазина удаленное управление и подключить к умному дому на openSource платформе Home Assistant. И еще необходимо сохранить обычное управление за веревочку.
Выбор моторов: Если все автоматизировать, то скорость не играет роли, поэтому можно применять двигатели с редуктором. Коллекторные двигатели дешевые, но не самая надежная вещь для ежедневного применения. Сервомашинки тоже имеют коллекторные двигатели и плюс не стабильные при постоянном вращении. Отличным вариантом выглядят шаговые двигатели. Бесшумные, можно контролировать положение, стоят копейки. В итоге, комплект из 5 двигателей 28BYJ-48 с драйвером ULN2003 обошелся мне в 10$Про двигатель 28BYJ-48: Подробно о нем можно почитать здесь. Были вопросы о мощности этого двигателя. Опасения что он будет слабым, не оправдались. Вернее так — если использовать полношаговый режим, то двигатель очень хилый, если использовать полушаговый, то вал уже голыми руками не остановить. Кому будет мало мощности, в интернете много статей как приподнять напряжение, превратить его в биполярный и прочие улучшения.Про датчики: Так как у нас осталось ручное управление, и мы не хотим впустую гонять двигатель, то необходимы датчики положения штор. Минимум необходим один датчик на одном конце, но лучше два. Можно использовать любой концевой, оптический и т.д., но я лично выбрал герконовый, т.к. приклеить неодимовый магнитик с другой стороны очень просто и работать должен стабильно и долговечно. Сами герконы я выбрал для эстетики уже в корпусе. Плюс предусмотрел настройку по расстоянию от вала. По высоте можно регулировать проставками.Про конструкцию крепления: Задача была спроектировать корпус максимально простой для изготовления на 3д принтере с минимальными доработками. Моделировал в Fusion 360. Комплектное крепление цепляется за верх окна, но такую конструкцию на FDM принтере будет трудно сделать с нужными требованиями по прочности, поэтому была придумана конструкция с одним винтом для регулировки. Итого получилось три детали для 3д-печати. Ссылка для скачивания 3д-моделей. Основная часть для двигателя, платы управления на ULM2003, креплением герконов, двигателей, лески для стабилизации штор, и регулировочного винта. Крышка для закрытия всего этого безобразия. Зажим или по-другому крюк. Сама конструкция штор содержит несколько пружин, которые работают как тормоз если тянуть за шторы(пружина затягивается) или отпускает если крутить за веревку.
С чего все начиналось.
Немного истории
Планирование.
Прошло еще несколько лет. Я снова переехал, в этот раз уже в свою квартиру. Познав все прелести электро окон я не хотел от них отказываться и еще на этапе ремонта проложил гофру под кабель. Какие приводы будут установлены, я еще не знал. На Алиэкспресс есть моторы для рулонных штор. Для моей комнаты понадобилось бы три мотора и пульт. Да и шторы просто так не купить — нужно собирать самому. Все это выливалось в кругленькую сумму. Позвонил в фирму, которая продает моторы для штор и сами шторы с электроприводом — цена огорчила еще больше. Выход остался один — снова сделать все собственными руками. Без штор жить не комфортно и были куплены рулонные шторы оффлайн. Жизнь продолжалась, а тем временем в голове жужжали мысли и формировался план действий… В итоге было принято решение к имеющимся рулонным шторам добавить моторы с редукторами, установить концевики, чтобы все было красиво и автоматично, и организовать управление при помощи Sonoff реле. Используя такое реле удалось получить такие функции как удаленное управление по WiFi и при помощи пультов на 433МГц, гибкие настройки дня и времени открытия/закрытия и др. К тому же это все стоит недорого, не нужно писать и отлаживать программу, травить плату. Берем на вооружение! Во время написания статьи я обнаружил, что на Али есть и приводы цепи штор — и тут китайцы нас спасают. Можно было просто купить…
Подготовка и доработка комплектующих.
Итак, приступим. Для начала, перед покупкой двигателей, я попытался измерить требуемое усилие на открытие. Радиус колеса шторы примерно 1 см и измерив какая масса, приложенная к цепи, будет поднимать штору, получим приблизительное значение требуемого крутящего момента двигателя. Я использовал пластиковую бутылку, наполненную водой. Оказалось, что требовалось около 1,5-2 кг*см для смещения шторы, а это довольно много. Разобрав механизм фиксации я обнаружил, что штора фиксируется и не падает благодаря пружине. В моем случае их было две. Одну я удалил, и вал смазал маслом. После сборки «измерения» показали, что уже с одним литром воды (1кг*см) штора приходила в движение и сама не падала. Отлично… Дальше нужен двигатель. Результатом поисков по Алиэкспресс стали двигатели с редуктором. Можно выбрать требуемый крутящий момент, напряжение и скорость вращения. Я остановился на двигателе 12В, 30 об/мин, 4кг*см. Забегая вперед скажу, что с этим двигателем при напряжении 10В окна открываются за 37 секунд. Для двигателей нужны корпуса. Самыми компактными подходящими нашлись корпуса Gainta. У них большой выбор пластиковых и алюминиевых корпусов. После примерки двигателя оказалось, что корпус нужно дорабатывать. Бормашиной и фрезерным станком корпуса были немного доработаны. И самое интересное — как это все прикрутить к шариковой цепи? Для решения этой задачи я приобрел рем. комплект для таких же штор. Из этого комплекта нам понадобится деталь, отмеченная стрелкой. Её нужно будет превратить в колесо с резьбой М6. На этой детали удаляем все лишнее, вклеиваем две гайки М6 на эпоксидную смолу, все накручиваем на резьбу и клеим на эпоксидку. Сразу скажу, что гайки не обычные, а резьбовые вставки М6-М8*1,5. Таких в продаже нет, они были честно спионерены позаимствованы на работе. Поэтому придется импровизировать, если осмелитесь повторить сие безумие. К сожалению, фотографий процесса переделки не сохранилось. Тут прошу меня извинить. Имеем двигатели с редукторами и колесами для шариковой цепи в корпусах. Попытка изобразить переделкуБерем эту штуку. Разбираем с торца, сжав защелки. Получается две детали. Обрезаем по красной линии. Обе половинки одеваем на ось двигателя, мажем все эпоксидкой и зажимаем с двух сторон гайками. 🙂
Собираем все в систему.
Пришло время паять. Ниже приведена упрощенная схема подключения. Двигатель управляется драйвером для коллекторных моторов A4950 (PDF) от Allegro. (Будьте осторожны! Микросхема драйвера чувствительна к статическому электричеству. Во время сборки умерло несколько микросхем.) Управление на плату драйвера приходит от Sonoff реле через концевые выключатели в виде герконов, установленных внутри штапиков окон. В самом Sonoff реле нужно заменить реле 🙂 на другое с напряжением 5В и группой переключающих контактов. Напряжение 5В для управления берем с источника питания Sonoff реле (электролитический конденсатор с низким напряжением). Двигатели питаются от отдельного импульсного блока питания. На самом деле я реализовал все немного сложнее: для питания двигателей я дополнительно использовал понижающие преобразователи, т.к. в зависимости от длины провода скорость вращения двигателей может быть разной, да и скорость вращения можно регулировать. Но это не столь важно. Корпуса двигателей оказались довольно компактными, что вызвало небольшие трудности с установкой понижающих преобразователей и драйверов. Но все благополучно уместилось. Так выглядит двигатель с питанием и управлением.
Запуск и наладка.
Во время сборки я по отдельности проверял работу каждого узла и постепенно собирал все воедино. Напряжение было снижено до 10В с целью уменьшения шума. Как оказалось, китайские моторы, втроем, неплохо так жужжат, плюс ко всему рамы окон резонируют. Так же важно, чтобы герконы надежно срабатывали, иначе штора упрется и цепь будет проскальзывать на колесе двигателя. Вся надежность системы упирается в герконы. Все заработало, вроде как ничего сложного… Если бы не одно «но»! Если ветерок колышет штору, может возникнуть ситуация, когда магнит отодвинется от геркона и т.к. управление подается постоянно, штора начнет двигаться куда не нужно. Таких случаев было достаточно и я решил добавить в систему задержку на отключение управления. Таким образом, через 40 секунд после появления управляющего сигнала контроллер отключает управление на драйверы двигателей. И даже, если штора не остановилась по концевику — остановится по таймеру. К слову, остановки в любом положении не предусмотрено — только открыто или закрыто. Это меня устраивает.
Опыт эксплуатации и резюме.
Результатом моих домомучений стала возможность открывать/закрывать шторы простым нажатием на кнопку настенного пульта ДУ или через приложение eWeLink со смартфона, автоматически открывать и закрывать шторы по времени и по дню недели, удаленно управлять через Интернет. И это, я вам скажу, очень удобно. К плюсам еще стоит отнести возможность ручного управления. Если система отказала или отключили электричество, можно снять цепи с двигателей и крутить все вручную. Да и сами шторы поменять — не проблема. При использовании шаговых двигателей на оси вала, зачастую, механизм необратимо переделывается и возможность ручного управления ставится под вопрос. Шум двигателей немного раздражает, но я его слышу только утром, и зачастую сквозь сон. Вечером шторы закрываются, когда меня еще нет дома или я нахожусь в другой комнате. Так же интересен сам опыт использования Sonoff реле не как устройства коммутации нагрузки, а в качестве управляющего устройства. Можно использовать таймеры, расписание, удаленное управление труднодоступными механизмами и пр. Интересно, как бы получилось реализовать такое управление при помощи реле от Xiaomi. Гибкие настройки сценариев, интеграция в систему умного дома выглядят многообещающе. А какие нестандартные варианты использования Sonoff реле знаете вы? Благодарен, что дочитали до конца. Я не писатель, больше технарь. Старался… И по обычаю, привет от Ириски.
Окна в квартире или в доме – это один из ключевых элементов, совмещающий в себе несколько функций: эстетическую, вентиляционную и инсоляционную. Чтобы придать окну уникальность и связать с дизайном остальной обстановки дома, используют шторы, конструкций и цветовых гамм которых на сегодняшний день рынок предлагает огромное множество.
Рулонные шторы с электроприводом – красота и удобствоРулонные шторы с электроприводом – очень удобное изобретение
Описание рулонных штор, механизмов и моделей с электроприводом
Рулонные шторы является одним из самых компактных решений при выборе.
Шторы рулонного типа компактны сами по себе, а при размещении на створке окна ещё и оставляют свободным подоконник
Преимущества рулонных штор:
- Защита от прямых солнечных лучей – за счет плотного прилегания к стеклу рулонные шторы обеспечивают более надежное блокирование света.
- Простой монтаж – для установки этого типа занавесок не потребуется специального инструмента и профессиональных навыков.
- Широкий диапазон применения – рулонные шторы подойдут практически для любого помещения: кухня, гостиная, спальня, офисное помещение.
- Удобство – обычные шторы, а также жалюзи требуют периодической стирки/мойки, рулонный же вариант исполнения в стирке не нуждается. Достаточно вытереть полотно чистой влажной губкой – достигается это за счет специального защитного покрытия.
Классическая схема рулонных штор состоит из материи, намотанной на вал. Полотно штор обрабатывают специальным составом, защищающим его от пыли и грязи. Вал крепиться кронштейнами из ПВХ к раме или к стеклу. Для крепления кронштейнов используют саморезы, двусторонний скотч или клей.
Самые простые модели рулонных штор имеют открытую конструкцию
Вал с тканевыми шторами, свернутыми в рулон, закрепляют в верхней части окна горизонтально так, чтобы вал находился в свободном вращении и при необходимости, потянув за край ткани, ее можно было опустить до нижнего края окна.
Электрокарниз Xiaomi Aqara Smart Curtain Controller (мотор+карниз)Вал с тканью штор может быть, как помещен в корпус, так и находиться в открытом положении. Отличие этих конструкционных особенностей только в цене и сложности монтажа. Рулонные шторы с открытым валом дешевле и проще в установке.
В кассетных изделиях полотно спрятано в корпусе, а бока ткани могут фиксироваться с помощью направляющих
При открытом окне может возникнуть сквозняк, который приведет занавески в движение, поэтому для фиксации применяют либо направляющие лески маленькие магниты.
По нижнему краю штор присоединяют пластиковый прут, по краям которого располагаются отверстия. Через эти отверстия пропускают капроновую, незаметную, но прочную леску, которая исполняет роль направляющей, фиксирующей ткань по бокам.
Леска придерживает штору при открытой створке окна
Также используют фиксацию штор в развернутом положении с помощью магнитов, которые вставляют в горизонтальный прут и крепят к раме по нижнему краю окна. При закрытии штор магниты притягиваются друг к другу, обеспечивая надежную фиксацию.
Механизмы привода рулонных штор самые разнообразные, но принципиально они отличаются по типу:
Электроприводы рулонных штор с WiFi своими руками.- ручной;
- автоматизированный.
Ручной привод подразумевает механическое воздействие на элементы управления, рука в данном случае – элемент управления.
Таким элементом может быть рычаг, шнурок, вращающаяся штанга или пружинный механизм, который возвращает штору к открытому состоянию, когда убирается их фиксация.
Шторы с пружинным механизмом можно устанавливать как в верхней, так и в нижней части оконной створки
Альтернативой ручного привода выступает автоматизация. Для поднятия и опускания полотна используют электрические двигатели постоянного тока или однофазные асинхронные моторы, которые получают сигнал от блока управления, в свою очередь, принимающего сигналы от пульта ДУ.
С дистанционным управлением вам не надо будет вставать утром с постели, чтобы открыть шторы
Автоматические рулонные шторы на рынке представлены в огромном ассортименте, отличие моделей друг от друга, прежде всего в функциональности и качестве.
Электроприводы для рулонных штор имеют компактные размеры и располагаются внутри гильзы, на которую наматывается полотно шторы
Шторы с электроприводом могут быть как отдельным элементом, так и частью системы «Умный дом». В зависимости от функциональности автоматики открытие и закрытие штор можно запрограммировать на определенные часы открывания и закрывания. Также возможны версии с настройками на открывание или закрывание штор при попадании на них солнечных лучей.
Рулонные шторы Somfy на окна с электроприводом и дистанционным управлением
Одним из лидеров рынка в производстве рольштор с электроприводом и дистанционным управлением является французская компания «Somfy».
Компания Somfy зарекомендовала себя как надёжный производитель электроприводов и устройств управления для рулонных штор
Сомфи выпускает несколько вариаций приводов для рулонных штор, есть из чего выбрать, а также на официальном сайте есть возможность заказать понравившийся товар.
«LS40» – электрический привод, который располагается внутри вала круглого сечения. И приводится в действие с помощью микропереключателя.
Электропривод для рулонных штор серии LS 40 Somfy
Выключатель может быть вынесен в виде кнопки, либо интегрирован в систему автоматики и приводится в движение с пульта дистанционного управления. Главное преимущество такого типа привода рулонных штор – это экономия пространства.
Управление рулонными шторами с помощью выключателей
Технические параметры внутривальных приводов серии LS-40
Еще одна модификация внутривалового электропривода рольштор – LT50. Его отличие от младшего брата заключается в том, что он оснащен датчиками крайнего положения. При полном закрытии или открытии штор датчики отключают подачу питания на привод.
Технические параметры внутривальных приводов серии LT 50
Низковольтные электроприводы используют для экономии пространства. Дело в том, что электродвигатели, рассчитанные на 24 вольта габаритами гораздо меньше, чем 220 вольтовые моторы.
Преобразование переменного напряжения сети 220 Вольт в постоянное 24 Вольта происходит при помощи трансформатора и диодного выпрямителя. Они расположены в блоке управления.
Элементы питания, как правило, размещаются в отдельном тубусе
Привод оснащен радиоволновым приемником и инфракрасным излучателем. В действие приводиться только с пульта дистанционного управления.
Рулонные шторы с электроприводом – принцип работы
Принцип работы рулонных штор с электрическим приводом с автоматическим или дистанционным управлением можно разделить на две составляющие.
Цепь управления
В этой цепи формируется или создается команда силовому агрегату. Такая команда в виде электрического импульса возникает при нажатии кнопки на пульте дистанционного управления или от срабатывания фотоэлемента, таймера и т.д. Автоматическое и дистанционное управление совмещают, то есть команду, поданную датчиком можно отменить пультом ДУ и наоборот, настроенный таймер сработает в заданное время, но пультом ДУ можно отменить действие.
Схема управления шторой с электродвигателем на 24 Вольта несколько сложнее за счет блока питания
Цепь управления также включает в себя защитные предохранители, если используется низковольтный привод – понижающий трансформатор и выпрямительный мост. Также к цепи управления относятся датчики положения, концевые выключатели в закрытом и открытом состоянии.
Силовая часть
Силовая часть – непосредственный электропривод. Этот элемент непосредственно осуществляет преобразование электрической энергии в механическое вращение. При поступлении сигнала от блока управления цепь питания электропривода включается, а тот, в свою очередь, создает крутящий момент на валу, который под действием этого момента приходит в движение.
Электропривод размещается внутри вала рулонной шторы
Преимущества установки рулонных штор
Экономия пространства – занавески крепятся непосредственно к окну, а значит, для эффективного закрытия от солнечных лучей и любопытных глаз не потребуется громоздких навесных гардин и большие площади полотна. Непритязательность в обслуживании. За счет специального покрытия занавес отталкивает пыль, для чистки достаточно протереть полотно влажной губкой. Применение в конструктивно сложных помещениях, к которым можно отнести комнаты с большими панорамными окнами, веранды, а также эркеры. Классические шторы с гардинами для таких решений будут массивными, и приводить их в движение вручную проблематично. Рулонные же шторы можно смонтировать на каждый оконный пролет, а дистанционное управление группой электроприводов позволит открывать и закрывать такие шторы одним нажатием на кнопку.
Электропривод рулонных штор незаменим на больших окнах или там, где доступ к шторам ограничен
Комфорт. Шторы на пульте управления, используя датчики и фотоэлементы, самостоятельно реагируют на любые погодные изменения. Также можно настроить работы по таймеру, например, закрытие штор в темное время суток. Систему автоматики можно интегрировать с системой безопасности. При уходе всех жителей из дома, шторы закроются автоматически. При срабатывании пожарной сигнализации – рулонные шторы откроются.
Недостатки рулонных штор
Цена. Безусловно, рулонные шторы с электроприводом и автоматической системой управления обойдутся на порядок дороже, чем обычный карниз.
Стоимость одного электропривода «Сомфи»с системой управления находиться в диапазоне от 8 000 до 32 000 рублей.
При покупке следует особое внимание обратить на качество электропривода. Чем надежнее электромотор, тем дольше срок работы шторы
Необходимость подачи питания. Если используется электропривод типа WireFree, то неизбежно придется периодически менять батарейки. При выборе низковольтного привода, нужно заранее позаботиться о подведении электрического питания к месту монтажа. Также работа электро штор напрямую зависит от исправности электросети. Любой форс-мажорный блэкаут на подстанции выведет занавески из строя. Как и любая автоматика, система управлением шторами может выйти из строя и для ремонта потребуется помощь специалиста электронщика. Электронные шторы на окна не исключение.
Электро рулонные шторы в интерьере: примеры и фото
Вариантов применения рулонных штор огромное множество. Рольшторы прекрасно смотрятся в следующих жилых помещениях:
- на кухне;
- в детской комнате;
- в спальне.
Дизайн рулонных штор должен соответствовать интерьеру комнаты
Для кухни больше подходят шторы из синтетических тканей, стойких к загрязнению и влажности
Для оформления окон в комнате малыша используют шторы с изображением сказочных героев или других образов детской тематики
Рулонные шторы целесообразнее применять в случаях, когда есть большое панорамное окно, закрыть которое гардиной с классическим полотном можно, но сдвинуть его с места при эксплуатации будет затруднительно.
Для окон, выходящих на теневую сторону дома, лучше подбирать светлые ткани
И наоборот, от жарких солнечных лучей лучше всего спасут плотные шторы темных расцветок
Также окна, которые расположены в эркере, гораздо проще и эстетически выгоднее закрыть рольшторами.
В эркере на каждую створку устанавливают отдельную штору
Летняя веранда с панорамными окнами во всю стену или проемами также будет тем местом, куда идеально впишутся электрические рулонные шторы.
Для веранды необходимо подбирать модели, рассчитанные на наружную эксплуатацию
Видео: Рулонная штора с электроприводом Somfy
Фотогалерея
Используемые источники:
- https://habr.com/post/374285/
- https://mysku.me/blog/diy/78183.html
- http://berkem.ru/shtory/o-rulonnyx-shtorax-somfy-na-okna-s-elektroprivodom/
Загрузка...
Как перевести с английского?
Wemos D1 R2 и mini на основе esp8266
Как сделать умный дом с Алиэкспресс своими руками? Обзор +Видео
Ставим зеркала с электроприводом, обогревом и электроскладыванием