Первые шаги по автоматизации жилого пространства

Подписаться на 3Dtoday
Kogotok
Идет загрузка
Загрузка
23.09.17
1795
26
печатает на PICASO 3D Builder
Творчество
8
Статья относится к принтерам:
PICASO 3D Builder
PREVIEW
Всем привет.

Захотелось поделиться историей об установке замка на входную общую с соседями дверь. Возможно кто-то сделает выбор для себя, как делать не нужно и переоценит свои подходы, как в этом случае сделал я))

Заказав дверь на этаж, начали обсуждать с соседями, как нам избавиться от гремящих ключей. Вставлять, крутить, закрывать снова - удовольствие 90-х, но не 21 века очевидно.
Начал проворачивать в голове схемы замка. Вставлять замок на дверь мне показалось не выгодным с точки зрения монтажа и подвода кабеля питания. В последствии эта лень мне обойдётся повторным конструированием и всем что из него следует... но это потом, а сначала...
ca0cc42fbd5833179840e4ecf8a3a56d.JPG
Сначала мне захотелось сделать большую шестерню на неподвижную часть двери и открывать ею основную. Сразу полезли нехорошие мысли, как любопытные дети на груди с символом S полезут проверять мощность мотора с вопросом: "а когда он остановится, если я засуну туда пальчик". Скорее всего, ответ их посетит в машине скорой помощи и к их психологическому опыту прибавится годков этак 5, что собственно хорошо, но цена опыта не устроит ни детей, ни их родителей, да и я собственно не Фредди Грюгер.

Значит шестерни придётся убирать внутрь механизма под корпус. Вторым минусом этого варианта - торчащая шестерня. Если что-то может быть задето и снесено со звуком "ой", то как правило оно не выдержит и 5000 проходов, учитывая гостей соседей, которые не встречали подобных схем и фокус внимания которых сосредоточен от 1м 10см и выше.
Значит остаётся вариант сделать открывающуюся шестерню поменьше и доставлять её туда другим мотором.
Ну собственно, принтО-юзеры узнают большинство деталей механизма, всем известным Nema17, драйвер а4988. Ардуинщики опознают остальное, ибо номенклатура деталей состоит из арсенала must have линейки первого опыта.
Питающее напряжение агрегата 12 вольт. Оно идёт на драйвер мотора.
Отдельный контур идёт на ubec и понижается до 6 вольт. 6 вольт идут на сервопривод, который таскает Nema17 c шестернью и открывает дверь. Пробовал я uln203 с мотором 28byj-48, но он неоднозначен, во-первых медленный 4 секунды на оборот, против Nema17, которая вертится вокруг своей оси 8-9 раз за секунду (энтузиасты крутят быстрее), во-вторых не всегда хватает тяги 300 грамм, чтобы провернуть личинку замка. У nema17 таких фокусов не возникает с её 5 кг.
Далее после понижения 6 вольт, ставим ещё один линейный стабилизатор на 5 вольт lm7805 и это уже питание для ардуино. Ардуино соответственно сигнальными входами/выходами связана драйвером а4988, сервоприводом, инфракрасным датчиком, который срабатывает, если поднести руку над ручкой. Это как догадались, чтобы не нажимать лишний рас кнопку и не переносить руку. Всё во имя лени 8) . Также внутри двери установлен ограничитель, который ловит сигнал от язычка замка, сигнализирующий состояния: "мы закрыты", "мы открыты".
9ec83a79ca98001101801eb0b57ab939.jpg
С внешней стороны установлен ридер NFC меток. Никаких хитрых алгоритмов проверки кодов и внутренностей я делать не стал, тупо вбил их номера и задержку при повторной сверке несколько секунд. Использовал как обычные метки от подъезда, так и чипы из карт метро. Внутренности ридер с карт метро не читает, а вот номер меток вполне себе воспринимает.
Если вам кажется, что сверка номеров это слишком просто и нужно усложнить алгоритм опознавания свой/чужой, ну прикиньте сами, к вам на этаж врывается профи электронщик с тремя чемоданами аппаратуры, подключается к вашему замку и хитрыми алгоритмами начинает перебирать коды, удивляя вашу электронику таким чрезмерным вниманием. Кажется вы под впечатлением от миссия невыполнима:)
Скорее всего сработает сценарий - здравствуйте мы из социальной службы и принесли вам топор, откройте пожалуйста.
019ae835f2a77a517018aa649a22685b.JPG
Ну дальше всё просто, инженерка корпуса, подгон зазоров. Особо стоит отметить, что соприкосновение шестерёнок, должно происходить через центральную ось мотора. Ответьте на вопрос почему - себе сами.
Шестерни и корпус из filamentarno, подложка из PLA. Попробовал шестерни из pla, но они дико гремят и зубцы превращаются в пластелин буквально через неделю. С АБС я попрощался, ибо полгода опыта с ним и негативные отзывы от ЖКТ + я ранее пробовал шестерни из него, разных марок. Материал быстро стирается. Поликарбонат лучше всего, но это если детали в постоянном контакте и динамике, здесь другая история.
a1174f0e2d20e996c09fd0b9326c3f40.jpg
Какие минусы у данной схемы. Здесь есть одна лишняя деталь - это серво-привод. Меньше движений, меньше ошибок, багов и прочего. Ну и как водится на нём свет сошёлся.
В серво установлены обычные моторы с щётками. Учитывая нагрузку, которую испытывает мотор в серво-приводе на момент открытия и закрытия двери, ведь он должен удержать отталкивание зубцов шестерней, то вероятно эти пиковые нагрузки изнашивают его не по регламенту. Через пару месяцев серво-привод потребует замены, перед этим выдав череду багов с неопределённостями. До этой серии вы несколько раз усомнитесь в своём программистском таланте, в качестве всех деталей по очереди и в сочетании и только когда эта деталька окончательно отживёт, а замена аналогичной покажет стабильное функционирование, то вас отпустит.
Приделывать ещё один шаговик в этом случае можно и нужно. Но такой размер ставит под сомнение адекватность подхода. Что собственно и произошло. И как писал вначале поста, иногда во имя лени, нужно перебарывать собственную, чтобы потом не удваивать труд.
Собственно об этом и пост, на этом говорю до свидания, делайте свою работу качественно, радуя себя и окружающих! Ну и пару фоток...
10e371c8df91722481729d852aaca46c.JPG
6fca06a4c9f9b30d951eac0a3f644d7c.JPG
Подписаться на 3Dtoday
8
Комментарии к статье

Комментарии

23 Сен 14:22
0
ну и как, работает?
23 Сен 14:32
0
4 месяца проработало, сейчас переношу механизм на дверь с замком
24 Сен 21:02
0
Одна из возможных ошибок проектировки — вы открывающий мотор к двери подносили поворотом сервы. Я бы сервой подносил шестерню, которая бы соединяла мотор и дверь.
24 Сен 22:17
0
Тоже через шестерню. Но увы, щётки... зато меня это научило пользоваться только шаговиками:)
23 Сен 14:24
5
Все делается проще - соленойд автомобильный + реле. Жрёт не больше вашего, легко монтируется в дверь. Что бы не тащить все это в саму дверь, разместить это в раме. Соленойд 150 рублей, реле 50, ардуинка с понижайкой 150. Нфс ридер ещё и с 220 на 12в блок питания. Если планируется установка в раму, то надо трос специальный с рубашкой (200 рублей). Врезная часть замка без лечинки (чисто один язычек замка был) 200-300 рублей. Можно и личинку на всякий случай. Ещё столько же. Ну а в дверь ручку с языком под скос. Чтобы не открывалась сама. И работать будет лет 5-7 точно. Не то что тут... Все равно, мебель заносить будут, свернут голову. Да и по синиве не исключено.
23 Сен 14:31
0
Соленойд предлагал и мне нравится этот вариант - воображают ситуацию, когда отключили электричество и не откроешь дверь. А тут второй вариант для old school, 1 кг - магический ключик буратино
23 Сен 14:38
0
У вас такой же замок. Просто к заднице язычка приделаны соленойд. Ни что не мешает открыть ключам. Я написал об этом. Во вторых АКБ от бесперебойника позволяет питать подобную плату плюс работу замка на 5 человек в квартире 2 суток стабильно. Проверено.
23 Сен 15:04
0
А почему не использовали для шестерней нейлон? Не было под рукой или по другим причинам?
23 Сен 16:23
0
Нейлон есть, набрал влаги, сушить не захотел. По-хорошему шестерни это нейлон или поликарбонат, намёк понял и согласен.
23 Сен 21:02
2
Порадовала дверь без внешней ручки.
Как раз для "маски-шоу".

Только я бы ещё "усугубил" - приделал бы ещё и ручку, и имитацию петель - с другой стороны... ;)

253895508d3a09486d561d61fdf493cb.jpg
9994625c57399acae5396814150ed0db.jpg


Верх совершенства - три двери - рядом (как в магазине, ну или - в "Матрице"),
из них - только одна - настоящая:

be42b09daaf63c8ad1ee835e777feef3.jpg
23 Сен 23:25
0
http://3dtoday.ru/upload/resize_cache/main/a11/940_1080_1/a1174f0e2d20e996c09fd0b9326c3f40.jpg
Работающий Picaso 3d Builder!!! Супер! Можно попросить вас сделать несколько фото принтера?
24 Сен 20:56
1
Вот вам ещё один
Работающий Picaso 3d Builder!
в одной из школ г. Новосибирска.

Помогал настраивать соединение с ПК, у них Линуксы ;). Первое, что напечатал после кубика — держатель катушки для родной подставки.
К сожалению, остальные фотки не нашёл.:cry:
24 Сен 21:50
1
Спасибо! Собираю фото с редкими принтерами.
24 Сен 22:06
1
А uDelta насколько редкий для вас?

Если надо больше ракурсов, завтра на работе обфотаю…
24 Сен 00:26
3
Есть же электромеханические замки. Открыть можно картой или ключом. Есть свет - поднес карту к ридеру, услышал щелчок, потянул дверь. Нет света - достал ключ, открыл как обычный замок. На работе такой замок года 4 щелкает, проблемы только с доводчиком - иногда не доводит, дверь не закрывается, но это не проблема замка. Пнешь дверь - защелкнется без проблем. Изнутри открывается механической кнопкой на самом замке, кнопкой панели домофона, можно присобачить ардуину/есп8266, открывать через инет.
24 Сен 01:08
0
Там тоже варианты. Вот первый "классический" тип требует приличного усилия, доводчик, бывает, не справляется. А второй - интереснее. Там поворотный рычажок взвода пружины, захлопывается легче.

3f002f7448707e31ff7887929fecdeb7.gif


7314d88e1a7e62958f6200a1543fa440.gif
24 Сен 21:18
0
Электромеханическая Чиза захлопывается без проблем, стоит тысяч шесть. Открывается от 12 вольт просто подачей напряжения. Запитать через реле, прицепить кардридер и малину и все дела.
24 Сен 21:22
0
Чиза если по тому же принципу, что на первой картинке - захлопывается тяжелее, чем то, что на второй. Проверено.
Специально подбирали защелку, чтобы было максимально сложно придержать дверь и оставить открытой :)
24 Сен 21:28
0
Можно сигнализацию об открытой двери сделать если надо. Геркон, таймер, рассылка сообщения через Телеграм или СМС что дверь открыта больше чем ХХ секунд.
24 Сен 22:33
0
С герконом плохие истории происходят. Я его до этого вместо датчика IR ставил. Он то раскалывается, то язычок магнитится под углом, также он требует тщательной подгонки. Если какие-то детали гуляют, то начинаются сюрпризы. Плюс потенциальная опасность повлиять на него извне электромагнитным полем. Инфракрасный датчик в этом смысле работает как часы.
24 Сен 22:39
1
Цилиндрический геркон в торец двери сложно расколоть.
24 Сен 22:27
0
Шесть тысяч страшно. Еле с площадки на эту дверь наскребли))
Тем более сразу открестился от переделки двери под новые замки, стачивать железо с двери под новые размеры.
Конечно доплати ещё 10тр и все эти вкусные автоматизации довезут в базе при установке, тогда бы и поста не было. Ну я уже потихоньку печатаю накладной механизм. Шнур питания протяну внутри дверь, и вверху у петель аккуратно выведу.
25 Сен 02:28
0
Надо было чизу до кризиса покупать, тогда всего 3 тыщи стоила )
Велосипед вы конечно знатный устроили. Китайский электромеханический замок + ИБП на 12 вольт и проблема бы решилась в 10 раз быстрее. Железные ключи уже давно пора забыть - небезопасно это и неудобно.
24 Сен 01:16
0
Чем-то напомнило технологии Механистов в Thief 2.
25 Сен 21:53
2
Какие 6 тысяч? от силы тыщи полторы замок с электромагнитной фиксацией язычка. Если вырубили свет, удержание язычка не происходит, он отклоняется и дверь открывается. А с другой стороны он просто скошен и захлопывание двери штатное. В съемной квартире менял когда замок, обратил в магазине внимание, что есть какие-то электромагнитные, крутил их в руках, но так и не придумал на кой они мне нужны =)) . А если не хочется дверь резать, ну так можно наверное как-то поверх нахлобучить, распечатав крепеж и планку с пазом под язык. Прочность планки определяется прочностью ручки за которую будут дергать. Ну а вы применили какой-то уж очень творческий подход... жаль что не нашлось место паровой тяге ;)
25 Сен 23:03
1
жаль что не нашлось место паровой тяге
Всё впереди...

P.S.
Всё больше думаю о Механистах...

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Расчет угла нависания для поддержек

Natural Robotics готовится к приему заказов на бюджетный SLS 3D-принтер VIT

Cronos Hyperion — суровый сибиряк

Ключница в виде гитарного усилителя

В Нидерландах завершилось строительство 3D-печатного моста

Создание "ручного" ЧПУ фрезера