Первые шаги по автоматизации жилого пространства

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...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'.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.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.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...