Автоматический привод окна DIY

О проекте

Всё шло своим чередом, пока не приехал в конце августа 2019 один мой старинный друг, и ну собрались мы на кухне «чаю попить» за закрытыми дверями. Через некоторое время, примерно после первого выпитого чайника, и родилась идея – нужен «Отрыватор» окна для проветривания, да не абы какой, а автоматический и обязательно с «преферансом и поэтессами».

Собственно, на том и порешили. Друг уехал, дабы вернуться ровно через год, и обсудить получившийся проект за чашкой чая.

А я принялся копать интернеты, и на тот момент времени не смог найти ничего более менее подходящего. Ну, а раз так, будем опять изобретать свой велосипед.

Вариант 1.0

Собранный первый вариант показал свою работоспособность, но движение Серво-привода в режиме «откидывания» створки окна были рваные и не равномерные, очень не хватало плавности, а точнее режима «плавный стар-стоп».

Вариант 1.1

Как-то так совпало, что попалась на глаза статья Алекса Гаера про управление Серво-приводами. Собственно идея быстро сформировалась и проекту был дан старт на Ардуино и Серво-приводе. Естественно плавно открывать/закрывать окно с кнопки у меня получилось, но хотелось привычного Wi-Fi и MQTT, а потому была добавлена ESP8266 с прошивкой от Tasmota.

Привод «Открыватора» проработал около недели и рассыпался (умерли шестерни сервы), в следствии чего окно вернулось в режим управления руками. Да и стабильности в связке Ардуино и ESP8266 по UART не было, команды периодически пропадали. И как следствие проект был заморожен на некоторое время.

В декабре 2019, я натыкаюсь на первую статью про «Универсальный привод для автоматического удаленного открытия окон». И вот тут я понимаю нужно ускорится.

Ответвление первое

Без специализированных приборов оценить полученный эффект проветривания невозможно, а очень хочется. Из параметров которые можно измерить с достаточной достоверностью и «на коленке» это:

• температура
• влажность
• уровень CO2
• уровни PM2.5 и PM10

Так и родилось первое ответвление от основного проекта – Домашняя погодная станция. Ну, а поскольку аналогичный опыт у меня уже был в этом моём проекте, пора приниматься за работу.

Используя полученные данные, уже хотя бы косвенно, можно было-бы оценить эффективность «Открыватора», но, он «временно вышел». А потому, автоматизация временно откладывается.

По причине, моей не любви, к проектам на макетных платах была нарисована и заказана печатная плата. В настоящее время плата прибыла, но пока не распаяна.

Ответвление второе

Давно уже была идея усовершенствовать вентиляцию на уютной кухне, ведь и она влияет на результаты работы «Открыватора». Управлять двухскоростной кухонной вытяжкой конечно можно, но она сильно шумит, а хочется тишины и чтобы ничего не отвлекало.

Из имеющихся в наличии компонентов была собрана вторая вытяжка, с возможность плавной регулировки оборотов под 120мм тихий вентилятор от системного блока ПК.

Вариант 2.0

Поскольку идея с Серво-приводом временно была отодвинута в дальний ящик, а «Отрыватор» очень нужен (время уже пожимает), решено было сделать промежуточную версию на редукторном Nema-17 и ESP8266, некоторый опыт работы в этой области у меня уже был.

Значит пора браться за проектирование корпуса и компонентов, вся электроника для управления Nema-17 у меня уже была из этого моего проекта. Обязательным условием была установка на штатные крепления, без сверления окна. Возможность запирания окна на штатную фурнитуру, в этой версии не предполагается.

И после проектирования приниматься за сборку.

Вот краткое видео, как эта версия «Открыватора» работает. К сожалению, оригинал видео был утерян, осталась только сжатая версия.

И вот, когда уже почти всё готово, я натыкаюсь на вторую статью  про «Универсальный привод для автоматического удаленного открытия окон», за что автору огромное спасибо. И опять я, понимаю нужно ускорится.

Вариант 3.0 (в мечтах)

И вновь, я споткнулся об отсутствие прошивки (ну вы же помните ... ну не программист я, а клавиатуру в лесу нашёл), которая могла бы плавно управлять двумя сервами без всяких посредников. Хотя моя надежда не умирает, и возможно в ближайшее время у Tasmota появится необходимый мне функционал, по крайней мере, разговор на эту тему, с одни из разработчиков у меня уже был.

Вот так, сейчас мне видится новая версия «Открыватора».

Изначально мне очень хотелось сделать проект «Открыватора» используя Серво-приводы, с возможностью:

• работа створки окна именно в откидном положение
• запирания окна на штатную фурнитуру
• питания от аккумуляторов
• максимальной безопасностью для домашних
• работа в ручном и автоматическом режиме (по показаниям с датчиков).

Итоги

Мне удалось сделать запланированное, хоть и частично, и не всё задуманное. Делать одновременно несколько проектов, несколько затруднительно, но когда нас это останавливало, да и домашние как и друзья меня полностью поддерживают, а это дорого стоит.

Проект вылился, по стоимости в 65 убитых енотов, да дорого, но для себя ничего не жалко, да и здоровье не купишь за деньги. 

Все 3D модели, если кто-то захочет их повторить, вместе с исходниками в формате Fusion 360, мной выложены на Thingiverse, найти их там можно просто набрав в поиске мой ник.