Реализованная в системе «Умный дом» функция автоматизированного управления на практике очень полезна и удобна. Как часто вам приходится для комфорта изменять положение штор в течение дня? А если бы они делали это сами? С оборудованием ABB-free@home они получат такую способность!
С помощью этой опции можно регулировать уровень естественного освещения в комнатах, а функция настройки сценариев позволит активировать автоматическое закрытие и открытие по времени захода и восхода солнца и множество других действий. Настройки очень гибкие, а изменить их можно в любой момент с центральной панели в здании, либо из любой точки мира, используя компьютер, смартфон или планшет.
Что входит в систему
Система управления шторами в Умном доме умеет контролировать:
- Рольставни;
- Шторы;
- Жалюзи;
- Гаражные ворота;
- И другие светозащитные, солнцезащитные и закрывающие приспособления.
Умные шторы в доме могут реагировать на заложенные в программу события, например, вот некоторые интересные функции:
- Управляемые жалюзи по времени суток или погоде - если вы не любите дождливую погоду, вы ее не увидите, а при включении света смарт жалюзи не позволят подглядывать за вами любопытным соседям;
- Защита при плохих погодных условиях - система по вашей команде или сама, по подсказке метеорологического датчика, защитит окна от повреждений, опустив рольставни;
- «Имитация присутствия» - данная опция защитит пустующее жилье. В ваше отсутствие, по заранее запрограммированному сценарию, технология будет управлять системами дома, создавая видимость жизненной активности.
Компания ООО «К-Электро» использует оригинальные моторизованные компоненты для Умного дома. Вы можете купить у нас комплект или заказать проектирование под ключ. Мы находимся по адресу: г. Москва, 1-я Пугачевская, д. 25, стр.1.
Представленная выше схема управления шторами довольно простая и позволяет с наименьшими затратами изготовить полезное устройство для автоматического открытия или закрытия штор на окне. С помощью переключателя S3 можно переключать на ручное управление, позволяющее чтобы шторы оставались частично открытыми или закрытыми. Схема управления шторами состоит из двигателя, и червячного механизма.
Автоматическая работа
Переключатель S3 определяет ручное или автоматическое управление. Q1 и Q2 и управляют реле А/2. S1 используется, чтобы открыть шторы, а S2 чтобы закрыть шторы.
C3 и R4 обеспечивают низкий ток проходящий через реле. Реле А/2 на 12 вольт с катушкой 500 Ом. Когда Q2 выключен, C3 будет разряжаться, но когда Q2 становится открытым (или при включении или при нажатии S1) конденсатор С3 заряжается очень быстро, через обмотку реле. Начальный ток зарядки достаточен для активизации реле.
Смещение Q1 подается через резистор R3, который присоединен к коллектору Q2. Когда Q2 включен, напряжение на коллекторе будет низким, порядка 0 и следовательно Q1 и светодиод L1 не будут работать. Когда Q1 выключен, его коллекторное напряжение будет высоким, и напряжение смещения Q2 подается через цепь L1, R1 и R2. И при этом шторы будут открываться.
Если теперь S2 нажата, напряжение базы Q2 станет равным 0 и Q2 закроется. В момент закрытия, его напряжение на коллекторе вырастет до напряжения питания и Q1 будет открыт. Светодиод L1 будет гореть, реле А/2 будет обесточено, Q2 будет закрыт.
Продолжительность работы двигателя контролируется P1 и C6 и регулируется в пределах от 1 до 12 секунд. Эта задержка регулируется таким образом, чтобы двигатель успевал полностью открыть или закрыть шторы. Выход таймера 555 идет через резистор R8 на Q3, который применяется питания двигателя через контакты реле A1 и A2.
При работе мотора в том или ином направлении(открытие, закрытие штор) светодиод L2 будет гореть всегда. Работающий двигатель генерирует ЭДС, диоды D4 и D5 не позволяют принести вред от ЭДС элементам схемы.
Транзистор BD139 является " рабочей лошадкой " в этой схеме, обеспечивая нужный ток для двигателя. Если корпус транзистора TO126, который показан на рисунке вверху то обратите внимание, что выводы расположены в порядке E, C, B, в общем как на рисунке.
Ручное управление
Если переключатель S3 поставлен на ручной режим, работа немного отличается. Реле управляют S1, S2, Q1, Q2 другая часть схемы работает так же, как в автоматическом режиме.
S1 и S2 определяют направление вращения двигателя. Кроме того, если S1 или S2 удерживать нажатой, ток смещения будет проходить через D1 и D2 и R6 на базу транзистора PNP Q4. Этот небольшой ток базы приводит к увеличению коллектор тока через R9 к базе Q3. BD139 теперь будет полностью включен и он приведет в движение двигатель до тех пор, пока будет нажата S1 или S2. Из всего этого следует что можно частично открывать или частично закрывать шторы. Если вы предпочитаете ручное управление, то ниже приведена упрощенная схема.
При нажатии кнопки включение подаётся питание на двигатель, с помощью контактов реле, он будет открывать шторы. При нажатии кнопки выключение двигатель будет крутить механизм в противоположном направлении, тем самым он будет закрывать шторы.
Детали которые используются в схеме:
Таймер NE555
Транзистор BD139
Транзистор BC107
Транзистор 1N4001
Диод 1N4148
Конденсаторы электролитические C1, C3, C6 - 100 мкФ 25В
Конденсаторы керамические или пленочные С2, С4, С5, С7 - 0.1мкФ
Реле 12 вольт 500 Ом
Резисторы R1, R9- 2.2 кОм
R2, R3, R6-10 кОм
R4, R5 -1 кОм
R10 -100 кОм
R7 -47 кОм
R8 -470 Ом
переменный резистор на 100 кОм
В этом проекте не самая совершенная механическая система, поэтому я жду новых идей по ее доработки. В самом начале я использовал червячную передачу и пластиковые шестерни. Пластиковые шестерни не выдерживают больших нагрузок и у них ломаются зубцы. После первой поломки пластиковых шестерней нужна была замена на более прочные, очевидно что самое оптимальное решение это использовать металлические шестерни. Не теряя времени сломанные шестерни были заменены на латунные.
Устройство механизма который крепится по бокам карниза или гардины.
Двигатель прикручен на деревянную площадку рядом с гардиной. Шторы крепятся на петли. В общем из фотографий все видно что и куда.
Трение - друг или враг?
В этой конструкции есть один важный процесс это трение. Если его слишком много, то двигатель не справится с нагрузкой, в итоге он может сгореть от длительного использования в такой ситуации. Если достаточного трения в контуре нет, то колесики будут проскальзывать там, где идет веревка. Чтобы избежать это, я применяю средство на силиконовой основе, для полировки мебели, это значительно снижает трение и позволяет легко двигаться шторам.
Двигатель нужно выбирать в зависимости от длины и веса штор. Для длинных и тяжёлых штор соответственно нужен двигатель мощнее. В качестве двигателя можно использовать любые двигатели, которые способны без труда перемещать Ваши шторы. У моего двигателя крутящий момент небольшой, но если скорость вращения уменьшить передачей, то крутящий момент (крутящая сила) увеличится. Червячная передача имеет 1 зуб, я использовал шестерню на 57 зубьев, тогда снижение скорости будет 57:1. Крутящий момент двигателя увеличится в 57 раз. Не стоит применять сильно много масла для смазки системы, так как оно может разбрызгиваться.
Настройка
Лучше всего это делать с открытыми шторами. При перемещении штор руками нужно уделить внимание на то чтобы они легко двигались.
Далее переключим в ручной режим. Теперь нажимая кнопку закрыть, шторы должны начать закрываться, кнопку нужно удерживать, если ее отпустить то они остановятся. Затем нажимая открыть, шторы должны двигаться в противоположном направлении.
Теперь открыть шторы, настроить и сохранить P1 на минимальное сопротивление и установить S3 в автоматический режим. Нажать закрыть, шторы начнут закрываться. Вернутся на ручной режим и открыть шторы, повышая P1 и переключиться опять в автоматический режим и нажать снова закрыть. Так повторять до полного закрытия штор.
Если у вас возникли проблемы с этой схемой, в первую очередь необходимо определить, какие они механические или электрические. Если не работает, то сперва проверьте блок питания, исправность деталей, правильность монтажа. Еще следует проверить сам механизм не заклинило ли его или может он слишком туго вращается.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| IC1 | Программируемый таймер и осциллятор | NE555 | 1 | В блокнот | ||
| Q1, Q2 | Биполярный транзистор | BC107 | 2 | В блокнот | ||
| Q3 | Биполярный транзистор | BD139 | 1 | В блокнот | ||
| Q4 | Транзистор | 2N3702 | 1 | В блокнот | ||
| D1-D3 | Выпрямительный диод | 1N4148 | 3 | В блокнот | ||
| D4, D5 | Выпрямительный диод | 1N4001 | 2 | В блокнот | ||
| С1, С3, С6 | Электролитический конденсатор | 100 мкФ | 3 | В блокнот | ||
| С2, С5, С7 | Конденсатор | 0.1 мкФ | 3 | В блокнот | ||
| С4 | Конденсатор | 4.7 мкФ | 1 | В блокнот | ||
| R1, R9 | Резистор | 2.2 кОм | 2 | В блокнот | ||
| R2, R3, R6 | Резистор | 10 кОм | 3 | В блокнот | ||
| R4, R5 | Резистор | 1 кОм | 2 | В блокнот | ||
| R7 | Резистор | 47 кОм | 1 | В блокнот | ||
| R8 | Резистор | 470 Ом | 1 | В блокнот | ||
| R10 | Резистор |
Этот механизм годится только для струнных пластиковых или металлических карнизов. По краям карниза устанавливаются два шкива, на которые петлей надевается струна, соединенная натяжной пружиной. (См. фото ниже). Для лучшего сцепления со струной можно использовать шкивы с зубчатыми фланцами. Можно изготовить шкивы и из дерева, слегка «взъерошив» их канавки напильником.
Струна всегда будет двигаться в противоположных направлениях, и на каждом конце с помощью небольшого крючка или кусочка провода шторы надо прикрепить. (См. ниже).
Оба шкива закреплены на небольшом расстоянии от стены с помощью кронштейна или деревянного бруска. Для жесткости они поджаты еще одним кронштейном или бруском. Через оба кронштейна проходят небольшие оси, которые фиксируются хомутиком с одной стороны, и шестерней, вращаемой мотором, с другой. (См. ниже).
Для крепления мотора я изготовил кронштейн из двух кусочков дерева. Он позволяет отодвигать мотор от ведомой шестерни и разъединять передачу. Поскольку каждая штора соединена с петлей, при движении одной шторы другая также приходит в движение.
Трение: друг или враг?
Трение очень важно для работы механической части этой конструкции. Если трение слишком велико, мотор может не сдвинуть шторы, и шкивы будут проскальзывать. Если трение в петле, создаваемое натяжной пружиной, слишком мало, мотор будет вращать шкив, а струна будет оставаться неподвижной. Эту проблему я решил с помощью аэрозольного баллончика с силиконовой полиролью для мебели, натерев ей пластиковую направляющую карниза. Чтобы натянуть струну пружиной, сначала прикрепите к пружине один конец струны, затем протяните свободный конец через шкивы, и также прикрепите к пружине, используя нейлоновые кабельные стяжки или клей. (См. ниже).
Может потребоваться некоторая регулировка, пока механика заработает правильно.
Ответ на вопрос подзаголовка таков: трение и друг, и враг. Струне требуется трение, а мотору - нет. Ниже показан мотор с подключенным приводом.
Мотор надо подбирать, сообразуясь длиной и весом штор. Я использовал 12 В мотор, продающийся в магазинах для домашнего конструирования. Ось я слегка удлинил с помощью латунной переходной втулки. Крутящий момент двигателя невелик, но понижение скорости редуктором дает пропорциональный выигрыш в крутящем моменте. В моем случае выигрыш составил 57:1. Шестерни можно немного смазать машинным маслом или густой смазкой, но учтите, что избыточная смазка будет разбрызгиваться по стенам и шторам!
Настройка
Это лучше всего делать при открытых шторах и разъединенной передаче. Потяните за одну из штор. В движение, легко и без заеданий, должны придти обе шторы, и встретиться в середине карниза. Если так не получилось, чуть-чуть натрите карниз силиконовой полиролью и измените крепление штор проволокой.
Затем переключите схему в ручной режим. При открытых шторах, нажмите кнопку закрывания. Пока кнопка нажата, шторы будут закрываться, и остановятся сразу, как только будет отпущена кнопка. Теперь нажмите кнопку открывания. Шторы должны двигаться так же, но теперь в противоположном направлении. Если все получается нормально, возьмите часы, и измерьте время открывания и закрывания штор. Мотор должен быть достаточно тихоходным, и работать несколько секунд. (Мои шторы закрываются за 3 секунды, правда, комнатка у меня маленькая).
В конце откройте шторы, выверните подстроечный резистор P1 в положение минимального сопротивления, а переключатель S3 поставьте в положение автоматического режима. Нажмите на кнопку закрывания, мотор включится на секунду, или около того, и шторы начнут закрываться. Переключитесь в ручной режим, слегка увеличьте P1, вернитесь в автоматический режим и нажмите кнопку закрывания опять. Повторяйте эти действия до тех пор, пока не подберете время, подходящее для закрывания штор. Теперь нажмите кнопку открывания (при S3 установленном в ручной режим), и за установленное время шторы должны раскрыться полностью.
Заключение
Если у вас возникнут проблемы с этой схемой, первым делом определите, какого они свойства: механического или электрического. Механические проблемы возникают как в ручном, так и в автоматическом режиме, и обусловлены механизмом открывания/закрывания штор в целом.
Если проблемы электрического характера, проверьте первым делом источник питания, затем индикаторы L1 и L2. Если совсем ничего не работает, соберите простую схему на реле для ручного управления из первой части статьи, а затем вернитесь к схеме для автоматического управления.
Компания MiMismart предлагает установить в вашем доме интеллектуальную технологию управления шторами, жалюзи и рольшторами. Данная функция реализуется дистанционно при помощи электропривода и сенсорной панели, в качестве которой может выступать ваш мобильный телефон. Таким образом, рутинные механические действия заменит автоматика: шторы будут открываться и закрываться в зависимости от вашего желания или команды контроллера Умного Дома. В технологию «умные шторы» входит электрический карниз, в котором расположен армированный трос или ремень. В данное оборудование встроен электропривод, который перемещает каретку с прикрепленной к ней тканью вдоль профиля. Наши специалисты помогут вам настроить удобные сценарии управления шторами в Умном Доме.
Преимущества
Благодаря шторам на электрокарнизе вы сможете закрыть любой оконный проем и организовать автоматическое открытие/закрытие в зависимости от освещенности и времени суток. Это делает системы популярными не только в офисных помещениях, где они применяются довольно давно, но и в частных домах, квартирах. При этом данная технология не требует значительных затрат электроэнергии.
Кроме обозначенных выше достоинств можно выделить следующие преимущества системы умных штор:
- низкий уровень производимого шума;
- плавный старт и стоп;
- различные варианты штор;
- множество различных вариантов настройки сценариев для интеллектуального дома;
- простая интеграция в уже существующую систему.
Виды умных штор
Жалюзи. Такая интеллектуальная система работает за счет инфракрасных и радиосигналов, которые посылаются на удаленный электропривод. Последний вмонтирован непосредственно в карниз жалюзи. Отличный вариант для зданий с большим количеством окон. Также среди преимуществ такой системы можно отметить возможность настройки определенного положения ламелей для пропуска строго ограниченного количества света в помещение. Предлагаются различные варианты жалюзи – вертикальные, горизонтальные и рулонные.
Подъемные шторы. Передвигаются по вертикальным осям за счет шнуров или других механизмов. Данная разновидность штор применяется в помещениях, где из-за особенностей конструкции окна невозможно установить раздвижные модели. Достаточно популярны подъемные варианты в кухнях или лоджиях, а также в мансардных помещениях загородных домов. Часто их используют на лестничных пролетах, в оранжереях, солнечных соляриях и пр. Данные модели незаменимы, когда требуется закрыть окно сложной формы, имеющее скошенные углы или наклон. Существуют различные конструкции таких штор – римские, французские, австрийские, лондонские и т. д.
