Automatic Gate Slider Under $ 100: 15 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

I løpet av sommeren motiverte pappa meg til å se på å kjøpe et portautomatiseringssystem og sette det opp. Så jeg startet min forskning og så på pakkeløsninger på AliExpress og lokale leverandører. De lokale leverandørene tilbød komplette løsninger, inkludert installasjon for> $ 1000. Dette var italienske systemer og skulle være av meget høy kvalitet. Men prisen var langt ut av budsjettet vårt. Systemene på AliExpress var også ganske dyre, den billigste var $ 500 før skatt. Jeg ga ganske mye opp på ideen om å kjøpe et komplett system og så på noen DIY -tilnærminger.

Etter min første undersøkelse konkluderte jeg med at det vil være veldig vanskelig og tidkrevende å bygge det fra bunnen av. Det også ved å bruke begrensede ressurser. Men så tok jeg det som en utfordring og begynte å sette en grov plan sammen.

Det tok meg mye prøving og feiling, og mye hardt arbeid, men jeg klarte å sette opp et pålitelig system til et prispunkt som ingen andre systemer kan slå.

Hvis du ønsker å bygge noe slikt, vil jeg oppfordre deg til å gjøre det mens jeg forklarer alle problemene jeg støtte på under byggeprosessen min. Forhåpentligvis vil du kunne få litt innsikt og unngå feilene jeg gjorde.

Hvis du liker det jeg har laget og forklart, kan du vurdere å gi meg en stemme. Enhver støtte er høyt verdsatt. _

Følg meg også på andre plattformer når jeg deler fremdriften min mellom prosjektene.

Facebook: Badars verksted

Instagram: Badars verksted

Youtube: Badars verksted

Trinn 1: Planen

Jeg begynte å tenke på hvordan jeg skulle gå frem. Det er mange måter et slikt prosjekt kan løses på, hver med sine egne fordeler og ulemper.

Det første jeg gjorde var å forstå det eksisterende systemet jeg jobbet med. For meg betydde dette min tunge skyveport av metall. For deg kan det bety noe annet, og jeg vil anbefale deg å først fullt ut forstå systemet ditt før du går på en strategi.

Jeg innså at porten min ikke var bygget veldig godt og hadde noen variasjoner i bevegelsen. Så uansett hvilken oversettelsesmetode jeg skulle ha, måtte jeg dekke den variasjonen. Det fikk meg til å tenke på å bruke motorsykkelkjede. Jeg har brukt dem før, så jeg var kjent med arbeidet deres. De er billige og allment tilgjengelige. Og deres store seksjoner betyr at mindre feiljustering ikke vil ha så stor betydning. Monteringen av kjedet på overkanten fungerte bra for meg siden jeg hadde en brakett på toppen for å montere motorenheten slik at alt kunne sitte pent på toppen av porten.

Deretter kom motorvalget. Jeg skjøt for en lav kostnad, så jeg gravde meg inn i den venstre delen av beholderen og fant en vindusviskermotor fra min kamprobot. Jeg husket at denne motoren hadde mye dreiemoment og var veldig godt bygget. Så jeg var sikker på at den ville ha nok strøm til å kjøre porten.

For nå hadde jeg all planen jeg trengte. Elektronikk og kontroll er en helt annen historie, og de kommer senere.

Trinn 2: Test motoren "nøyaktig"

Så jeg var sikker på at motoren vil være i stand til å flytte porten, men jeg hadde ikke tenkt å bygge hele greia og deretter bli bevist feil. Så jeg gjorde det ingeniører skal gjøre. Testing.

Jeg tror de skal gjøre beregninger først, men jeg hadde ingen verdier å beregne ut fra. Så jeg støvet min gamle kamprobot og bandt den til porten. Kamproboten bruker to vindusviskermotorer for å drive den. Og det var det nærmeste jeg var i stand til å sette opp raskt i navnet på testing.

Jeg ga roboten full gass, og hva vet du, porten begynte å bevege seg. Til tross for mangel på trekkraft, var roboten i stand til å flytte porten. Det var bra nok for meg, så jeg fortsatte.

Trinn 3: Lag motorfeste

Fra en tidligere ulykke visste jeg at disse motorene ikke er noen spøk. Og hvis du får fingeren i tannhjulet, kan du kysse det godt. Jeg hadde en hendelse som nesten mistet fingeren da jeg bygde kamproboten, så jeg snakker av erfaring.

Basert på den erfaringen, ønsket jeg at forsamlingen skulle være så gjemt som mulig. Så jeg bestemte meg for å montere den på braketten som holdt porten på plass.

Jeg festet først en stålplate mellom de to vinkeljernstykkene. Dette var slik at jeg kan montere motorenheten min på toppen, uten å måtte bekymre deg for å ha en solid base.

Jeg bestemte meg for å gjøre motoren monterbar flyttbar fra hovedporten fordi jeg kanskje vil jobbe med den separat. Det hadde vært veldig vanskelig å ta av motoren, spesielt fordi jeg jobbet på et trangt sted. Dette betalte seg senere da jeg tok av motorenheten flere ganger for å jobbe med den.

Som du kan se, festet jeg motoren til motorenheten. Jeg festet også tannhjulet på motoren og et par tannhjul på hver side for å lede kjedet på motorhjulet og ikke la det gli under belastning.

Trinn 4: Lag kjedebraketten

Hele temaet for dette prosjektet var å holde kostnadene nede, og derfor ønsket jeg å gjenbruke gamle stålbiter i stedet for å kjøpe nye. Jeg fant et gammelt stykke vinkelmasse som var tykt nok til mitt bruk.

Jeg kuttet aksjen i størrelse ved hjelp av vinkelsliperen og sveiset den sammen for å lage braketten. Så sveiset jeg braketten på toppen av porten. En viktig ting å merke seg er at du ikke vil sveise på toppen av en malt overflate. Slip alltid bort malingen i sveiseområdet.

Jeg måtte gjøre sveisingen tre ganger. Den første gangen var fordi jeg ikke monterte braketten utenfor de fysiske harde stoppene på porten. Så da jeg testet den og ved et uhell brøt en av ledningene til grensebryteren, presset braketten inn i grensebryteren og brakk den. Så det er viktig å alltid montere brakettene slik at de ikke kan skade en annen del av systemet hvis de elektroniske grensebryterne mislykkes.

Den andre gangen var fordi jeg monterte brakettene skjeve. Dette var mitt første sveiseprosjekt, og jeg hadde ikke ordentlige klemmer, så jeg hadde vanskelig for å justere braketten.

En siste feilen jeg gjorde var å bore et hull etter å ha sveiset braketten fullstendig. Og fordi sveising gjør stålet mye vanskeligere, er det mye vanskeligere å bore ut. Jeg brukte tre borekroner og en time med konstant boring for bare å lage to hull.

Så lær av disse feilene hvis du planlegger å gjøre noe lignende. La oss gå videre til å installere kjeden.

Trinn 5: Installere kjeden

Jeg tenkte først på forskjellige ideer om hvordan jeg skal montere kjeden slik at den vil ha støtdemping for å forhindre motoroverbelastning når jeg starter fra en statisk posisjon. Men ingenting virket enkelt nok til å gjennomføre. Så jeg gikk bare med den billigste og enkleste løsningen.

Jeg tok den ene kjeden og kuttet det midterste lageret på endestykket. Jeg tok deretter en 3 bolt og skar av hodet. Jeg festet bolten i den siste delen av kjedet og sveiset den på. Det er kanskje ikke den vakreste løsningen. Men det vil fungere.

Jeg koblet alle kjedene ende til ende og festet deretter mutterenden i kjedebraketten på den ene siden. Jeg målte for å se hvor jeg måtte kutte kjedet på den andre siden. Jeg merket det og gjentok muttersveiseprosedyren.

Jeg monterte deretter kjedet på toppen av porten. Jeg brukte et par bolter for å feste de to endene slik at bolten ikke løser seg løs.

Nøkkelen i mitt tilfelle var ikke å stramme kjedet for mye fordi det ville belaste motoren og tannhjulene mye. I stedet syntes det å være den beste måten å unngå konstant belastning på motoren å la den tunge kjeden hvile på portens øverste kant.

På den måten, når motoren begynner å bevege porten, må den først trekke vekten av kjedet før den faktisk trekkes i porten. Det fungerer som en slags fjær for å unngå motoroverbelastning.

Den mekaniske delen av portåpneren er komplett. Vi kan gå videre til noen tester for å se om det faktisk fungerer.

Trinn 6: Testing

Nå som den mekaniske siden av prosjektet var ferdig, kunne jeg teste det ut for å finne ut noen knekk og mulige fallgruver. Jeg brukte et 12v blybatteri og koblet nettopp motoren manuelt til batteriet. Og ja! Porten begynte å bevege seg. All innsats til nå var ikke for ingenting.

Jeg innså et par ting under testing. Den ene var at portkanalen måtte være ren og alt måtte smøres ordentlig. Ellers kan den lille motoren ha problemer med å flytte porten.

En annen viktig ting var at jeg måtte ha en form for elektronisk overbelastningsbeskyttelse for motoren min i tilfelle de elektroniske grensebryterne sluttet å fungere. Jeg ville ikke steke motoren hvis det skjedde.

Jeg bestemte også den riktige kjedespenningen for optimal ytelse da jeg testet motorens nåværende trekk med forskjellige spenninger. Lavere spenning var bedre fordi den sugde opp alle feilene i justeringen ved å vri mot venstre og høyre uten å stresse ut motoren.

Med disse resultatene var jeg klar til å begynne arbeidet med den elektriske siden av tingene.

Trinn 7: Elektronikkplan

Så planen med elektronikk -siden var å holde tingene så enkle som mulig mens du har ønsket funksjonalitet.

Strømmen kommer fra et 12V tørr blybatteri som vil være koblet til en batterilader. Selv om jeg hadde mange problemer med laderen som jeg skal snakke om senere.

Hjernekassen vil være et arduino -brett. Ikke noe fancy, bare en arduino -uno. Motorkontrollen vil være gjennom et 4-kanals relékort som fungerer som en H-bro. RF -kommunikasjonen håndteres ved hjelp av en 433 mhz mottakermodul. En av de billige $ 1 -brettene. Selv om det ikke er den beste ideen i ettertid. Mer om dette senere. Den nåværende sensingen bruker en 20A strømsensor. Og til slutt vil grensebryterne og manuelle brytere bare være vanlige brytere.

Fjernkontrollene jeg brukte var programmerbare bilfjernkontroller. Selv om de ga meg trøbbel også.

Så dette var planen. La oss komme inn i det grusomme av det.

Trinn 8: Bygg elektronikk

Byggeprosessen for elektronikk var ikke noe komplisert. Jeg samlet alt på en måte som jeg kunne bytte ut deler raskt om nødvendig. Jeg brukte header pins og spade -kontakter der det var mulig for å muliggjøre rask demontering. Jeg brukte et relativt stort proto -kort for å koble grensebryterne og rf -kortet. Å ha et stort brett tillater meg å legge til flere funksjoner i fremtiden uten å måtte gjøre det eksisterende rammeverket om.

Det er noen problemer jeg løp inn i når det gjelder elektronikk. Først var stafettbrettet. Sporene på relékortet var ikke designet for å håndtere store strømmer ved lave spenninger. Noen stafettplater har fortinnede spor, men mitt gjorde det ikke. Og ett av sporene blåste opp etter en stund. Så jeg broet alle høystrømslinjene med en passende størrelse ledning.

Et annet stort problem var at laderen forårsaket mye EM -forstyrrelse. Dette var fordi laderen var av merket og ikke hadde noen form for sertifiseringer. Og forstyrrelsen rotet med kretsen. Det ville tilfeldigvis ikke svare på rf -kommandoer. Jeg innså at dette var et EM -problem da jeg tok den bærbare datamaskinen nær elektronikken for programmering, og den gikk helt ut av kontroll. Jeg kjøpte en helmetall kroppslader som var veldig overveldet for mitt bruk, men ser ut til å fungere bra for nå. Jeg vil imidlertid endre det senere.

Jeg fikk også problemer med kontaktene jeg brukte til de eksterne bryterne. De er veldig skjøre og går i stykker når de tas ut flere ganger. Jeg må fortsatt finne ut noen bedre kontakter for det.

RF -modulen jeg brukte er en veldig grunnleggende modul, og rekkevidden er ikke imponerende i det hele tatt. Men det var det jeg hadde for hånden og det som fungerte, så jeg holdt meg til det for nå. Selv om jeg planlegger å oppgradere til en bedre modul, spesielt fordi jeg vil at serien skal være et problem. Jeg hater å måtte gå mot systemet bare for å få det til å fungere.

Trinn 9: Hus i elektronikken

Først monterte jeg elektronikken på et stykke kryssfiner og planla å bygge en plastboks på toppen av den. Men jeg innså da at det ville bli mye jobb. Så i stedet kjøpte jeg en stor matbeholder som hadde en vanntett forsegling på den.

Jeg monterte batteriet og laderen i bunnen. Jeg monterte elektronikken på et stykke plast som fulgte med esken. Jeg fylte hakk for alle ledningene som kom ut av esken, og brukte deretter litt silikonfett for å sikre at det ikke kan komme vann inn. Jeg laget også et 3D -trykt antennedeksel i forsøk på å maksimere rekkevidden.

Boksen fungerer perfekt. Det er klart, så jeg kan se om alt er bra inni uten å måtte åpne det. Og det har overlevd noen alvorlige regnperioder, så det burde være bra. Selv om en bekymring er varme inne i esken fordi den er klar og solen kan varme opp elektronikk raskt. Enkel løsning på det er å dekke det med et annet åpent deksel for å unngå direkte sollys.

Trinn 10: Grensebryter

Grensebryteren for porten var et alvorlig smertepunkt da jeg måtte gå gjennom flere iterasjoner av designet for å få det til å fungere pålitelig.

Først limte jeg bare to spakbrytere på begge sider av festet og limer støtfangere på porten for å treffe bryterne. Dette var en solid ide i prinsippet ettersom jeg har sett det fungere i 3D -skrivere. Men etter noen tester ble begge bryterne skadet og støtfangerne brøt av. Jeg oppgraderte til større brytere og la til skum foran støtfangerne i håp om å unngå virkningen. Men de brøt fortsatt av.

Jeg innså at porten har mye treghet når den treffer grensebryteren, og derfor vil det sannsynligvis ikke fungere å ha en kraftstopp -grensebryter. Jeg dro til elektronikkmarkedet for å lete etter ideer og fant en rullebryter.

Jeg laget en 3D -trykt brakett for den og en 3D -trykt rampe. På denne måten vil bryteren bli aktivert når det kommer til grensen, men det vil ikke være i veien hvis porten av en eller annen grunn ikke stopper i det hele tatt eller fortsetter å rulle på grunn av treghet.

Trinn 11: Programmering av elektronikken

Programmeringen av elektronikken var ganske enkel. For RF -mottakeren brukte jeg rcswitch -biblioteket som håndterer alle de små detaljene om å motta signalet fra fjernkontrollene. Resten var bare en haug med hvis løkker for å se etter forskjellige forhold. En av disse betingelsene var kontroll av overstrømsvern. Jeg brukte en sløyfeteller for å se etter det. Du kan finne den vedlagte koden og kommentere hvis du vil at jeg skal forklare den nærmere.

Trinn 12: Problemer avslørt og deres løsning

I løpet av dette prosjektet møtte jeg mange mekaniske og elektriske problemer. Jeg har nevnt noen før, men jeg vil liste dem nedenfor.

1. Grensebrytere for hardt stopp: Dette ble et problem ettersom grensebryterne ville motta mye kraft selv etter at strømmen til porten ble slått av. En så tung masse har rikelig med treghet. Og enhver stoppbryter jeg kunne tenke på var ikke nok til å absorbere den tregheten. Fixen er å bruke rullende grensebrytere som jeg gjorde.

2. Grensebrytere plassering innenfor harde grenser: Din fysiske plassering av grensebryteren må være slik at selv om grensebryteren ikke fungerer, kan porten ikke rulle inn i bryteren og ødelegge den. Dette ble et problem da en av grensebryterens ledninger brøt av og porten rullet inn i bryteren og ødela braketten og bryteren. Jeg fikset dette ved å flytte kjedebraketten utover slik at den ikke kan treffe grensebryteren under noen omstendigheter.

3. Kjedestramming for høy: Da jeg først satte på kjedet, strammet jeg den så mye at den satte mye kraft på motorakselen vinkelrett på bevegelsesplanet. På grunn av dette var motoren ineffektiv da den kjempet mot mye friksjon. Dette hadde ikke vært et problem hvis jeg laget et skikkelig motorfeste med lagre og alt, men jeg hadde ikke kompetansen til det. Pluss at porten ikke var rett i lengden, så kjedet flyttet fra venstre til høyre. For å fikse dette problemet, løsnet jeg kjedet enkelt. Det går ikke jevnt.

4. EM -interferens fra laderen: Batteriladeren jeg ønsket å bruke produserte så mye EMI at den gjorde mottakeren ineffektiv og usikker. Jeg prøvde å bruke skjerming, men jeg tror at kombinasjonen av ledende og utstrålt EMI var for mye for kretsen å håndtere. Løsningen for dette er ikke en permanent løsning, men jeg brukte en mye større metallhuslader som er nesten 20 ganger så kraftig enn det som trengs. Men det fungerer for nå.

5. RF -rekkevidde: RF -mottakeren jeg brukte var ikke den beste. Det var en av de billige $ 1. Rekkevidden, selv om den ikke er forferdelig, er ikke nok for meg til å være komfortabel. Foreløpig har jeg bare optimalisert den ved hjelp av en trådantenne, men jeg vil lete etter en bedre RF -løsning.

6. Kopiering av RF -fjernkontroller: Dette var et så dumt problem, da jeg endelig fant det ut, lo jeg. Så jeg kjøper disse programmerbare fjernkontrollene som kan lære koder fra andre fjernkontroller. Jeg brukte en av dem som grunnlinje og prøvde deretter å kopiere kodene til den ene til den andre. Etter timer med fikling fant jeg ut at du ikke kan kopiere fjernkontrollen fra en annen fjernkontroll som ligner den. Du kan bare kopiere koder fra standard fjernkontroller. Det tok meg utallige timer å finne ut av det. Så prøv å ikke gå i samme felle. Fix er å bare bruke en hvilken som helst annen standard fjernkontroll og deretter kopiere den til alle programmerbare fjernkontroller.

7. Boring i hardt stål: Dette var et irriterende problem. Da jeg monterte kjedebrakettene mine på porten, ville jeg bore et hull i dem. Det var da jeg fant ut at stålet var herdet fordi jeg sveiset det. Jeg knuste mange biter for å komme meg gjennom dette. Så mitt råd er å bore før du sveiser. Vil spare deg for mye trøbbel.

Dette var noen av problemene jeg møtte under byggingen min. Jeg vil legge til denne listen etter hvert som jeg tenker på flere problemer.

Trinn 13: Fullfør bygningen (er en bygning noensinne ferdig?)

Jeg fullførte bygget ved å sette alt sammen. Elektronikkboksen gikk på plass og ble koblet til strøm. Jeg fullførte et 3D -trykt hus for de manuelle bevegelsesbryterne og monterte dem der de lett kunne nås. Jeg la ermene på ledningene og bandt dem på plass for å unngå at noen ledninger setter seg fast i de bevegelige delene. Jeg tok fra hverandre motorenheten for å male den. Jeg malte også kjedebrakettene da de allerede hadde begynt å ruste.

Og det var det. Den automatiske glidebryteren var klar til bruk. Det er to måneder siden jeg var ferdig med det, og det fungerer fortsatt som forventet. Jeg kommer til å gjøre forbedringer av det når jeg kommer hjem, så jeg kan ikke kalle det et ferdig bygg. Men ferdig for nå.

Jeg brukte mer enn $ 100 på det med tanke på alle tingene jeg kjøpte som jeg ødela eller aldri brukte. Men jeg vil fortsatt liste opp stikken for å vise at det kan gjøres under $ 100 hvis du tenker på det.

Trinn 14: Materialliste

Mange deler inkludert stål, motor osv. Ble resirkulert. Derfor er de ikke den beste tykkelsen eller måtte ryddes opp. Men jeg endte opp med å spare mye penger.

1. Vindusviskermotor AliExpress = $ 10 fra søppelplassen
2. 12V 4,5Ah blybatteri = $ 10
3. 12V batterilader = $ 10
4. Motorsykkelkjede = $ 20 (mindre fra søppelplassen)
5. Relémodul AliExpress = $ 3
6. Arduino Uno AliExpress = $ 4
7. Nåværende sensor AliExpress = $ 2
8. RF -modul AliExpress = $ 2
9. RF -fjernkontroll AliExpress = $ 5
10. Bolig = $ 15
11. Grensebryter AliExpress = $ 5
12. Diverse (stål, wire etc.) = $ 14

Totalt = $ 100

Trinn 15: Konklusjon

Dette prosjektet har pågått i to år nå. Og det har ikke vært flere problemer. Uansett gjør jeg trinnvise forbedringer nå og da. Jeg har oppgradert fjernkontrollene, lagt til vanntette brytere, gjort om ledningene, lagt til spenningsregistrering, oppgradert laderen og mye mer.

Bygget har vist seg å være veldig pålitelig gjennom høy varme og regn. Jeg er stolt over det jeg klarte å bygge, og det også til en veldig lav pris. Jeg skal snart bygge et annet system for noen slektninger med noen flere forbedringer på min opprinnelige design.

Jeg håper du har lært noe av min reise gjennom dette bygget. Hvis du har spørsmål eller kommentarer, vennligst spør bort.