懒癌患者,做个自动窗帘拯救睡眠吧

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懒癌患者,做个自动窗帘拯救睡眠吧

天气渐渐冷下来了,恐怕起床关窗帘已经可以称得上“十大酷刑”之一了吧。所以就自己动手做款自动窗帘吧,只需开启蓝牙,就可无线控制窗帘的开合。下面就是这款自动窗帘的制作过程,列位看官,上眼吧。

第一步:电子部分

这篇教程先从电子部分写起,搞定这部分之后就可以去完成机械部分的任务了,下面是开始前需要准备的零部件。

第二步:要用到的零部件

这些部件都可以从万能宝买到,而且价格也不算太贵。

· Arduino Nano开发板一块

· 12V电源一个

· 步进马达一台

· 步进驱动器一台

· 面包板一块

· 蓝牙模块一个

· 实时时钟一台

第三步:要用到的工具

· 电烙铁

· 焊料

· 小号老虎钳

· 海绵铜

· 表匠眼镜

在焊接时,用小号老虎钳固定住电路板,以防其乱动。在清洁烙铁时,可用钢丝球,而不是随便去厨房找块海绵。钢丝球更好用,而且由于耐高温,所以寿命也更长。表匠眼镜在焊接时则能发挥奇效,你能清楚的看到焊点的情况。如果配件使用得当,装配的速度明显会快很多。

第四步:布局组件

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开始焊接各个零部件前,建议你把它们依次排开,看看它们到底能不能拼在一起。当然,如果你用的是定制电路板的话,这一步就可以跳过了。

由于体积原因,把步进驱动器放在了侧面。不过电路板上的垫片并未与其接触,所以也不会造成短路问题。开始焊接后,把步进驱动器换到了对面。因为总共就三个部件,所以给它们找个位置其实并不难。除了布局问题,我们还得准备足够的线。

第五步:焊接零部件和线缆

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安排好各个部件的位置后,用老虎钳夹住电路板开始焊接工作。搞定了主要的部件后我们就需要开始走线了。零部件上有些线长了点,不过没有直接剪断它们,而是在焊接中用上了它们。在线缆上打洞,并且在它和引脚间做一个焊桥。

下面就是走线:

Arduino D2 -> 蓝牙接收器

Arduino D3 -> 蓝牙发射器

Arduino D10 ->步进驱动器使能引脚

Arduino D11 ->步进驱动器步进引脚

Arduino D12 -> 步进驱动器定向引脚

电源正极->Arduino Vin接口->步进驱动器VMOT引脚

电源负极-> Arduino接地线-> 步进驱动器接地引脚-> 蓝牙接地线

Arduino +5V ->步进驱动器VDD(器件工作电压)->蓝牙VCC(电路电压)

步进驱动器1B->步进电机上的灰线

步进驱动器1A->步进电机上的红线

步进驱动器2A->步进电机上的黄线

步进驱动器2B->步进电机上的绿线

注意:不是所有步进电机的引脚颜色都相同

第六步:总装

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在总装时可能会有点乱,不过最后还是成功了,如果没能成功,可以用标头来替代焊接。

第七步: Arduino 所用代码

这次用到的代码很简单。由于蓝牙模块的工作模式与串行端口类似,所以用Arduino中的SoftwareSerial库来获得信号。这样一来就不用使用发射和接收引脚了,而且修改程序时也不用断开蓝牙连接了。此外,蓝牙还能读懂发送的字符,这样就能控制步进电机以便开关窗帘了。根据滑轮的周长,还可以控制其滚动的距离。 这里就是使用的代码,在这里你还要设定时间 。

第八步:安卓平台控制App

想要在手机上实现对窗帘的控制,你得做一个安卓App。在这个App中,我们需要设定一个开关按钮。此外,在App中我们还能设定实时时钟并定时开关窗帘。做App我比较熟悉App Inventor,不过为了练手,我选 了另一个工具──Android Studio。另外我还用到了免费应用Bluetooth spp pro。在这个App里,发送“o”就会打开窗帘,“c”则是关闭窗帘。

第九步:机械部分的组装

下列物品是我们在机械部分要用到的零部件:

· 2个步进马达滑轮

· 1个NEMA 17电机支架(最好再找一个备用)

· 1个5毫米螺栓

· 2个5毫米螺母

· 1个角型托座(最好再找一个备用)

· 一些螺丝

· 鱼线或其他类型的细线

第十步:要用到的工具

· 剪刀

· 强力胶

· 电钻

第十一步:给窗户装上电机和滑轮

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装电机的时候,直接将电机支架固定在墙上就好,是不是很简单?滑轮的安装步骤与支架类似,你可以参考上面的示意图完成滑轮的安装。不过如此一来电机和滑轮之间就产生了一个6'-7'的缝隙,如果没有强迫症,就无视它吧。

第十二步:连接鱼线

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制作自动窗帘最复杂的步骤要来了。这里刚开始用的是高强度低延展的线,不过后来发现这类低延展的线很难用。所以又换回了普通的鱼线,它的延展度很棒。先用线的一端缠紧滑轮,再用另一端缠紧步进电机上的滑轮。随后将线的两端系紧,这样一个小型传动机构的雏形就出现了。

挂窗帘的时候将一些装订夹夹在窗帘上,当夹子和鱼线冲突时,就将夹子换到相反方向,这样整个机构运转起来就不会卡壳了。

第十三步:未来可能会做的改进

可以给家的每个窗户都挂上自动窗帘,不过这样一来就得给蓝牙模块命名了,要不然非要混淆了不行。还可以用OSHPark制作自己的定制电路板,并给零部件装上连接器。

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