Dụng cụ mở rèm tự động tự chế giá 30 USD
(sifter.org)- Đây là một dự án tự động hóa cuối tuần làm từ linh kiện dự phòng và các chi tiết in 3D, với chi phí các bộ phận cốt lõi ước tính khoảng 30 USD
- Mục tiêu không phải là đóng/mở nhanh, mà là mở rèm chậm rãi và êm ái vào buổi sáng để thay cho ánh bình minh tự nhiên đến quá sớm; ngay cả ở tốc độ tối đa hiện tại cũng mất khoảng 8 phút
- Hệ thống gồm mô-tơ hộp số, bộ mã hóa góc từ tính, 2 rơ-le và ESP8266; mô-tơ 12V được chạy ở 5V với dòng thấp khoảng 50mA để giảm tiếng ồn
- Việc phát hiện mô-men xoắn dùng bộ mã hóa từ tính để đọc chuyển động mô-tơ hơi vặn trong ngàm silicone, nhưng tín hiệu không đơn điệu và phụ thuộc vào quỹ đạo nên khó sao chép nguyên xi
- Trong sử dụng thực tế, độ mở mục tiêu được đặt qua mạng tự động hóa gia đình hoặc bảng điều khiển trên điện thoại; quy trình mặc định là đóng lúc chạng vạng và mở vào thời điểm rạng sáng mong muốn
Tự động hóa rèm mở chậm
- Giống như các dự án bộ điều nhiệt và bộ điều khiển máy rửa chén trước đó, đây là một thiết bị tự động hóa homebrew được ghép nhanh từ các linh kiện sẵn có
- Bản thân thiết kế này gần với một cấu hình có thể làm trong cuối tuần bằng các linh kiện đang có hơn là một sản phẩm hoàn chỉnh để sao chép
- Thiết bị được làm để vận hành rất chậm một cách có chủ đích
- Mục tiêu là mở rèm từ từ vào buổi sáng để ánh sáng tự nhiên đi vào dần dần
- Khi chạy ở tốc độ tối đa trong khoảng 8 phút, rèm sẽ mở đến vị trí giữa khá ổn định
- Có thể điều chỉnh chậm hơn nữa bằng cách cho chạy từng đợt 30 giây rồi dừng
- Trạng thái đóng hoàn toàn được xác định bằng cách phát hiện mô-men xoắn tăng lên, còn các vị trí trung gian chủ yếu được tìm bằng thời gian
Cấu hình linh kiện và quá trình chế tạo
- Chi phí các bộ phận cốt lõi như sau
- Ngàm gắn mô-tơ dùng ngàm silicone thu hồi từ một máy tăm nước Phillips bị hỏng
- Không được tính vào chi phí
- Đây vẫn là bộ phận then chốt khó kiếm nhất trong toàn bộ cấu hình
- Các kết cấu còn lại được thiết kế nhanh bằng FreeCAD rồi in 3D
- Vòng kẹp nam châm phải làm hai lần vì nam châm quá lỏng
- Các bộ phận khác đều khớp ngay từ lần thử đầu tiên
- Toàn bộ quá trình, gồm cả phần mềm, mất khoảng một ngày rưỡi; do đã có sẵn hệ thống tự động hóa gia đình nên việc tích hợp chỉ mất vài phút
Nguồn điện, điều khiển mô-tơ và cách kết nối
- Hướng quay của mô-tơ được điều khiển bằng 2 rơ-le
- Các đầu cực mô-tơ nối vào chân giữa của rơ-le
- +5V và mass lần lượt nối vào NO và NC
- Một rơ-le phụ trách chiều thuận, rơ-le còn lại phụ trách chiều ngược
- Ngay cả khi lỡ bật cả hai, cùng lắm cả hai đầu mô-tơ chỉ cùng nối vào 5V nên không gây hại
- Mạch điện đơn giản hơn dự kiến
- Mô-tơ 12V vẫn chạy êm ở 5V
- Dòng điện khoảng 50mA
- Bộ mã hóa có sẵn điện trở kéo lên cho I2C
- Rơ-le hoạt động bằng tín hiệu 3.3V trên nguồn 5V
- Dùng chân 5V và 3.3V của ESP để lấy điện trực tiếp từ nguồn USB
- Thanh xoay rèm và mô-tơ được nối với nhau bằng ống y tế
- Việc này giúp cách ly rung động và giảm tiếng ồn
- Nhưng lực siết chặt rèm ở cuối hành trình không đủ, nên được gia cố bằng băng silicone và băng keo xanh
Ưu điểm và giới hạn của phát hiện mô-men xoắn
- Phương pháp dùng bộ mã hóa từ tính khó có thể khuyến nghị nguyên trạng
- Mô-tơ không chỉ quay quanh trục trong ngàm mà còn bị xoắn theo nhiều hướng
- Vì thế nam châm bị lệch khỏi tâm của bộ mã hóa
- Tín hiệu thu được không đơn điệu và phụ thuộc vào quỹ đạo
- Dù vậy, nó vẫn đủ để ước lượng mô-men xoắn tương đối và dừng khi rèm đã được siết vừa phải
- Bản thân cách dùng mô-men xoắn làm phản hồi chính vẫn hữu ích
- Vì dù lý do là gì, khi mô-men xoắn tăng cao thì cũng nên dừng lại
- Có thể “cảm nhận” vị trí đóng từ cả hai hướng
- Tiếng ồn ở mức thấp
- Ngàm mềm gần như triệt tiêu rung động của mô-tơ
- Rơ-le hơi ồn nhưng hộp chứa giúp giảm âm
- Hiện tại vẫn còn một tiếng click rất khẽ khi bật
- Rèm kêu cót két nhẹ khi di chuyển chậm, nhưng vẫn yên tĩnh hơn tiếng mưa thông thường
Tích hợp tự động hóa gia đình và bài viết tiếp theo
- Trong hệ thống tự động hóa gia đình, có thể gửi giá trị percent-open mục tiêu cho rèm
- Cũng có thể điều khiển bằng các nút mở/đóng được thêm vào bảng điều khiển trên điện thoại
- Chế độ mặc định là đóng lúc chạng vạng và mở vào thời điểm rạng sáng mong muốn
- Bản cập nhật ngày 2025-07-17 có liên kết đến bài tiếp theo Homebrew Automated Roller Blackout Blinds
Chưa có bình luận nào.