Добрый день уважаемые. Черт дернул написать в здешний форум про свою конструкцию управления горизонтальными металлическими жалюзями. Попросили обзор, ну вот собственно кому интересно прошу пожаловать. Мысль сделать автоматизацию жалюзей не покидала меня давно. Во-первых извечная лень, во-вторых свет от окошка мешает работать за компом.
Сказано — сделано :)
Вариант автоматизировать путем вращения пластиковой гм… не знаю как это называется отпал сразу — ненадежный механизм.
Поэтому пошел другим путем:
Был приобретен моторчик с редуктором 6V 30 RPM:
вот тут:
так же вот такие сенсоры поворота (резистор 10К) SV01A103AEA01R00
а также вот такие муфты, так как вал у движка 3 мм, в жалюзях 4 мм:
что получилось дальше — смотрим на картинках:
плату блока управления видно на первой картинке. колхоз конечно, но в корпусе не видно :)
из чего все это состоит:
1. ESP8266 (брал в варианте Wemos D1 mini вот тут)
2. I2C АЦП 12-бит 4 канала ADS1115
3. I2C датчик освещенности TSL2561
4. I2C модуль управления двигателями Motor Shield For D1 mini. Жалюзи у меня из двух частей, так что как раз два канала управления пригодятся.
Как все это собирается:
Очень просто, все модули объединяются по I2C, следовательно два провода + питание.
Начнем с моторчика и сенсора в жалюзях. Определим условный плюс мотора — подключаем питание, смотрим в торец вала. Полярность при которой она вращается по часовой отмечаем как + и -.
На сенсор подаем питание таким образом чтобы находясь на валу двигателя он в крайне «левом» против часовой стрелки на среднем выводе выдавал 0. На сенсор подаем 3.3V не 5!, оно есть на выводе платы ESP.
Мотор подключаем:
+ на A1 платы управления двигателем
— на A2
второй мотор по аналогии на B1 и B2.
Обратите внимание на фото — эти полярности для установки привода слева. Если ставим его в правой части, то + и — на моторе, VCC и GND на сенсоре просто меняем местами.
С платой двигателя есть засада — он придет или непрошитый (там внутри свой процессор) или с кривым софтом.
Проблема и решение описаны вот тут:
Ищем «Reprogramming Without Soldering». Для перепрограммирования нужен любой RS232 TTL USB адаптер.
ВАЖНО: на обратной стороне платы потом в блоке отмеченном прямоугольником STBY запаиваем перемычку I2C, иначе работать не будет. Прошивка вот тут.
Поскольку SDA и SLC на это плате выведены на D2 — SDA, D1 — SCL не забываем правильно подключить их на ESP.
Я использовал те же линии:
GPIO 4 — D2 — I2C — SDA
GPIO 5 — D1 — I2C — SCL
На VM и GND с торца платы подаем питание для моторов: VM: + 5V, GND тоже понятно.
Питание проца платы 3.3V берем с одноименных выводов на плате ESP. (3V3 и GND).
Подключение TSL2561 просто +3.3V, GND, SDA, SLC
Подключение ЦАП ADS1115 аналогично. На A0 подаем средний вывод первого сенсора, на A1 — второго.
Теперь самое главное и страшное — ESP8266.
Для прошивки использовал проект Макса WiFi IOT.
Прошивка платная — 2.5$ за модуль. Но оно стоит того. В плюсах куча поддерживаемого железа, обновление прошивки во воздуху, возможность кастомизации путем инжекции своего кода на C (именно это тут нам и нужно), поддержка протокола MQTT.
Ну и коммюнити на сайте, всегда можно поплакать в жилетку :)
Для прошивки выбираем компоненты:
TSL2561
MQTT клиент
ADS1115
NTP Sync
I2C via GET
I2C Scanner
GPIO
OTA Update
Auto OTA
Code designer
Initial settings
Две последние опции нуждаются в кастомизации:
Initial settings — прописываем SSID и пароль для Wi-Fi, статический IP
Code designer:
Копипастим код:
// global variables // valdes[0] = 0 - manual, 1 - auto // valdes[1] = position 0 - 100 // valdes[2] = 0 - manual, 1 - auto - 2 channel // valdes[3] = position 0 - 100 - 2 channel static bool motFreqSet = false; static int falseStep = 0; static int prevPos1 = -1; static int prevPos2 = -1; static int targetAdc[2] = {0,0}; static int leftCycles = 0; static int rightCycles = 0; static int direction[2] = {0,0}; static int lastLux = 0; //static os_timer_t esp_timer[0]; // define timer esp_timer[0] static os_timer_t esp_timer[2]; // define timer esp_timer array void ICACHE_FLASH_ATTR setMotFreq() { //if(motFreqSet) // return; i2c_start(); i2c_writeByte(0x60); if(i2c_getAck()){falseStep = 1; i2c_stop(); return;} i2c_writeByte(0x00); if(i2c_getAck()){falseStep = 2; i2c_stop(); return;} i2c_writeByte(0x00); if(i2c_getAck()){falseStep = 3; i2c_stop(); return;} i2c_writeByte(0x3e); if(i2c_getAck()){falseStep = 4; i2c_stop(); return;} i2c_writeByte(0x80); if(i2c_getAck()){falseStep = 5; i2c_stop(); return;} i2c_stop(); motFreqSet = true; os_delay_us(1000); } void ICACHE_FLASH_ATTR motorLeft(int motor) { setMotFreq(); //falseStep =0; i2c_start(); i2c_writeByte(0x60); if(i2c_getAck()){falseStep = 6; return;} if(motor == 1) i2c_writeByte(0x10); else i2c_writeByte(0x11); if(i2c_getAck()){falseStep = 7; return;} i2c_writeByte(0x01); if(i2c_getAck()){falseStep = 8; return;} i2c_writeByte(0x01); if(i2c_getAck()){falseStep = 9; return;} i2c_writeByte(0x00); if(i2c_getAck()){falseStep = 10; return;} i2c_stop(); } void ICACHE_FLASH_ATTR motorRight(int motor) { setMotFreq(); //falseStep =0; i2c_start(); i2c_writeByte(0x60); if(i2c_getAck()){falseStep = 6; return;} if(motor == 1) i2c_writeByte(0x10); else i2c_writeByte(0x11); if(i2c_getAck()){falseStep = 7; return;} i2c_writeByte(0x02); if(i2c_getAck()){falseStep = 8; return;} i2c_writeByte(0x01); if(i2c_getAck()){falseStep = 9; return;} i2c_writeByte(0x00); if(i2c_getAck()){falseStep = 10; return;} i2c_stop(); } void ICACHE_FLASH_ATTR motorStop(int motor) { setMotFreq(); //falseStep =0; i2c_start(); i2c_writeByte(0x60); if(i2c_getAck()){falseStep = 6; return;} if(motor == 1) i2c_writeByte(0x10); else i2c_writeByte(0x11); if(i2c_getAck()){falseStep = 7; return;} i2c_writeByte(0x03); if(i2c_getAck()){falseStep = 8; return;} i2c_writeByte(0x01); if(i2c_getAck()){falseStep = 9; return;} i2c_writeByte(0x00); if(i2c_getAck()){falseStep = 10; return;} i2c_stop(); } void ICACHE_FLASH_ATTR motor_proc(unsigned char motor){ // arg = motor number //int targetAdc[0] = arg; int curAdc = readADC_ADS(motor - 1); // check if rotate to desired position if(direction[motor - 1] == 1) { // rotating right rightCycles++; if ( curAdc >= targetAdc[motor - 1]) {motorStop(motor); os_timer_disarm(&esp_timer[motor - 1]);} } else { // rotating left leftCycles++; if ( curAdc <= targetAdc[motor - 1]) {motorStop(motor); os_timer_disarm(&esp_timer[motor - 1]);} } } void ICACHE_FLASH_ATTR startfunc(){ // выполняется один раз при старте модуля. valdes[0] = 1; valdes[2] = 1; } void ICACHE_FLASH_ATTR timerfunc(uint32_t timersrc) { // выполнение кода каждую 1 секунду // check channel 1 for auto mode if(valdes[0] == 1) { // auto mode // calculate target position if(tsllux <= sensors_param.cfgdes[4]/* luxNight */) { // night time, full closed DOWN valdes[1] = 0; } else if(tsllux <= sensors_param.cfgdes[3]/* luxOpened */) { // more then dark, full opened valdes[1] = 50; } else if(tsllux >= sensors_param.cfgdes[2]/* luxClosed */) { // very light, full close UP // valdes[1] = 100; valdes[1] = 0; } else { // calculate desired position valdes[1] = (sensors_param.cfgdes[2]/* luxClosed */ - tsllux)*50/(sensors_param.cfgdes[2]/* luxClosed */ - sensors_param.cfgdes[3]/* luxOpened */); } } // check channel 2 for auto mode if(valdes[2] == 1) { // auto mode // calculate target position if(tsllux <= sensors_param.cfgdes[4]/* luxNight */) { // night time, full closed DOWN valdes[3] = 0; } else if(tsllux <= sensors_param.cfgdes[3]/* luxOpened */) { // more then dark, full opened valdes[3] = 50; } else if(tsllux >= sensors_param.cfgdes[2]/* luxClosed */) { // very light, full close UP // valdes[1] = 100; valdes[3] = 0; } else { // calculate desired position valdes[3] = (sensors_param.cfgdes[2]/* luxClosed */ - tsllux)*50/(sensors_param.cfgdes[2]/* luxClosed */ - sensors_param.cfgdes[3]/* luxOpened */); } } int curAdc; // check if new position isn't equivalent to previous for channel 1 if(prevPos1 != valdes[1]) { prevPos1 = valdes[1]; // get direction[0] and required sensor postion curAdc = readADC_ADS(0); targetAdc[0] = (sensors_param.cfgdes[1] - sensors_param.cfgdes[0])*valdes[1]/100 + sensors_param.cfgdes[0]; direction[0] = 0 ;// 1 - right, 0 - left if(targetAdc[0] < curAdc) { direction[0] = 0; motorLeft(1); } else { direction[0] = 1; motorRight(1); } // start timer to check position os_timer_disarm(&esp_timer[0]); os_timer_setfn(&esp_timer[0], (os_timer_func_t *)motor_proc, 1); os_timer_arm(&esp_timer[0], 50, 1); } // check if new position isn't equivalent to previous for channel 2 if(prevPos2 != valdes[3]) { prevPos2 = valdes[3]; // get direction[0] and required sensor postion curAdc = readADC_ADS(1); targetAdc[1] = (sensors_param.cfgdes[6] - sensors_param.cfgdes[5])*valdes[3]/100 + sensors_param.cfgdes[5]; direction[1] = 0 ;// 1 - right, 0 - left if(targetAdc[1] < curAdc) { direction[1] = 0; motorLeft(2); } else { direction[1] = 1; motorRight(2); } // start timer to check position os_timer_disarm(&esp_timer[1]); os_timer_setfn(&esp_timer[1], (os_timer_func_t *)motor_proc, 2); os_timer_arm(&esp_timer[1], 50, 1); } if(timersrc%30==0){ // выполнение кода каждые 30 секунд } } void webfunc(char *pbuf) { os_sprintf(HTTPBUFF," Global Values "); // вывод данных на главной модуля } Глобальные переменные: 5
Количество настроек: adcLeft1,adcRight1,luxClosed,luxOpened,luxNight,adcLeft2,adcRight2
Имя вкладки настроек: Blind options
Сохраняем, компилим (я использую версию SDK 2..0.0, выбираем в верхней части).
Заливаем в ESP через USB шнурок и софтом: FLASH_DOWNLOAD_TOOLS_V3.3.6_Win
Флешки на платах ESP идут разные, так что если не прошьется — меняем SPI MODE на DOUT.
Ресетим ESP микриком — идем к компу, вводим ip_address
Попадаем на главную страницу прошивки. Покупаем лицензию, переводим прошивку в Pro Mode.
Конфигурим имя, часовой пояс, настройки на MQTT сервер (о нем позже).
На закладке HardWare конфигурим:
Enable ADS1115
Enable TSL2561
I2C GPIO:
SDA: 4, SCL: 5
На закладке I2C Scanner должны увидеть:
I2C Scanner tester:
0x00 / 0x00 (8 bits) — какой-то глюк в прошивке платы контроллера мотора :)
0x30 / 0x60 (8 bits) — плата контроллера мотора
0x39 / 0x72 (8 bits) — это TSL2661
0x48 / 0x90 (8 bits) это ADS1115
Если все так, то хорошо, иначе ищем косяки с подключением I2C линий или питания.
На закладке Blind Options настраиваем:
adcLeft1: показания сенсора в положении полностью закрытые жалюзи
adcRigt1: показания сенсора в противоположном состоянии жалюзей -пластинки вверх
left минимум 0, но менее 1000 ставить нельзя, так как из-за инерции измерений мотор может проскочить 0
right максимум 18500, ставим меньше на 1000 по этой же причине
для второго сенсора аналогично.
luxClosed: освещенность при которой жалюзи полностью закрыты (у меня 15000)
luxOpened: освещенность при которой жалюзи полностью открыты, пластины горизонтально (у меня 7000)
luxNight: освещенность ниже это приведет к полному закрытию (чтобы но ночам в окна не заглядывали :)
между luxClosed и luxOpened будет автоматически регулироваться между 0(закрыто) и 50(открыто).
В собранном виде устройство выглядит вот так: (красным выделено место установки датчика освещеннности).
По умолчанию включается режим автоматики, ручной возможен через MQTT и умный дом. Примерно вот так: (кусок картинки)
О чем я расскажу во второй части, если первая будет хоть кому-то интересна :)
Ну и готов ответить на любые вопросы и добавить необходимую информацию.
Все спасибо :)
(c) 2017 Источник материала