強大的MQTT盲控制器

描述

讓有可用的光！

這是讓我的家自動化的更具挑戰(zhàn)性的項目之一，但也是最有價值的，因為我家里有 8 個（?。┌偃~窗/窗簾想要機動化以充分利用自然光。其中 4 個非常大而且很重，寬 1.5 米，長 3 米！

看看商業(yè)上可用的選項，我可能會花費數(shù)千美元來購買內(nèi)置電機（我不得不承認這是優(yōu)越的）的陰影，或者大約 200 美元購買由各種商業(yè)制造商制造的類似改裝裝置。但是查看這些選項，其中大多數(shù)都沒有任何 Apple Homekit 兼容性，有時甚至沒有手動控制它們的按鈕 - 我正在尋找更實惠的東西！

我從 cabuu 發(fā)現(xiàn)了一個很有前途的設(shè)計，它有據(jù)可查，有按鈕，使用現(xiàn)成的零件，最重要的是使用了一個非常實惠的帶編碼器的電機。我訂購了他的幾個 pcb 來測試它。

第一次測試

在 3D 打印外殼并將所有部件焊接在一起后，令我驚訝的是，使用額定最大 10V 的電機驅(qū)動器，12v 電機的動力不足。

我發(fā)現(xiàn)外殼的一些細節(jié)也需要改進 - 例如在齒輪環(huán)繞上添加鏈條凹槽或在主體上安裝孔以及更改某些零件的尺寸。

由于我的百葉窗又大又重，我想以 12V 運行電機，并決定使用 Adafruit DRV8871 電機驅(qū)動器，因為它具有相似的尺寸和功能。由于我不想完全重新設(shè)計外殼，我在原始設(shè)計的基礎(chǔ)上創(chuàng)建了一個電路板，但使用了更強大的電機驅(qū)動器。

修改后的電路板

?

?

?

?

1 / 2 ?電路板背面和正面

?

電氣元件的焊接和組裝

我不會詳細介紹如何焊接，但這里是我的方法和順序的快速總結(jié)：

• 2 個按鈕
• 用于 RDOWN 和 RUP 的 2 個 10k 電容器 - 將 RAO（電阻模擬輸出）留空
• 用于微控制器的母頭針和用于電源的 2 個
• 電機驅(qū)動器的公頭針 - 我知道這并不理想，因為另一側(cè)的按鈕 4 個針需要焊接在表面上，而不是通過孔
• 電機驅(qū)動板，由于電機編碼器空間不足，我不得不直接焊接它們
• 用于 D1 電源屏蔽的母頭可堆疊接頭，用于 12V 電源的 2 個公頭針腳（注意正確的方向和方向）
• Wemos D1 mini 的公頭（注意正確的方向和方向）
• 附件連接電機 - 大約。5cm - 從 pcb 的按鈕側(cè)出來
• WS2812b LED 的 3 根電線 - 大約 3cm - 從 pcb 的按鈕側(cè)出來 > 將其焊接到從條帶切割的 LED 上

請注意 ACC for Accessory 未使用。在未來的版本中，它旨在將光傳感器連接到模擬引腳。它很容易添加，但還沒有看到好處。

?

?

?

?

1 / 7

?

外殼組裝

一旦您打印了所有零件并在您面前組裝了電子設(shè)備，它應(yīng)該會更有意義。以下是步驟：

• 使用 2 x M3 - 10mm 螺栓將電機連接到 Gear Surround
• 加熱并插入 2 x M3 - 4-6mm 黃銅加熱插件到齒輪環(huán)繞的主體
• 將 WS2812B LED 強力膠水或膠帶粘到按鈕外殼上。
• 將電路板松散地放入 Button Surround
• 確保在使用 2 x M3 - 32mm 螺栓將 Gear Surround 固定到主體之前將電線連接到電機 - 它與電纜緊密配合
• 將電路板放置在主體的指定區(qū)域，并使用 4 x M3 - 24-32mm 尺寸的配件（塑料）螺釘將它們連接到主體上。不要過度擰緊，只要確保它沒有晃動并且可以按下按鈕即可。
• 將 6mm 齒輪耦合器放置到齒輪上。使用 2 - 4 顆短平頭螺釘緊密貼合和固定。確保事先能夠使用六角扳手接觸小螺栓！

?

上傳代碼并首先設(shè)置！

在上傳代碼之前，請確保在 Arduino IDE 中輸入 MQTT 憑據(jù)（MQTT 服務(wù)器、用戶、密碼）。我不得不使用 ESP8266 庫版本 2.42，因為最新版本給我?guī)砹藛栴}。所需的所有其他庫如下，最新的應(yīng)該可以工作：

編碼器

Adafruit NeoPixel

發(fā)布訂閱客戶端

WiFi管理器

ESP_EEPROM

主機默認稱為“myblind”，但可以更改。

您還可以更改電機 (MOTORWIRE) 的方向和編碼器 (ENCODERWIRE) 的接線 - 使用 1 或 0 來執(zhí)行此操作，但暫時不要使用它。

成功上傳代碼后，您將能夠通過 WiFiManager 看到并連接到“myBlind”wifi 網(wǎng)絡(luò)。連接并輸入您的 wifi 詳細信息，如果正確完成，它將連接到您的本地 wifi 網(wǎng)絡(luò)并準備運行！

您將能夠通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上傳未來的更新，如果您使用多個服務(wù)器，這將很有用。

注意：成功保存 WiFi 憑據(jù)后，按住 DOWN 按鈕可將 EEPROM 重置為默認設(shè)置。

否則它將崩潰，因為控制器嘗試讀取最初尚未保存的 EEPROM 值！如果第一次沒有工作，請拔下電源并再次打開電源，同時按住向下按鈕。

現(xiàn)在保持計算機連接并連接 12V 電源適配器為電機供電！

以 115200 波特率使用串行監(jiān)視器。長按 UP 按鈕應(yīng)順時針旋轉(zhuǎn)電機，當前位置 (Pos) 的編碼器值也應(yīng)上升。如果不是這種情況，請將 ENCODERWIRE 值更改為相反的數(shù)字（1 或 0）。這背后的原因是一些電機編碼器以一種方式接線，而另一些則以另一種方式接線。

使用 DOWN 按鈕顯然是一樣的，但反之亦然。

連接到現(xiàn)有的百葉窗

您最好先組裝該單元并對其進行測試，而無需將其正確連接到窗戶或框架上。確保電機軸的扁平鉆頭朝上，并通過齒輪（使用齒輪耦合器）將鏈條連接到電機上。使用隨附的六角無頭螺栓將齒輪聯(lián)軸器擰緊到電機軸上。不會太緊！

由于鏈槽，百葉鏈能夠向任一側(cè)扭轉(zhuǎn) 90 度，因此我們可以將控制器平行于百葉窗安裝 - 直接安裝在墻壁或框架上。您希望它如何轉(zhuǎn)動取決于您，但我的設(shè)置是 MOTORWIRE on 0 順時針轉(zhuǎn)動它以進行右側(cè)安裝，而 MOTORWIRE 1 逆時針轉(zhuǎn)動用于左側(cè)安裝。但是你可以玩這個。只需確保按下 UP 時位置值上升，按下 DOWN 時位置值上升！

確保鏈條均勻擰緊，并在墻上標記 3 個孔的位置。我強烈建議在安裝孔的低側(cè)標記點，因為您很可能最終需要它們通過將裝置進一步向下拉來收緊鏈條。隨著時間的推移，金屬鏈更容易拉伸。

一旦您對高度感到滿意，剩下要做的就是用螺釘（最好是墊圈）將主體固定到墻壁/框架上！裝上齒輪環(huán)、齒輪和鏈條、按鈕環(huán)并在 12V 電源時連接！

?

?

?

?

1 / 2

?

如何使用它！

持續(xù)長按 UP 將使百葉窗向上移動。
持續(xù)長按 DOWN 將向下移動百葉窗。

設(shè)置百葉窗位置(100%)
持續(xù)長按 UP 將使百葉窗向上移動 - 繼續(xù)按 UP 直到它到達上方位置，然后快速短按 UP。LED 閃爍3 x 藍色，1 x 紫色以確認新的向上位置

Set downPosition of Blind (0%)
持續(xù)長按 DOWN 將向下移動百葉窗 - 按住 DOWN 直到它到達下位置，然后快速短按 DOWN。LED 閃爍3 x 黃色，1 x 紫色以確認新的向上位置

忽略 EEPROM 值加電時按住 UP BUTTON 5 秒鐘。隨后 LED 閃爍 3 x 粉紅色

重置 EEPROM 值通電時按住 DOWN 按鈕 5 秒鐘。隨后 LED 閃爍 3 x 紅色

重置所有設(shè)置，包括。WiFi 憑據(jù)開機時按住 UP + DOWN 按鈕 5 秒。隨后 LED 閃爍 3 x 綠色、4 x 黃色、5 x 橙色、6 x 紅色

正常啟動期間的 LED 順序紅色 = 最初上電時橙色 = 連接到 MQTT 服務(wù)器2 x 紫色= 讀取 EEPROM 值成功1 x 藍色 = UP 按鈕順時針旋轉(zhuǎn)電機或1 x 黃色= UP 按鈕逆時針旋轉(zhuǎn)電機1 x 橙色= MQTT已連接LED 熄滅

?

LED 狀態(tài)LED 熄滅= 百葉窗停止或未通電 ;)橙色= 沒有 MQTT 連接，按鈕仍然工作藍色= 百葉窗上升黃色= 百葉窗下降1 x 綠色= 到達目標位置1 x 紅色= 錯誤，電機沒有移動1秒
?

MQTT 和 Homekit

通過 arachnetch 的驚人插件mqttthing在Homebridge中實現(xiàn)config.json作為附件。我個人將 Raspberry P Zero W 用于 Homebridge 和由Mosquito提供支持的本地 MQTT 服務(wù)器。設(shè)置 Homebridge 和 MQTT 是一個不同的主題，您會在他們的網(wǎng)站上找到大量信息！

{
"type": "windowCovering",
"name": "myblind",
"url": "mqtt://xxxxxxx",
"username": "xxxx",
"password": "xxxx",
"logMqtt": true,
"topics": {
"getCurrentPosition": "myblind/getCurrentPosition",
"getPositionState": "myblind/getPositionState",
"getTargetPosition": "myblind/getTargetPosition",
"setTargetPosition": "myblind/setTargetPosition",
"getObstructionDetected": "myblind/getObstructionDetected"
},
"accessory": "mqttthing"
}

它值得嗎？

絕對地！

經(jīng)過最初的學習曲線并從一個百葉窗開始，它現(xiàn)在已經(jīng)在所有 8 個百葉窗上運行了大約 10 個月。它可靠地工作而不會打嗝。看看成本，我會說每單位大約 40 美元，這只是我為商業(yè)產(chǎn)品支付的費用的一小部分。

但我有 2 臺電機在第一個月就放棄了，但之后就沒有了。我想由于它便宜的價格，你可能會在這里和那里買到檸檬。如果您舉起重物，我建議您買一個備用的。此外，不同電機的噪音水平各不相同，但其中 80% 的電機非常安靜，其余的則稍大一些。大多數(shù)只有在降低百葉窗時才會發(fā)出噪音。

隨著鏈條隨著時間的推移而拉伸，我不得不在開始時多次收緊鏈條張力。我建議使用帶有塑料球和繩索的鏈條而不是金屬鏈條——隨著時間的推移，它們的拉伸度似乎要小得多！

有時，當百葉窗移動時系統(tǒng)重置時，我不得不重置百葉窗的起點和終點。我責怪我的中等編碼技能——我很確定代碼可以改進很多，但這對我來說仍然是一種愛好。

但是看到它如何與 Homekit 和 Siri 一起工作真是太神奇了。我可以說：“嘿 Siri，打開所有百葉窗”，我所有的百葉窗都會自動打開。或者說“嘿 Siri，將客廳的百葉窗設(shè)置為 50%”，或者在你離開家后通過自動化讓它們關(guān)閉！值得?。?！

待辦事項列表和可能的改進

硬件

• 外殼更纖?。s 0.5 - 1 cm）
• 可調(diào)節(jié)高度控制，無需拆卸組件即可收緊鏈條
• 更好的PCB設(shè)計，避免引腳表面焊接
• 用于 LUX 讀數(shù)的光傳感器附件
• 霍爾傳感器附件，用于識別打開的門或窗

軟件

• EEPROM替代品？
• 在設(shè)置期間添加和編輯 MQTT 憑據(jù)的更好解決方案
• 無需重新上傳固件即可設(shè)置編碼器和電機線方向。
• 其他平臺的實施（例如 Homeassist、Alexa 等）
• HTML網(wǎng)站通過瀏覽器控制百葉窗作為備份？