Arduino आधारित रोलर अंधा कर रहा है और Google सहायक के साथ आपकी खिड़की के पर्दे को स्वचालित और नियंत्रित करता है

"शुभ प्रभात। यह सुबह 7 बजे है। मालिबू में मौसम 72 डिग्री है… ”मार्वल सिनेमैटिक्स यूनिवर्स में पेश किए जाने के दौरान ये जारविस के पहले शब्द थे। अधिकांश आयरन मैन प्रशंसकों को इस दृश्य को याद करने में सक्षम होना चाहिए और याद रखना चाहिए कि जारविस सुबह एक खिड़की (तरह का) खोल सकता था और समय और मौसम के बारे में अपडेट दे सकता था। फिल्म में, खिड़की के शीशे वास्तव में सी-थ्रू टच डिस्प्ले से बने थे और इसलिए JARVIS इसे काले से पारदर्शी बनाने में सक्षम था और इस पर मौसम के आँकड़े भी प्रदर्शित करता था। लेकिन, वास्तव में, हम टच-थ्रू टच स्क्रीन से बहुत दूर हैं, और हमें जितना करीब मिल सकता है, वह विंडो ब्लाइंड या बाधाओं को स्वचालित रूप से नियंत्रित करना है ।

इसलिए, इस परियोजना में, हम ठीक उसी तरह का निर्माण करने जा रहे हैं, हम एक स्वचालित मोटर चालित अंधा का निर्माण करेंगे जो पूर्व-निर्धारित समय पर अपने आप खुल जाएगा और बंद हो जाएगा। पहले, हमने कई होम ऑटोमेशन प्रोजेक्ट बनाए हैं जिनमें हम रोशनी, मोटर आदि को स्वचालित करते हैं। यदि आप रुचि रखते हैं तो आप उन्हें देख सकते हैं। तो, वापस आ रहे हैं, इन Arduino नियंत्रित अंधा भी Google सहायक से कमांड ले सकते हैं ताकि आप अपनी विंडो ब्लाइंड्स को वॉयस कमांड के माध्यम से दूर से खोल या बंद कर सकें। साज़िश? फिर, चलो इसे बनाया।

Arduino स्वचालित अंधा बनाने के लिए आवश्यक घटक

परियोजना अपेक्षाकृत सरल है और कई घटकों की आवश्यकता नहीं है। बस नीचे सूचीबद्ध आइटम इकट्ठा करें।

NodeMCU
स्टेपर मोटर - 28BYJ-48
स्टेपर मोटर चालक मॉड्यूल
LM117-3.3V
कैपेसिटर (10uf, 1uf)
12V डीसी एडाप्टर
परफ़ेक्ट बोर्ड
सोल्डरिंग किट
थ्री डी प्रिण्टर

Arduino का उपयोग करके रोलर ब्लाइंड्स को नियंत्रित करना

अब बाजार में कई प्रकार के ब्लाइंड्स हैं, लेकिन सबसे अधिक इस्तेमाल होने वाले एक में एक बेडिंग (जैसा कि नीचे दिखाया गया है) के साथ एक रस्सी है जिसे अंधा खोलने या बंद करने के लिए खींचा जा सकता है।

जब हम इस गोलाकार रस्सी को एक दक्षिणावर्त दिशा में खींचते हैं, तो खिड़की के ब्लाइंड खुल जाएंगे और जब हम इस रस्सी को एक एंटी-क्लॉकवाइज दिशा में खींचेंगे, तो विंडो ब्लाइंड बंद हो जाएगी। इसलिए, अगर हम इस प्रक्रिया को स्वचालित करने के लिए थे, तो हमें बस इस मोटर को एक दक्षिणावर्त या विरोधी-दक्षिणावर्त दिशा में खींचने के लिए एक मोटर का उपयोग करना होगा और हम इसके साथ करेंगे। वास्तव में, यह वही है जो हम इस परियोजना में करने जा रहे हैं; हम बीडेड रस्सी को खींचने के लिए NodeMCU के साथ 28BYJ-48 स्टेपर मोटर का उपयोग करेंगे।

विंडो ब्लाइंड गियर का डिजाइन और निर्माण

इस परियोजना का इलेक्ट्रॉनिक्स हिस्सा काफी सरल और सीधे आगे था, चुनौतीपूर्ण हिस्सा ब्लाइंड गियर के निर्माण में था जो मनके की रस्सी खींच सकता था। तो आइए इस लेख को नेत्रहीन गियर डिजाइन के साथ शुरू करें, मैं गियर डिजाइन करने के तरीके के बारे में विवरण में नहीं जा रहा हूं, लेकिन इस मूल विचार को आपकी मदद करनी चाहिए। उस पर मोतियों के साथ रस्सी की एक छवि नीचे दिखाई गई है।

फिर से, कई प्रकार की रस्सियाँ हैं लेकिन सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली रस्सियाँ प्रत्येक बीडिंग का केंद्र-से-केंद्र की दूरी 6 मिमी है और प्रत्येक बीडिंग का व्यास 4 मिमी है। इस जानकारी का उपयोग करके, हम अपने गियर का डिज़ाइन शुरू कर सकते हैं। यदि आपके ब्लाइंड्स पर रस्सी पर चर्चा के समान आयाम हैं, तो आप बस इस चरण को छोड़ सकते हैं और इस लेख में प्रदान की गई STL फ़ाइल डाउनलोड कर सकते हैं और गियर प्रिंट कर सकते हैं। यदि आपकी रस्सी में एक अलग बीडिंग की व्यवस्था है, तो यह है कि आपको अंधा गियर को फिर से डिजाइन करना चाहिए।

मैंने अपने गियर पर 24 गियर रखने का फैसला किया है ताकि एक इष्टतम गियर व्हील आकार प्राप्त किया जा सके, आप अपने गियर व्हील के बड़े या छोटे होने के लिए इसके करीब किसी भी संख्या का चयन कर सकते हैं। तो अब, हम जानते हैं कि प्रत्येक बीमिंग के बीच की दूरी 6 मिमी है और हमें अपने गियर पर 24 मोतियों की आवश्यकता है। दोनों को गुणा करने से गियर व्हील की परिधि मिलेगी। इस डेटा के साथ, आप गियर व्हील की त्रिज्या की गणना कर सकते हैं। जैसा कि आप ऊपर की छवि में देख सकते हैं, मेरे गियर व्हील के व्यास की गणना लगभग 46 मिमी की गई थी। लेकिन याद रखें, यह गियर का वास्तविक व्यास नहीं है क्योंकि हमने बीडिंग के व्यास के लिए जिम्मेदार नहीं है जो 4 मिमी है। इसलिए, गियरव्हील का वास्तविक व्यास 42 मिमी होगा, मैंने सबसे अच्छा काम करने वाले को ढूंढने से पहले कई गियर पहियों को मुद्रित और परीक्षण किया। यदि आप डिजाइन में नहीं हैं,बस अगले पैराग्राफ से एसटीएल फ़ाइलों को डाउनलोड और प्रिंट करें और अपनी परियोजना के साथ जारी रखें।

3 डी प्रिंटिंग मोटर होल्डर और ब्लाइंड गियर

गियर के साथ, हमें एक छोटे आवरण की भी आवश्यकता होगी जिसे दीवार पर ड्रिल किया जा सकता है और स्टेपर मोटर को स्थिति में पकड़ सकता है, इस परियोजना में उपयोग किए जाने वाले आवरण और गियर दोनों को नीचे दिखाया गया है।

आप नीचे दिए गए Arduino Blind Control Thingiverse पेज पर पूर्ण डिज़ाइन फ़ाइलें और STL फ़ाइलें पा सकते हैं। आप बस अपने अंधे गियर और मोटर मामले को डाउनलोड और प्रिंट कर सकते हैं।

ब्लाइंड गियर और मोटर केस के लिए एसटीएल फाइलें डाउनलोड करें

Arduino ब्लाइंड्स नियंत्रण के लिए सर्किट आरेख

एक बार जब आप गियर और असेंबली के साथ तैयार हो जाते हैं, तो इलेक्ट्रॉनिक्स और सॉफ्टवेयर भाग के साथ आगे बढ़ना आसान होता है। IoT ब्लाइंड नियंत्रण परियोजना के लिए पूरा सर्किट आरेख नीचे दिखाया गया है।

हमने पूरे सेटअप को पावर देने के लिए 12V एडॉप्टर का उपयोग किया है; LM1117-3.3V नियामक 12V को 3.3V में परिवर्तित करता है जिसका उपयोग NodeMCU बोर्ड को बिजली देने के लिए किया जा सकता है। स्टेपर मोटर ड्राइवर मॉड्यूल सीधे 12V एडाप्टर से संचालित होता है। मैंने 5 वी पर स्टेपर मोटर चलाने की कोशिश की, लेकिन तब उसने अंधा खींचने के लिए पर्याप्त टोक़ प्रदान नहीं किया, इसलिए सुनिश्चित करें कि आप 12 वी का उपयोग कर रहे हैं।

इसके अलावा, सर्किट बहुत सरल है, यदि आप स्टेपर मोटर्स के लिए नए हैं, तो यह समझने के लिए कि यह कैसे काम करता है और इसे माइक्रोकंट्रोलर के साथ कैसे इस्तेमाल किया जा सकता है, यह समझने के लिए स्टेपर मोटर लेख की मूल बातें देखें।

निःशुल्क Arduino ब्लाइंड नियंत्रण के लिए Blynk आवेदन

इससे पहले कि हम ब्लाइंड्स को नियंत्रित करने के लिए Arduino प्रोग्राम में शामिल हों, blynk एप्लिकेशन को खोलने और कुछ बटन बनाने का उपयोग करते हैं जिससे हम अपने ब्लाइंड्स को खोल या बंद कर सकते हैं। Google होम से नियंत्रण के लिए हमें बाद में भी इसकी आवश्यकता होगी।

मैंने ब्लाइंड्स को खोलने और बंद करने के लिए सिर्फ दो बटन जोड़े हैं और हर दिन सुबह 10:00 बजे ब्लाइंड्स को खोलना है। आप दिन के विभिन्न अंतरालों पर अंधा खोलने या बंद करने के लिए कई टाइमर जोड़ सकते हैं। असल में, जब हमें अंधा बंद करना होता है, तो हमें वर्चुअल पिन V1 को ट्रिगर करना पड़ता है और जब हमें अंधा खोलना होता है, तो हमें वर्चुअल पिन V2 को ट्रिगर करना पड़ता है। यहां दबाए गए बटन के आधार पर स्टेपर मोटर को नियंत्रित करने का कार्यक्रम Arduino IDE पर लिखा जाएगा, उसी पर नीचे चर्चा की गई है।

बेल्डक का उपयोग करके ब्लाइंड्स को नियंत्रित करने के लिए प्रोग्रामिंग NodeMCU

इस ब्लाइंड कंट्रोल प्रोजेक्ट के लिए पूर्ण ESP8266 कोड इस पृष्ठ के निचले भाग में पाया जा सकता है। हमारे प्रोग्राम को blynk एप्लिकेशन से एक कमांड का इंतजार करना होगा और उस कमांड के आधार पर, हमें स्टेपर मोटर को एक दक्षिणावर्त दिशा में या एंटी-क्लॉकवाइज दिशा में घुमाना होगा। कोड के महत्वपूर्ण खंड नीचे चर्चा कर रहे हैं।

हमारे सर्किट आरेख के अनुसार, हमने अपने स्टीयरिंग मोटर को नियंत्रित करने के लिए डिजिटल पिन 1, 2, 3 और 4 का उपयोग नोडमेकू पर किया है। इसलिए, हमें इन पिनों का उपयोग करके एक उदाहरण बनाना होगा, जिसे नीचे दिखाया गया है। ध्यान दें कि हमने 1, 3, 2, और 4 में पिन को परिभाषित किया है। यह जानबूझकर किया गया था और यह कोई गलती नहीं है; हमें मोटर को ठीक से काम करने के लिए 2 और 3 पिन स्वैप करना होगा।

// चरणों और पिनों का उपयोग करके स्टेपर क्लास का एक उदाहरण बनाएं। स्टेपर स्टेपर (STEPS, D1, D3, D2, D4);

अगले चरण में, हमें अपने blynk एप्लिकेशन ऑथेंटिकेशन टोकन और वाई-फाई क्रेडेंशियल को साझा करना होगा, जिससे हमारे IoT ब्लाइंड कंट्रोलर को कनेक्ट करना होगा। यदि आप यह सुनिश्चित नहीं कर रहे हैं कि इस Blynk को कैसे प्राप्त किया जाए तो टोकन, Blynk एप्लिकेशन की मूल बातों को समझने और इसका उपयोग करने के लिए Blynk LED कंट्रोल प्रोजेक्ट का संदर्भ लें।

// आपको Blynk App में Auth टोकन प्राप्त करना चाहिए। // प्रोजेक्ट सेटिंग्स (अखरोट आइकन) पर जाएं। char Cort = "l_b47mF1hioCc_7FzdKMJJeFnJjTxxx"; // आपका वाईफाई क्रेडेंशियल। // ओपन नेटवर्क के लिए "" पासवर्ड सेट करें। char ssid = "सर्किटडिग्स्ट"; char पास = "dummy123";

अपने कोड के साथ आगे बढ़ते हुए, सेटअप फ़ंक्शन के बाद, हमने blynk के लिए दो तरीकों को परिभाषित किया है। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, हमें यह परिभाषित करना होगा कि वर्चुअल पिन V1 और V2 को क्या करना चाहिए। उसी के लिए कोड नीचे दिया गया है।

BLYNK_WRITE (V1) // BLINDS {CLialE {Serial.println ("समापन अंधा") बंद करें; if (खोला == सच) {for (int c_val = 0; c_val <= 130; c_val ++) // बंद करने के लिए काउंटर-क्लॉकवाइज में घुमाएँ {stepper.step (c_val); प्राप्ति(); } बंद = सत्य; खोला = झूठा; अक्षम_मोटर (); // हमेशा बिजली की खपत और हीटिंग को कम करने के लिए उपयोग के बाद वांछनीय स्टेपर मोटर्स}} BLYNK_WRITE (V2) // BLINDS {Serial.println ("ओपनिंग ब्लाइंड्स") खोलें; if (बंद == सच) {for (int cc_val = 0; cc_val> = -130; cc_val--) // दक्षिणावर्त में घुमाने के लिए {stepper.step (cc_val) खोलें; प्राप्ति(); } खोला = सत्य; बंद = झूठी; } disable_motor (); // हमेशा बिजली की खपत और हीटिंग को कम करने के लिए उपयोग के बाद वांछनीय स्टेपर मोटर्स}

जैसा कि आप देख सकते हैं कि V1 का उपयोग ब्लाइंड्स को बंद करने के लिए किया जाता है और V2 का उपयोग ब्लाइंड्स को खोलने के लिए किया जाता है। एक पाश के लिए 130 चरणों के लिए एक घड़ी की या विरोधी घड़ी की दिशा में की मोटरों को घुमाने के लिए प्रयोग किया जाता है। मैंने अपने अंधा के साथ प्रयोग करके पाया कि 130 चरणों के साथ, मैं अपने अंधा को पूरी तरह से खोलने और बंद करने में सक्षम हूं। आपकी संख्या भिन्न हो सकती है। पाश के लिए एक घड़ी की और जवाबी घड़ी की दिशा में घुमाने के स्टेपर मोटर के नीचे दिखाया गया है।

for (int c_val = 0; c_val <= 130; c_val ++) // बंद करने के लिए काउंटर-क्लॉकवाइज में घुमाएँ {stepper.step (c_val); प्राप्ति(); } के लिए (int cc_val = 0; cc_val> = -130; cc_val--) // दक्षिणावर्त में घुमाएं {stepper.step (cc_val) खोलने के लिए; प्राप्ति(); }

आप हमारे कार्यक्रम में दो बूलियन चर "खोला" और "बंद" भी देख सकते हैं। इन दो चर का उपयोग मोटर को दो बार अंधा खोलने या बंद करने से रोकने के लिए किया जाता है। मतलब, ब्लाइंड्स तभी खुलेंगे जब यह पहले बंद हो जाएगा और यह केवल तभी बंद होगा जब यह पहले खोला गया हो।

28BJY-48 Stepper मोटर की गति कैसे बढ़ाएं?

28BJY-48 स्टेपर मोटर का उपयोग करने का एक दोष यह है कि यह बहुत धीमी है। इन मोटर्स को मूल रूप से उच्च-परिशुद्धता कम गति वाले अनुप्रयोगों में उपयोग करने के लिए निर्मित किया गया था, इसलिए इन मोटर्स को उच्च गति पर घूमने की उम्मीद नहीं है। यदि आप Arduino का उपयोग करके स्टेपर मोटर की गति बढ़ाना चाहते हैं, तो दो पैरामीटर हैं जिन्हें आप बदल सकते हैं। एक #define STEPS 64 है, मैंने पाया कि जब चरणों को 64 के रूप में परिभाषित किया जाता है, तो मोटर तुलनात्मक रूप से तेज था। एक अन्य पैरामीटर एक stepper.setSpeed (500) है; फिर से मैंने 500 को एक इष्टतम मूल्य पाया, इससे अधिक कुछ भी वास्तव में स्टेपर मोटर धीमी बनाता है।

क्या आप इन मोटरों की गति बढ़ाने का कोई अन्य तरीका जानते हैं? यदि हाँ, तो उन्हें नीचे टिप्पणी अनुभाग में छोड़ दें।

स्टीपर मोटर को ओवरहीटिंग से कैसे रोकें?

ओवरहेटिंग को रोकने के लिए उपयोग नहीं होने पर स्टेपर मोटर्स को हमेशा अक्षम किया जाना चाहिए। स्टेपर मोटर को निष्क्रिय करना बहुत सरल है; बस सभी चार GPIO पिन की पिन स्थिति को बदलें जो कि स्टेपर मोटर को कम करने के लिए नियंत्रित कर रहे हैं। यह बहुत महत्वपूर्ण है, अन्यथा आपकी मोटर + 12 वी पर बहुत गर्म हो सकती है और स्थायी रूप से खुद को नुकसान पहुंचा सकती है। स्टेपर मोटर को निष्क्रिय करने का कार्यक्रम नीचे दिया गया है।

शून्य अक्षम_मोटर () // हीटिंग को टालने के लिए मोटर को बंद करें {digitalWrite (D1, LOW); digitalWrite (D2, LOW); digitalWrite (D3, LOW); digitalWrite (D4, LOW); }

Google सहायक का उपयोग करके विंडो ब्लाइंड्स को नियंत्रित करना

Google सहायक के माध्यम से ब्लाइंड्स को नियंत्रित करने के लिए हम blynk API का उपयोग करने जा रहे हैं, यह हमारे वॉयस कंट्रोल्ड होम ऑटोमेशन प्रोजेक्ट के समान होगा, इसलिए यह देखें कि क्या रुचि है। मूल रूप से, जब हम Google सहायक को पूर्व-परिभाषित वाक्यांश कहते हैं, तो हमें नीचे दिए गए लिंक को ट्रिगर करना होगा।

//http://188.166.206.43/l_b47mF1hioCc_7FzdKMJJeFnJjTxxxx/update/V1?value=1 /

सुनिश्चित करें कि आप अपने blynk एप्लिकेशन द्वारा प्रदान किए गए प्रमाणीकरण टोकन को बदल दें। आप इस लिंक को अपने क्रोम ब्राउज़र पर भी देख सकते हैं कि यह अपेक्षित रूप से काम कर रहा है या नहीं। अब जब लिंक तैयार हो गया है, तो हमें बस IFTTT पर उतरना होगा और दो एप्लेट्स बनाने होंगे जो वर्चुअल पिन V1 और V2 को ट्रिगर कर सकते हैं जब हम अंधा बंद करने और खोलने के लिए कहते हैं। फिर, मैं इसके विवरण में नहीं जा रहा हूं क्योंकि हमने कई बार ऐसा किया है। यदि आपको अधिक सहायता की आवश्यकता है, तो इस वॉयस नियंत्रित एफएम रेडियो परियोजना का संदर्भ लें, बस एडहूट सेवाओं को वेबहूक के साथ बदलें। मैं संदर्भ के लिए अपने स्निपेट का स्क्रीनशॉट भी साझा कर रहा हूं।

Arduino आधारित स्वचालित विंडो ब्लाइंड नियंत्रण - प्रदर्शन

सर्किट और 3 डी मुद्रित बाड़ों के तैयार होने के बाद, बस दीवार पर दो छेद ड्रिलिंग करके दीवार पर डिवाइस को इकट्ठा करें। मेरे बढ़ते सेटअप को नीचे दी गई तस्वीरों में दिखाया गया है।

उसके बाद, सुनिश्चित करें कि आपके अंधा एक खुली स्थिति में हैं और फिर सर्किट पर बिजली। अब, आप blynk एप्लिकेशन से या Google सहायक के माध्यम से अंधा बंद करने का प्रयास कर सकते हैं और इसे काम करना चाहिए। आप दिन के किसी विशेष समय में अंधे को स्वचालित रूप से खोलने और बंद करने के लिए बेल्क एप्लिकेशन पर टाइमर भी सेट कर सकते हैं।

परियोजना का पूरा काम नीचे दिए गए वीडियो में पाया जा सकता है; यदि आपके कोई प्रश्न हैं, तो उन्हें नीचे टिप्पणी अनुभाग में लिखने के लिए स्वतंत्र महसूस करें। इसके अलावा, आप अन्य तकनीकी चर्चाओं के लिए हमारे मंचों का उपयोग कर सकते हैं।