Механизм для рольштор

Самодельный привод штор

Мегапосты:

• DIY или Сделай сам,
• Электроника для начинающих

В этой статье я расскажу о конструкции автоматического привода штор, установленного у меня на балконе. Там у нас растут цветы, которым вреден прямой солнечный свет. Кроме того, летом, если окна балкона закрыты, при прямом солнечном свете воздух на балконе быстро перегревается. Однако когда прямого света нет, шторы желательно открыть — тень тоже не способствует росту цветов. Поэтому, для поддержания на балконе приемлемой освещенности, я автоматизировал работу штор.

Механика

Шторы изначально уже были на балконе. Их две, обе подвешены на металлическом тросике, протянутом под потолком от одной стены балкона до другой. Понятно, что передвигать нужно сразу обе шторы, при этом из-за трения штор об тросик (он достаточно шершавый) требуемая сила должна быть достаточно велика. Кроме того, иногда на пути шторы могут встречаться препятствия, например, приоткрытое окно балкона, что еще больше увеличивает требования к силе.
Таким образом, привод должен быть достаточно мощным и надежным — на балконе часто бывает повышенная влажность, возможна достаточно большая разница температур зимой и летом. Поэтому основой привода я сделал автомобильный привод стеклоподъемника. Он обладает достаточной мощностью, способен выдавать большой крутящий момент (в него встроен червячный редуктор) и очень надежен.
Схема механической части привода показана ниже:
Подробнее о конструкции. На вале привода стеклоподъемника (слева на схеме) закрепляется пластиковый ролик с проточкой, на который намотан виток веревки. Привод закрепляется на одной из стен балкона. На противоположной стене крепится такой же ролик, через который также пробрасывается веревка.
После этого веревка натягивается, так что трения веревки на ролике привода хватает для перемещения штор. Противоположные концы каждой шторы крепятся к веревке так, чтобы при вращении мотора штора раздвигалась или сдвигалась.
Для проверки работы привода я сделал его уменьшенную модель. Привод стеклоподъемника и независимый ролик закрепил на доске, натянул между ними веревку, после чего можно было проверять работу электроники и измерять силу, развиваемую приводом.
Фотография самого привода на макете:
Как видно из фотографии, к приводу стеклоподъемника прикреплена достаточно крупная тонкая пластина (я использовал текстолит). К ней крепится металлический уголок с двумя отверстиями, через которые пропущена веревка. Он нужен для того, чтобы виток веревки на ролике не путался, для этого отверстия в уголке сделаны на разной высоте относительно пластины.
Правее уголка — концевые выключатели, нужные для остановки штор к крайних положениях. Для того, чтобы обозначить эти положения, на веревку надеваются две пластиковые трубочки (на фотографии рядом с нижним выключателем видна только одна из них). Трубочки располагаются так, что при достижении шторой крайнего положения одна их них нажимает на выключатель, при этом для надежного нажатия рядом с каждым из выключателей крепится металлическая пластинка, которая прижимает трубочку к выключателю.
Три металлические стойки, прикрепленные к пластине, нужны для крепления крышки привода.
Оба ролика для веревки сделаны из колес для мебели. Используя дрель и напильник, в каждом из них нужно проточить канавку, в канавке ролика привода должны укладываться два витка веревки. Ролик привода крепится на валу за счет натяжения, при этом отверстие в нем пришлось расточить до квадратного, так как вал привода квадратный.
Привод крепится к стене балкона при помощи подходящих мебельных уголков (один из них виден на фотографии слева). В приводе стеклоподъемника достаточно крепежных отверстий, так что проблем с креплением не возникает.
Вид привода, уже прикрепленного к стене и закрытого крышкой:
Для того, чтобы натягивать веревку, используется специальный винт с гайкой, к которому крепятся концы веревки:
Также к нему прикреплен конец одной из штор.

Электроника

Вся электроника у меня разбита на две части — силовую и управляющую. Главная задача силовой части — обеспечение питания двигателя привода. Привод стеклоподъемника может потреблять очень большой ток. Для уменьшения этого тока я уменьшил напряжение питания привода до 5 вольт, но даже при этом максимальный ток, потребляемый двигателем, может доходить до 3А. Чтобы обеспечить такой ток, я использовал блок питания от принтера, способный выдавать напряжение около 30В и ток до 0.7А, а так же DC-DC преобразователь до 5В. За счет понижения напряжения DC-DC вполне способен выдать нужный ток.
Управление питанием двигателя производится при помощи мощного реле, предназначенного для изменения полярности сигнала, и MOSFET, управляющего подачей напряжения на двигатель. Благодаря использованию MOSFET можно регулировать скорость вращения двигателя, но в данный момент эта возможность не используется.
Также на силовой части установлены стабилизаторы, предназначенные для питания управляющей электроники и цепь контроля питания двигателя. Стабилизаторы питаются от более низковольтной цепи блока питания, напряжение там не превышает 12В.
Схема силовой части
Управляющая электроника представлена микроконтроллером STM8S. Контроллер выполняет достаточно много функций — измерение освещенности, принятие решения о запуске привода, контроль за положением штор по концевым выключателем, управление питанием привода, управление приводом в ручном режиме — по командам пульта ДУ. Кроме того, к контроллеру подключен радиомодуль на NRF24L01 и шина 1-Wire, по которой подключены три датчика температуры. При помощи радиомодуля можно управлять приводом и считывать значения температуры в разных точках балкона и на улице, однако в данный момент второй радиомодуль подключен только к макетной плате, так что далее этот функционал я рассматривать не буду.
Используемый блок питания от принтера имеет вход для перевода его в состояние Stand-by. Его я тоже использую, благодаря чему уменьшается потребление энергии конструкцией. В программе учитывается, что блок питания переходит в рабочий режим с определенной задержкой, а после 30 секунд бездействия привода блок питания опять переходит в режим Stand-by.
Индикация работы привода — при помощи трехцветного светодиода (используются только синий и красный диоды). Синий загорается при подаче напряжения на двигатель, красный начинает периодически мигать при наличии ошибок в работе привода. Число вспышек позволяет определить номер ошибки.
Для звуковой сигнализации некоторых событий (например, при подаче команды на закрытие уже закрытых штор) используется сам двигатель привода. На него подается ШИМ сигнал с маленьким коэффициентом заполнения, в результате чего двигатель достаточно громко пищит.
Схема управляющей части
В качестве датчика освещенности используется фоторезистор, прикрепленный присоской к окну. Так как присоска может отпасть от окна, рядом с фоторезистором расположена маленькая кнопка. Пока присоска держится на окне, кнопка прижата к окну. Если присоска отпадет, автоматическая работа привода прекращается и начинает мигать красный диод. Если датчик не подключен к разъему, то это тоже обнаруживается контроллером.
Вид датчика освещенности:
Так как освещенность датчика может резко изменяться — из-за различных вспышек на улице, переменной облачности, то данные от датчика приходится фильтровать. У меня реализован следующий алгоритм обработки: данные от датчика оцифровываются с частотой 10Гц, и записываются в массив. Раз в секунду значение этого массива усредняется (в первую очередь это нужно для фильтрации шумов и вспышек). Далее полученные значения добавляются в другой массив размерностью 600 элементов, после достижения конца массива запись начинается с его начала. Также каждую секунду производится анализ этого массива — контроллер подсчитывает, какой процент элементов массива меньше определенного порога (с ростом освещенности напряжение на выходе фотодатчика падает). Если значения более 66% элементов меньше заданного порога — то считается, что освещенность достаточно велика, и шторы можно закрывать. Таким образом проводится фильтрация периодических изменений освещенности. При этом на частоту работы привода тоже наложено ограничение — в автоматическом режиме мотор включается не чаще раза в десять минут.
Как я упоминал выше, имеется возможность управлять шторами с пульта ДУ. При помощи пульта можно полностью открыть и закрыть шторы, частично открыть их, запустить привод по мгновенному значению освещенности.При управлении с пульта ограничений на частоту работы привода нет.
Также есть возможность программно перезагрузить контроллер.
При передвижении штор контроллер следит за состоянием концевых выключателей. Если после начала движения соответствующий выключатель не сработает в течении 20 секунд, работа мотора прекращается. Чтобы продолжить работу привода после устранения неисправности, как раз и нужно перезагрузить контроллер.
Вся электроника установлена в стандартный пластмассовый корпус:
Один из выключателей нужен для перевода электроники в автоматический режим работы, второй позволяет полностью отключить питание мотора.
При помощи гнезд Jack 3.5мм к устройству подключаются датчик освещенности, TSOP для приема данных от пульта, и внешние термодатчики.
Белым колпачком закрыт светодиод — так его видно под любым углом.
Вид собранного и установленного на свое место блока электроники:
Видео работы привода (управление с пульта):

Исходный код программы контроллера Теги:

• Привод штор
• STM8

Добавить метки

Механизмы рулонных штор

Рулонные шторы только недавно начали набирать популярность. Благодаря им можно декорировать любую квартиру, коттедж. Но для этого требуется разобраться, как эти шторы устроены и как выбрать их в соответствии со своими потребностями.

Особенности

Разнообразие рулонных штор позволяет использовать их повсюду, гармонично вписывая в интерьер. Комфорт, создаваемый с их помощью несравним с тем, который может дать обыкновенный тюль. Но для большинства потребителей рулонная штора пока еще мало знакома, и этот пробел нужно обязательно восполнить.

Подбирая оптимальный вариант в магазине, нужно думать не только о том, как он будет выглядеть на окне и насколько хорошо будет защищать от слепящих лучей, но и о его креплении.

Практически всегда вешать штору придется на пластиковые окна, и сделать это можно несколькими основными способами.

Выбор способа управления

Решение о способе крепления принимается с учетом того, каков сам оконный проем. Проигнорировав этот момент, можно испортить даже самый превосходный дизайн. Рулонные шторы относительно невелики и просты в применении, потому что в них используются тщательно продуманные механизмы.

Они делятся на следующие типы:

• Миникассетный;

• Пружинный;

• Классический кассетный;

• Цепочный;

• Автоматизированный.

Мини-кассета из алюминия вставляется внутрь направляющей – тут особых отличий от устройства жалюзи не обнаруживается. Рулонные шторы с пружинным механизмом нельзя путать с автоматическими: ведь они втягиваются или разматываются только за счет того, что монтируются на наклонных поверхностях. Никакие электроприводы не нужны, миникассета может быть закреплена на специальную клейкую ленту, не оставляющую следов. Ставится очень быстро, и нет необходимости ничего сверлить.

Полноформатная кассета отличается от миниатюрной тем, что скрученная штора полностью уходит внутрь, а в развернутом состоянии перекрывает проем, а не только стекло. Подвешиваемая пластиковая цепочка обеспечивает относительно точное управление полотном.

Автоматизированное устройство оборудуется электромотором, управляющей автоматикой и средствами дистанционного управления.

Преимущества и недостатки

Пружинная механика при всей внешней эффектности недостаточно надежна. Недаром изготовители дают гарантию только на определенное количество времени. Особенно быстро изнашиваются и выходят из строя пружины в доме, где до них могут добраться дети. Чтобы привести штору в требуемое положение, ее передвигают, держась за нижний край.

В разных моделях эта функция может быть воплощена одним из трех способов:

• Ручка, вмонтированная в планку, в момент поворота приводит в движение упоры направляющих, а полотно наматывается на валы;

• Внутри вала предусмотрен тормозящий шарик (чтобы начать раскрутку, штору медленно тянут вниз на пол оборота, и чтобы закрепить, подталкивают вверх, пока не раздастся щелчок);

• По ходу занавеси поставлены цепляющие крючки – такой вариант легок в исполнении и очень надежен.

Рулонные шторы с пружинным управлением получится поставить даже на потолочное, поворотно-откидное или мансардное окно. Угол его расположения относительно пола роли не играет. Важный нюанс: наличие шарика в барабане требует выдвигать и поднимать полотно очень аккуратно. Чрезмерное усилие способно вывести чувствительный аппарат из строя раньше времени.

Рулонная штора с цепочным механизмом практичнее других. Ткань накручивается на бобину, связанную с барабаном; в пазах его проходят цепочка из пластмассы и фиксатор. Стоит только сдвинуть цепи в нужную сторону, как вращение барабана спускает материю или приподнимает ее. Все просто, и пользоваться таким приспособлением может кто угодно.

Отрицательной стороной такого варианта оказывается малая надежность частей из пластика: фиксатор довольно быстро ломается, материал рассыхается, особенно если его подогревает солнце. Рано или поздно наступает момент, когда цепочка оборвется. Но купить запчасти не составляет труда. Длина цепи не может быть менее 2/3 от всей длины штор.

По соотношению надежности и простоты кассетный тип механизма не имеет аналогов. Есть возможность перекрыть весь проем, и не важно, пластиковые, деревянные или алюминиевые окна установлены в доме, поскольку закрепляют устройство выше их. Возможно поставить кассету и на саму раму, закрывшись поностью от любопытных глаз.

Преимуществом является и совместимость с обычными гардинами.

Фиксация

Любой тип таких механизмов сматывает или разматывает полотно, фиксируя его в заданном положении. Оси вращения крепятся как сверху, так и снизу окна, иногда вовсе движутся одновременно с рулоном, внешний край которого фиксирован. Ткань может накручиваться на вал как прямо (рулон невозможно увидеть) или обратным способом (при котором рулонные жалюзи идут плотно к стеклу).

Когда требуется плавный ход и надежное прилегание к мансардному окну (либо при проветривании обычного), используют направляющие. Плоские направляющие мешают нижней планке отклониться от нужной траектории. Недостатком такого решения является возможность использовать их лишь на ровных участках. Там, где поверхность не идеальна, ставят П-образные направляющие с профилем повышенной жесткости. Благодаря им торцы материи закроются герметично и пропустят минимум света.

Магнитная фиксация нижних планок в полностью раскрытом состоянии – характерная черта инновационных рулонных штор. Когда они развернуты частично, полотно удерживается вертикальными лесками (открытыми или расположенными за тканью).

Электродвигатель нужен только в особых условиях – в крупных залах, при очень высоком потолке, на витражном окне. Тогда механизированные приводы на веревках, управляемые дистанционно, и могут раскрыть все свои «таланты». В обычных домах использование их – пустое расточительство денег.

Конструкция механизма, как мы уже убедились, может быть очень разной. И принцип работы его незначительно влияет на габариты, куда важнее величина подвешиваемого рулона. Так как вал для намотки – всего лишь полая трубка из алюминия, недопустимо, чтобы она сгибалась под тяжестью ткани. Размещенная снизу кассета поможет натянуть полотно на стекло снизу вверх.

Используя рольшторы, разделенные на два рулона, можно оставлять зазор между ним в случае необходимости. Закрытые системы управления (с коробом, скрывающим управляющие элементы) дороже, но и надежнее. Основной материал не деформируется, снижается риск провисания. Подчеркнем, что какой бы механизм подъема ролл шторы вы не выбрали, работать он должен без единого звука. Обнаружив малейшие шумы, надо готовиться к их ремонту.

Рулонная штора идеально вписывается в современные тенденции минимализма и простоты, она понравится всем, кто любит удобные и комфортные детали интерьера.

Зная, как устроены управляющие ее работой механизмы, вы не допустите ошибок при выборе их в магазине или в каталоге и будете точно знать, что подходит именно вам и какие виды рулонных штор совместимы с конкретным окном.

О том, как самостоятельно установить рулонные шторы, вы можете узнать из видео ниже.

Как правильно выбрать и повесить штору в гараже

Для истинного автолюбителя гараж является вторым домом. Но как уберечь этот дом от суровых зимних морозов? Лучшим помощником в таком деле может стать штора в гараж, позволяющая защитить вещи, инструменты и людей от холода и сырости.

Виды

В зависимости от типа конструкции и способа подъема шторы для гаража бывают следующих видов:

1. Ленточные;
2. Рулонные;
3. Сплошные;
4. Подъемные;
5. Раздвижные.

Обратите внимание! Ленточные шторы не подойдут для распашных ворот. Также в этом случае будут неуместны и рулонные занавески.

Как правило, шторы в гараже изготавливают из таких видов материала:

• Плотная ткань;
• Брезент;
• ПВХ;
• Полиэтилен;
• Металл (рольворота).

Теперь рассмотрим каждый из видов ткани для штор на гаражные ворота по отдельности.

Тканевые занавески

Тканевые шторы для гаража

Не смотря на то, что сегодня выпускаются специальные ткани, пропитанные различными веществами для увеличения их износостойкости, пожаробезопасности и влагостойкости, этот вид материала все же считается самым неподходящим для изготовления гаражных штор.

Брезент

Брезентовая штора для гаража

Брезент также является разновидностью ткани, однако его характеристики намного превышают показатели других текстильных материалов. Дело в том, что брезентовые шторы в гараж будут иметь целый ряд своих преимуществ:

• Износостойкость;
• Прочность;
• Устойчивость к действию химических веществ;
• Возможность починить конструкцию (зашить дыру);
• Устойчивость к усадке;
• Невысокая теплопроводность;
• Отторжение влаги и загрязнений.

Однако есть у штор из брезента и некоторые недостатки:

• Скудность цветовой гаммы;
• Невозможность украсить штору;
• Сложность очистки;
• Большой вес.

Некоторые виды брезента способны притягивать к себе грязь и пыль, а также впитывать влагу. Потому для изготовления гаражной занавески необходимо брать лишь, правильно защищенный, материал – от возгорания, воздействия влаги и грязи.

Полиэтилен

Шторы полиэтиленовые

Самым малозатратным и легким способом сделать шторы в гараже является изготовление их из полиэтилена. Такое полотно стоит копейки, однако и прослужит оно в разы меньше, нежели другие, более надежные материалы. Помимо одного единственного достоинства – низкой стоимости, полиэтилен обладает целым рядом недостатков:

• Затвердевание и ломкость на морозе;
• Малый срок службы;
• Легкость воспламенения;
• Маленькая износостойкость;
• Тонкость материи;
• Плохая термоизоляция.

ПВХ

ПВХ шторы для гаража

В качестве материала для штор на ворота гаража лучше всего использовать именно ПВХ. У этого материала есть всего лишь один недостаток по сравнению с брезентом – это его цена. Однако в некоторых случаях единственно правильным вариантом является применение именно ПВХ.

Важно! В гаражах или складских помещениях, откуда постоянно выезжает транспорт, лучше всего использовать ПВХ, нарезанный лентами. Такая конструкция занавески позволяет быстро пропустить автомобиль и не допустить проникновения большого количества холодного воздуха вовнутрь.

Основными достоинствами такого материала считаются:

• Разнообразие расцветок (возможность нанесения любого рисунка);
• Пожаростойкость;
• Влагостойкость;
• Эластичность;
• Легкость очищения;
• Теплоизоляция;
• Морозоустойчивость.

Металл (рольворота)

Рольворота

Тем, у кого не стоит вопрос в деньгах, можно заказать для гаражных ворот специальные рольворота. Такие ворота будут представлять собой жалюзи, состоящие из металлических пластин, наложенных друг на друга. Но у этого вида занавеса также есть ряд недостатков – плохая тепло- и влагоизоляция, и лишь одно большое преимущество – хорошая звукоизоляция.

Советы

На вопрос, как сделать так, чтобы после монтажа гаражных штор в помещении как можно дольше сохранялось тепло, и не проникал холодный воздух, есть два ответа – необходимо выбрать хорошее полотно и правильно закрепить его возле ворот.

Если Вы решили изготовить шторы в гараж своими руками, то при выборе материала необходимо обратить внимание на следующие его характеристики:

• Достаточная плотность;
• Огнестойкость;
• Хорошая теплоизоляция;
• Стойкость к влаге, грибку и плесени;
• Легкость очищения.

Если решено было монтировать гаражные шторы своими руками, то нужно обратить внимание на способ их крепления. На сегодняшний день их существует два – на карниз и плотно к потолку.

В случае с карнизом есть вероятность потери большого количества тепла, так как между потолком и шторой в любом случае будет оставаться проем. При таком способе крепления также лучше всего использовать люверсы и карабины или трос. Если проделать в полотне просто дыры, то, скорее всего, в скором времени оно прорвется. Сделанные таким образом занавески для ворот могут открываться либо раздвижным способом, либо подъемным.

Если было принято решение использовать для защиты ворот в гараж второй способ крепления, то тут понадобится металлическая или деревянная планка, которая намертво крепится вплотную к потолку. Штора фиксируется в планке и при подъеме собирается, как римская штора.

Также стоит обратить внимание и на расположение полотна по краям и снизу. Штора должна полностью закрывать дверной проем и ложиться на пол. Снизу не должно быть просветов, и по бокам также. Некоторые специалисты рекомендуют по бокам полотна сделать люверсы и за них крепить его к стене.

Еще одним условием сохранения тепла в помещении является наличие проема между воротами гаража и шторами. В таком случае воздух, находящийся в проеме, нагревается и служит некой прослойкой между холодом и теплом, предотвращающей проникновение первого и потери второго.

Подытожив, стоит сказать о том, что гаражные шторы могут стать прекрасной защитой частых гостей гаража от холода, а вещей, зимующих в них, от избыточной влаги и ее последствий (грибка и плесени). Потому, защитив свой гараж такими занавесами, Вы продлите жизнь своим инструментам и автомобилю.