Автоматизируем шторы - и всё-таки они крутятся. Самодельный привод штор Автоматическое открывание штор своими руками

Однажды, после тяжелого рабочего дня, я пришел домой и понял, что хочу отдохнуть, а не ходить и закрывать шторы. Хочется увидеть их закрытыми вечером и открытыми утром, при этом не выделывать танцы перед окном. Погуглив разные решения, было принято решение сделать все самому.

По многочисленным просьбам, выкладываю все свои наработки по переделке обычных рулонных штор в автоматизированные с удаленным управлением. Осторожно, много фотографий!

Для начала про рулонные шторы:

• Плюсы: рулонные шторы визуально расширяют пространство, красивые и недорогие. Очень простой монтаж. Можно каждым окном управлять отдельно. Высвобождается место на подоконнике.
• Сложности: вручную открывать 5 окон уже занимает долго времени. Открыть полностью угловое окно мешает сам механизм (пример: механизм вверху балконной двери упирается в стену и не дает открыть проход полностью). Из-за этого необходимо вешать шторы с наружной стороны окна. Цена даже на китайские моторизированные шторы начинаются от 2000 рублей, умножаем на 5 и уже сразу же думаем, как сделать все подручными средствами.

Немного про задачи:

Необходимо добавить к обычным рулонным шторам из строительного магазина удаленное управление и подключить к умному дому на openSource платформе Home Assistant . И еще необходимо сохранить обычное управление за веревочку.

Выбор моторов:

Если все автоматизировать, то скорость не играет роли, поэтому можно применять двигатели с редуктором. Коллекторные двигатели дешевые, но не самая надежная вещь для ежедневного применения. Сервомашинки тоже имеют коллекторные двигатели и плюс не стабильные при постоянном вращении. Отличным вариантом выглядят шаговые двигатели. Бесшумные, можно контролировать положение, стоят копейки. В итоге, комплект из 5 двигателей 28BYJ-48 с драйвером ULN2003 обошелся мне в 10$

Про двигатель 28BYJ-48:

Были вопросы о мощности этого двигателя. Опасения что он будет слабым, не оправдались. Вернее так - если использовать полношаговый режим, то двигатель очень хилый, если использовать полушаговый, то вал уже голыми руками не остановить. Кому будет мало мощности, в интернете много статей как приподнять напряжение, превратить его в биполярный и прочие улучшения.

Про датчики:

Так как у нас осталось ручное управление, и мы не хотим впустую гонять двигатель, то необходимы датчики положения штор. Минимум необходим один датчик на одном конце, но лучше два. Можно использовать любой концевой, оптический и т.д., но я лично выбрал герконовый, т.к. приклеить неодимовый магнитик с другой стороны очень просто и работать должен стабильно и долговечно. Сами герконы я выбрал для эстетики уже в корпусе. Плюс предусмотрел настройку по расстоянию от вала. По высоте можно регулировать проставками.

Про конструкцию крепления:

Задача была спроектировать корпус максимально простой для изготовления на 3д принтере с минимальными доработками. Моделировал в Fusion 360. Комплектное крепление цепляется за верх окна, но такую конструкцию на FDM принтере будет трудно сделать с нужными требованиями по прочности, поэтому была придумана конструкция с одним винтом для регулировки.

Итого получилось три детали для 3д-печати. Ссылка для скачивания 3д-моделей .

Основная часть для двигателя, платы управления на ULM2003, креплением герконов, двигателей, лески для стабилизации штор, и регулировочного винта.

Крышка для закрытия всего этого безобразия. Зажим или по-другому крюк.

Сама конструкция штор содержит несколько пружин, которые работают как тормоз если тянуть за шторы(пружина затягивается) или отпускает если крутить за веревку.

При сборке надо сделать одну доработочку: кусачками сломать ободок, который прикрывает веревку, т.к. теперь у нас есть свой неподвижный ободок, который не дает выпасть веревочке.

Управление:

Управлять шаговым двигателем будет NodeMCU на ESP8266. Он выбран из-за дешевизны, наличия резервного канала wi-fi и на нем достаточно легко написать нужные скрипты. Если нужно больше чем две шторы или дополнительные датчики, то ножек микроконтроллера уже не хватит, можно посмотреть в сторону ESP32. (на фото esp32 не приведена, т.к. она в распределительной коробке)

Программная часть:

Среда разработки может быть любая. ESP32 может программироваться через Arduino IDE. Но я для себя выбрал Visual Studio Code из-за скорости, модульности и бесплатности. В этой среде можно разрабатывать почти под любые платформы (не только железо). Можно даже подключить IAR ARM.(но это уже совсем другая тема)

Задача программы простая:

Подключиться по Wi-fi
Подключиться к MQTT брокеру
Подписаться на топик
Управлять скоростью двух моторов
Следить за состоянием концевых датчиков
Отправлять брокеру текущие шаги

Исходники можно взять

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

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

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.

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):

Современные технологии развиваются с колоссальной скоростью и внедряются во все сферы нашей жизни, включая декорирование помещений. Ценители практичных решений всё чаще выбирают шторы с электроприводом для оформления домов и квартир. На выбор покупателям предоставлено большое разнообразие раздвижных штор со встроенной панелью и дистанционным управлением. В статье подробнее рассмотри модели данного типа, а также сравним плюсы и минусы эксплуатации.

Введение

Специальные системы управления шторами, с электрическими приводами, украшают не только жилые помещения. Их также часто устанавливают в офисных зданиях, ресторанах, гостиницах, отелях и прочих учреждениях. Наличие данной конструкции значительно повышает уровень комфорта в помещении. Для оформления стандартных оконных проёмов их используют редко, однако, в определённых ситуациях установка данной системы необходима.

Процесс регулировки полотен происходит автоматически. Пользователь может управлять конструкцией, используя пульт или установив определённый режим на панели задач. Поменять положение штор можно за считаные секунды, не приближаясь к карнизу.

Где и когда используются?

Специалисты из сферы оформления помещений выделяют следующие ситуации, при которых стоит обратить внимание на электро-занавески: Если в помещении установлены высокие окна, шторы с электроприводом будут более чем уместны. Это не только стильный, но также удобный способ оформить проём. При помощи пульта можно без проблем управлять полотнищами, без лестниц и прочих подобных конструкций.

Механизированные системы идеально сочетаются с панорамными или эркерными окнами. Как правило, вручную управлять шторами и занавесками в этом случае бывает затруднительно. Электронная система справится с этой проблемой Если в комнате установлено много мебели и доступ к окнам попросту затруднителен, то шторы с электрическим приводом – замечательный вариант. Отпадает необходимость пробираться к окнам каждый раз, чтобы поправить занавески или сменить их положение. Нажатия кнопки будет вполне достаточно

Дизайнерский стиль

В некоторых случаях автоматические системы управления используют для создания необходимого дизайнерского эффекта. Такой приём идеально подходит для стиля хай-тек, который является олицетворением инновационных технологий и практичности. Также эти системы являются неотъемлемой составляющей «умных» домов, где практически всё автоматизировано и настроено для удалённого управления.

Разновидности и характеристика

Все шторы на электроприводе делятся на два класса, в зависимости от особенностей строения карниза:

• раздвижные шторы (горизонтальные);
• подъёмные механизмы (вертикальные).

Ко второй группе относятся следующие варианты:

• рулонные занавески;
• римские шторы;
• жалюзи-плиссе.

Механизм раздвижного типа ставят на стандартные полотна, которые закрываются горизонтально (портьеры, гардины и прочее).

Данная конструкция сложнее и включает в себя следующие составляющие.

• Первая обязательная составляющая – шины. Это профиль с пазами, частота которых напрямую зависит от рядности карниза. Для их изготовления используют полимеры, алюминий или нержавеющую сталь. Если вы выбираете шины для тяжёлых занавесок, рекомендуется сделать выбор в пользу металлических изделий. Пластиковые элементы подойдут для занавесок из лёгких тканей.

Также не обойтись без металлической цепочки или специального ремня. На нем закрепляют крючки фиксации и каретку-ограничитель.

• Еще одна обязательная составляющая – сам привод , который также называют моторчиком. Его устанавливают в отдельном корпусе, закреплённом сбоку шины. Механизм работает в обоих направлениях, обеспечивая закрытие и открытие полотнищ.

Строение дистанционного пульта

На стандартном пульте дистанционного управления, используемом для управления электронной системой, размещено 4 кнопки.

Каждая выполняет свою определённую функцию, а именно:

• закрытие или свёртывание полотен, в зависимости от типа карниза;
• открытие или развёртывание;
• прекращение передвижение штор;
• отдельная кнопка, которая позволяет запомнить текущее размещение занавесок и использовать его в дальнейшем.

Внешний вид, размеры и функциональность пульта может отличаться в зависимости от компании изготовителя и модели конструкции.

Разнообразие автоматики

Чтобы максимально автоматизировать систему управления шторами, можно оснастить её дополнительными элементами, расширив функционал.

Используются следующие датчики и механизмы.

• Если окна в помещении расположены с солнечной стороны, рекомендуется установить специальный прибор, который реагирует на интенсивность света. В зависимости от освещённости и перемещения лучей солнца будет меняться положение полотен.
• В жаркое время года особенно актуален будет датчик, реагирующий на температуру. Как только комната нагревается до определённой отметки, начинается автоматическое закрытие окон. Также этот датчик часто используют на территории регионов со знойным климатом.
• Очень удобен в использовании таймер, с помощью которого можно установить открытие или закрытие полотен на определённое время.
• Шторы-маркизы, в случае если они установлены под открытым небом в террасах или на балконах, комплектуют датчиками осадков. Как только начинается дождь, происходит закрытие ширмы.

Дополнительная информация

Все составляющие, такие, как датчики и электронные приводы, делятся на группы, в соответствии с типом питания.

Выделяют два вида:

• Беспроводные. Такие устройства работают за счёт аккумуляторов или батареек различного типа.
• Проводные. Данный тип приборов подключается к электросети.

Большинство покупателей склоняются в сторону автономного решения, за счёт того, что в случае отключения света сохраняется функционал конструкции.

Плюсы и минусы выбора

Перед тем как заказывать данную систему, необходимо внимательно взвесить все преимущества и недостатки штор с электроприводом. Основываясь на отзывах покупателей и обзорах моделей, был составлен следующий перечень положительных и отрицательных сторон.

Преимущества

• Удобное управление на расстоянии при помощи пульта. Чтобы закрыть или открыть занавески достаточного одного нажатия. Это функция особенно полезна, если в комнате установлены большие окна с массивными и длинными шторами.
• За счёт того, что автоматика работает аккуратно и бережно, значительно продлевается срок службы тканей и материалов, из которых были изготовлены шторы.
• Данную систему можно грамотно вписать практически в любой стиль интерьера.
• Удобное управление при высоких потолках и в труднодоступных местах.
• Используя пульт, можно управлять всеми автоматическими конструкциями данного типа в доме.
• Уровень шума во время работы системы – минимальный.

Недостатки

После ознакомления с достоинствами, необходимо обязательно отметить недостатки штор с автоматически управлением.

• Первое, что отмечают в качестве минуса – высокую цену, которая по карману далеко не каждому потребителю. Стоимость таких конструкций в несколько раз выше, по сравнению со стандартным оформлением оконных проёмов.
• Для работы системы следует организовать дополнительную силовую линию. Не имея должных знаний и умений в этой области, настоятельно рекомендуется воспользоваться услугами специалистов, а это дополнительные траты. Также учитывайте расходы на электроэнергию и аккумуляторы, при необходимости.
• Монтаж системы требует участия знающих специалистов. Здесь не обойтись без специальных навыков и инструментов.

Проанализировав вышеуказанную информацию можно с уверенностью заявить, что преимущества выбора в разы превышают недостатки. Можно сделать вывод, что это практичный, удобный и стильный вариант оформления оконных проёмов в различных стилистиках. Установка такой системы поможет сэкономить личное время, что важно современному потребителю.

Вывод питания

Главная проблема, с которой сталкиваются желающие установить шторы на автоматике – это организация отдельной линии. Провод питания следует разместить максимально близко от места расположения привода. Многие пользователи, которые решаются сделать вывод самостоятельно, совершают распространённую ошибку, размещая прокладку с другой стороны.

Установка и настройка трансформатора не нужна. За счёт незначительного энергопотребления система не будет перезагружать проводку. Питание, необходимое для работы системы, имеет обычные параметры: частота – 50 Герц, напряжение – 220 Вольт. За счёт низкой мощности автоматического карниза линию часто подводят к обычному выключателю.

Прогресс на месте не стоит и гаджеты касаются всех сфер жизни. Удобство эксплуатации того или иного предмета интерьера делает жизнь комфортнее. К этому относят и автоматическую эксплуатацию некоторых видов штор на окнах. Конструкции уже не новы, но для владельцев впервые желающих установить подобные системы, стоит рассмотреть вопрос всесторонне.

• Способы управления

Виды автоматических штор

Это рулонные шторы, рольставни внутри помещения, различные типы жалюзи. Классифицируются они по нескольким признакам:

По вариантам крепления

1. Непосредственно в проем – это внутренние рольставни на окна. Есть существенный недостаток – такой вариант не предусматривает открытие окна или даже форточки. Возможен только режим проветривания.
2. Внахлест оконного проема. Маневренность становится шире, но все равно полного открытия окна не получится.
3. Внешние варианты. Это ставни, ролл шторы. Сделанные они из металла или пластика. Предохраняют окна от природных осадков – дождя, града, снега. Ощутимо предотвращают проникновение незваных гостей.

По конструкции

1. Открытые. Жалюзи обычного типа с открытыми краями. Устанавливаются внутри оконных проемов квартиры или дома. Нижний край остается ничем не закрепленным, имеет устройство для ручного управления полотном – кольцо, скобу, шнур.
2. Кассетные.Наружные роллеты, при закрытии «выезжающие» из пазов вертикальных направляющих. Существует вариант мини-кассетных штор – они устанавливаются на слуховые или мансардные окна небольшой формы.

Подобрать тип важно исходя из целей владельцев. Внешние варианты позволяют установить внутри и обычные вариации полотен – многослойные, структурные, асимметричные. Им ничего не будет мешать. Внутренние же жалюзи предпочтительно устанавливать в новых стилях интерьера – минимализм, хай-тек, китч. Если имеется тяга к новаторству, действуют смело.

Устройство автоматических штор

Модель любого варианта содержит вал со встроенным механизмом электропривода, накручивающим полотно на его ось. Система открытия-закрытия работает от подачи сигнала с пульта управления и сдвигает полотно на желаемую высоту проема. Затем его возвращают в исходное состояние. Конструкция несложна и при желании домашние умельцы обеспечили себе автоматические рулонные шторы своими руками самостоятельно.

Устройство и управление электроприводом

Это сердце автоматики. Представляет собой миниатюрный двигатель, достаточной мощности, чтобы обеспечить подъем даже тяжелых полотен. Питается от обычной сети в 220V. Или встроенных батареек, имеющих зарядное устройство. Прогрессивные модели отличаются встроенными функциями, улучшающими комфорт эксплуатации штор на оконных проемах. А именно:

• Скорость поднятия. Автоматические карнизы для штор сматывают полотно от 10 до 25 см в секунду. Чем тяжелее полотно, тем медленней идет скрутка. Собственно, такая функция в спокойном существовании не потребуется. Важно обеспечить мгновенный подъем или спуск во время экстренных ситуаций – пожара, взлома, проникновения.

• Аварийный стопор. Он нужен для остановки механизма конструкции в случае пожара или препятствия на оконном проеме.
• Память. Она зафиксирует нужное положение полотна для определенного времени суток.
• Функция доводчика. То есть автоматические рулонные шторы доводят самостоятельно, если промежуток открытого окна не устраивает владельцев.

Функции доступны и для внешних ролл штор – металлопластиковых ставень. Управляют ими снаружи или изнутри помещения.

Автоматические рулонные шторы

Способы управления

Конструкции имеют несколько вариантов действия. Например:

• С помощью пультов ДУ. Они бывают ручными, настенными, сенсорными, с кнопками. Ими обеспечиваются открывание и автоматическое закрывание штор, управление многообразными функциями.

• В прогрессивные модели встраивают радиоприемник, систему, работающую на инфракрасных излучателях. Их устанавливают преимущественно на окнах, чтобы лучи солнца сами управляли моделями кассетных штор.
• Пульты представляются одно- или многоканальными, позволяющими поднимать автоматические шторы на окна сразу в нескольких комнатах.
• Ручное управление связывают с фотоэлементами – при малейшем природном затемнении, автоматические рольставни на окна сами определяют ширину открытия и закрытия соответственно.

Функциональностью и соответственно популярностью, пользуются пульты ДУ с программным обеспечением, где учитываются вышеперечисленные удовольствия и добавляются новые. Естественно, средняя цена на автоматические шторы равна 20000 рублям за устройство со стандартным набором функций. Все что комфортнее, оценивается в приличную сумму.

Преимущества эксплуатации

То, что удобно открывать и закрывать шторы, не стоит и говорить, хотя и воспитывает во владельцах лень. Другие плюсы использования в следующем:

1. Устанавливаются на любые габариты окон. Широкие, высокие, узкие, маленькие или проемы нестандартной формы хорошо задрапируются подобными вариантами. Приемлемы в помещения разного назначения – ролл шторы на кухню, например.
2. Автоматические ролл шторы имеют несколько режимов открытия, позволяющих не открывать все окна сразу, а ступенчато или по одному. Это дает широкий простор для маневрирования солнечным светом – в разное время, лучи будут освещать помещения, так как нужно.
3. Имеют ДУ – пульт дистанционного управления и соответственно таймер. Вместо надоевшего будильника, автоматическое открывание штор способно разбудить владельцев квартиры мягко впуская лучи рассвета. Особенно красивы автоматические римские шторы на панорамные окна – поднимаясь медленно и мягко, они открывают красивый вид за окном, сразу рождая хорошее настроение.
4. Без ручной постоянной эксплуатации, ткань останется в первоначальном состоянии – новой и с искрой. Есть недостаток – она выцветает, поэтому подбираются соответствующие надежные варианты – синтетика в этом отношении лучше, чем натуральное полотно.
5. Кроме декоративной и утилитарной функции, несут еще и защитную – автоматические противопожарные шторы, не дадут кислороду войти в помещение в больших количествах с риском образования взрыва или обратной тяги. В случае опасности, встроенная сигнализация закроет окна, уберегая тем самым стекла.

Ну и, конечно, без автоматических штор не обойтись, если оконные проемы находятся на высоте выше человеческого роста или представляют собой ставни снаружи второго этажа.

Автоматические шторы -очень удобное изобретение

Недостатки автоматических штор

Любая конструкция, а тем более автоматические электро роллеты, имеет свои недостатки. Их важно обязательно рассмотреть, иначе комфорт эксплуатации окажется под угрозой. Например:

• Выход из строя пульта ДУ. Так как на нем завязывается управление, то придется сидеть в темноте или аквариуме до прихода мастера, если причиной не становится просроченная батарейка.
• Электронные реле автоматических штор реагируют на влажность. Если комната как-то связывается с большим количеством конденсата, то не исключается поломка или даже сгорание всех схем. Важно обеспечить положение двигателя и электронной начинки в сухом месте без доступа к воде и пару.
• Сложность для понимания. Желание иметь больше возможностей играет с нами злую шутку – непросто разобраться во всех нововведениях, а трата предстоит немалая и, оказывается,зряшной. Это касается квартир с пожилыми членами семьи – им понять принцип действия автоматических штор нелегко.
• Дорогостоящий ремонт или полная замена оборудования – статья, на которую собственник решается сразу. Многие фирмы-установщики предлагают гарантию изделию и работе, но при этом выявить причину выхода из строя, возможно, только в соответствующем центре. Поэтому придется платить по договору владельцам.

Однако, даже перечисленные недостатки автоматической системы функционирования штор не останавливают будущих владельцев от покупки – это действительно настолько удобно.

Где применяются автоматические ролл шторы

«Ареал обитания» у подобных моделей широк. Следует внимательно рассмотреть все пункты, чтобы понять, попадает ли ваша квартира или дом под описанные типы комнат. Итак:

• Традиционное оформление панорамных окон шторами с автоматическим режимом. Польза существенная – украсить большие проемы от потолка до пола только текстилем – сложно и не всегда уместно, если помещение полностью остекленное. Автоматика позволит сделать освещение внутри таким как нужно. Важно – подобные комнаты оформляются полотнами ролл штор в единой цветовой гамме и габаритах.
• Прогрессивные электро шторы на окна спальни, детской и даже кухни. Просыпаться с такими полотнами приятно. Гостиная не исключение – смелые стили требуют прогрессивного решения, что, впрочем, не исключает эксплуатирования традиционных портьер. Важно учесть, что в этом случае лучше использовать автоматические римские шторы – они уютные и домашние.
• Мансардные помещения. Там устроить стандартные тканые шторы сложно. Приходиться использовать специальные наклонные держатели, чтобы полотна не провисали перпендикулярно полу. С использованием автоматического варианта ролл шторы на пластиковые окна, проблемы не возникнет. Все фиксируется на стену, и эксплуатация становится комфортной.
• Потребуются шумоизоляционные шторы на окна бытовых помещений. В прачечной или домашней котельной. Агрегаты порой издают совершенно непереносимые звуки. При этом важно отдать установку таких вариантов на откуп профессионалам и скорректировать возможность монтажа с разрешающими правилами безопасности. Некоторые бытовки, например, с установленным внутри газовым котлом требуют открытых окон, поэтому автоматические роллеты снабжаются заложенной программой и сигнализацией.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕОИНСТРУКЦИЮ

Итак, комфорт эксплуатации определился, желание установить прогрессивные гаджеты в виде автоматических штор, есть. Теперь важно определить компанию-установщика – их много и некоторые уже зарекомендовали себя как ответственные и надежные исполнители работы. Ориентироваться стоит на реальные отзывы владельцев подобных конструкций – они рассказывают о фирме и нюансах использования продуктов многое.

Теперь вы знаете, какие бывают автоматические карнизы для штор и автоматические шторы на окна.

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):