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| 本文作者： 大壯旅 | 2015-12-04 11:22 |
天氣漸漸冷下來了，恐怕起床關(guān)窗簾已經(jīng)可以稱得上“十大酷刑”之一了吧。所以就自己動手做款自動窗簾吧，只需開啟藍(lán)牙，就可無線控制窗簾的開合。下面就是這款自動窗簾的制作過程，列位看官，上眼吧。
這篇教程先從電子部分寫起，搞定這部分之后就可以去完成機(jī)械部分的任務(wù)了，下面是開始前需要準(zhǔn)備的零部件。
這些部件都可以從萬能寶買到，而且價格也不算太貴。
· Arduino Nano開發(fā)板一塊
· 12V電源一個
· 步進(jìn)馬達(dá)一臺
· 步進(jìn)驅(qū)動器一臺
· 面包板一塊
· 藍(lán)牙模塊一個
· 實時時鐘一臺
· 電烙鐵
· 焊料
· 小號老虎鉗
· 海綿銅
· 表匠眼鏡
在焊接時，用小號老虎鉗固定住電路板，以防其亂動。在清潔烙鐵時，可用鋼絲球，而不是隨便去廚房找塊海綿。鋼絲球更好用，而且由于耐高溫，所以壽命也更長。表匠眼鏡在焊接時則能發(fā)揮奇效，你能清楚的看到焊點(diǎn)的情況。如果配件使用得當(dāng)，裝配的速度明顯會快很多。
開始焊接各個零部件前，建議你把它們依次排開，看看它們到底能不能拼在一起。當(dāng)然，如果你用的是定制電路板的話，這一步就可以跳過了。
由于體積原因，把步進(jìn)驅(qū)動器放在了側(cè)面。不過電路板上的墊片并未與其接觸，所以也不會造成短路問題。開始焊接后，把步進(jìn)驅(qū)動器換到了對面。因為總共就三個部件，所以給它們找個位置其實并不難。除了布局問題，我們還得準(zhǔn)備足夠的線。
安排好各個部件的位置后，用老虎鉗夾住電路板開始焊接工作。搞定了主要的部件后我們就需要開始走線了。零部件上有些線長了點(diǎn)，不過沒有直接剪斷它們，而是在焊接中用上了它們。在線纜上打洞，并且在它和引腳間做一個焊橋。
下面就是走線：
Arduino D2 -> 藍(lán)牙接收器
Arduino D3 -> 藍(lán)牙發(fā)射器
Arduino D10 ->步進(jìn)驅(qū)動器使能引腳
Arduino D11 ->步進(jìn)驅(qū)動器步進(jìn)引腳
Arduino D12 -> 步進(jìn)驅(qū)動器定向引腳
電源正極->Arduino Vin接口->步進(jìn)驅(qū)動器VMOT引腳
電源負(fù)極-> Arduino接地線-> 步進(jìn)驅(qū)動器接地引腳-> 藍(lán)牙接地線
Arduino +5V ->步進(jìn)驅(qū)動器VDD（器件工作電壓）->藍(lán)牙VCC（電路電壓）
步進(jìn)驅(qū)動器1B->步進(jìn)電機(jī)上的灰線
步進(jìn)驅(qū)動器1A->步進(jìn)電機(jī)上的紅線
步進(jìn)驅(qū)動器2A->步進(jìn)電機(jī)上的黃線
步進(jìn)驅(qū)動器2B->步進(jìn)電機(jī)上的綠線
注意：不是所有步進(jìn)電機(jī)的引腳顏色都相同
在總裝時可能會有點(diǎn)亂，不過最后還是成功了，如果沒能成功，可以用標(biāo)頭來替代焊接。
這次用到的代碼很簡單。由于藍(lán)牙模塊的工作模式與串行端口類似，所以用Arduino中的SoftwareSerial庫來獲得信號。這樣一來就不用使用發(fā)射和接收引腳了，而且修改程序時也不用斷開藍(lán)牙連接了。此外，藍(lán)牙還能讀懂發(fā)送的字符，這樣就能控制步進(jìn)電機(jī)以便開關(guān)窗簾了。根據(jù)滑輪的周長，還可以控制其滾動的距離。這里就是使用的代碼，在這里你還要設(shè)定時間。
想要在手機(jī)上實現(xiàn)對窗簾的控制，你得做一個安卓App。在這個App中，我們需要設(shè)定一個開關(guān)按鈕。此外，在App中我們還能設(shè)定實時時鐘并定時開關(guān)窗簾。做App我比較熟悉App Inventor，不過為了練手，我選了另一個工具──Android Studio。另外我還用到了免費(fèi)應(yīng)用Bluetooth spp pro。在這個App里，發(fā)送“o”就會打開窗簾，“c”則是關(guān)閉窗簾。
下列物品是我們在機(jī)械部分要用到的零部件：
· 2個步進(jìn)馬達(dá)滑輪
· 1個NEMA 17電機(jī)支架（最好再找一個備用）
· 1個5毫米螺栓
· 2個5毫米螺母
· 1個角型托座（最好再找一個備用）
· 一些螺絲
· 魚線或其他類型的細(xì)線
· 剪刀
· 強(qiáng)力膠
· 電鉆
裝電機(jī)的時候，直接將電機(jī)支架固定在墻上就好，是不是很簡單？滑輪的安裝步驟與支架類似，你可以參考上面的示意圖完成滑輪的安裝。不過如此一來電機(jī)和滑輪之間就產(chǎn)生了一個6'-7'的縫隙，如果沒有強(qiáng)迫癥，就無視它吧。
制作自動窗簾最復(fù)雜的步驟要來了。這里剛開始用的是高強(qiáng)度低延展的線，不過后來發(fā)現(xiàn)這類低延展的線很難用。所以又換回了普通的魚線，它的延展度很棒。先用線的一端纏緊滑輪，再用另一端纏緊步進(jìn)電機(jī)上的滑輪。隨后將線的兩端系緊，這樣一個小型傳動機(jī)構(gòu)的雛形就出現(xiàn)了。
掛窗簾的時候?qū)⒁恍┭b訂夾夾在窗簾上，當(dāng)夾子和魚線沖突時，就將夾子換到相反方向，這樣整個機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)起來就不會卡殼了。
可以給家的每個窗戶都掛上自動窗簾，不過這樣一來就得給藍(lán)牙模塊命名了，要不然非要混淆了不行。還可以用OSHPark制作自己的定制電路板，并給零部件裝上連接器。
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