2024 年 7 月 18 日，星期四

$30 Homebrew Automated Blinds Opener

本着我之前的恒温器和洗碗机控制器的精神，我设法在一个短暂的周末里，几乎完全用手头的备件拼凑出一个像样的窗帘开启器。这个设计很大程度上是我用现有的东西快速完成的，所以可能不值得复制，但也许它可以作为一个灵感。

它有意地成为世界上最慢的窗帘开启器：它的目的是在早上非常缓慢（且安静地！）打开窗帘（因为在这个纬度，这个季节的自然日出太早了）。现在它以全速运行大约需要 8 分钟，并且可以通过每次暂停之间运行 30 秒来轻松减速。

一个关键部件是硅胶（？）电机支架，我之前从一个报废的 Phillips 水牙线器上拆下来的，碰巧尺寸与我购买的齿轮电机非常接近。这是唯一一个难以找到的组件，并且不包含在成本细分中。剩下的我很快在 FreeCAD 中拼凑起来，并以可以忽略不计的成本进行了 3D 打印。只有磁铁袖口需要两次尝试（磁铁太松）——其余的我都很幸运，一次就成功了。所以整个东西在一两天内就完成了，包括软件（这得益于它只需要几分钟就可以集成到我的家庭自动化系统中）。

按照我设计/打印东西的顺序：

袖口（和盖子），用于将磁铁固定到电机的屁股上（注意，这_不会_与电机轴一起旋转——它仅测量整个电机在下面显示的硅胶支架内的微小旋转，由此我们可以推断出扭矩并检测到何时窗帘关闭）。忽略背景中其他水牙线器的内脏：

用于固定电机和编码器的支架。选择将电线焊接到编码器上，这样我就不必担心推入式连接器因振动而松动：

两个双掷继电器。电机端子连接到中心，+5v 和地分别连接到 NO 和 NC。在这种配置中，一个继电器正向运行电机，另一个继电器反向运行电机。如果你不小心同时打开了两者，它只会将两个电机端子都连接到 5v，这是无害的：

上面的支架有一个额外的脊（不太可见），它插入到这个墙壁支架中：

我把一个盒子扔在电子设备上，直到我有时间为整个装置做一个更美观的盖子：

整个设计最终出乎意料地简单。我以为我可能需要更多的组件，但是 12v 电机在 5v 电压下运行良好（且安静！），并且仅消耗大约 50mA 的电流，并且编码器具有内置的上拉电阻（用于 I2C），并且继电器在 5v 电源上使用 3.3v 信号也能正常工作，所以这真的只是一个使用 ESP 的 5v 和 3.3v 引脚从 USB 取电并将所有东西连接在一起的问题。

带齿轮箱的电机：$15 磁角度编码器：$2 继电器 x2：<$4 ESP8266: ~$5 备用 USB 电源和电缆：$? 电线和套圈：微不足道

我用一些医用软管（和一些其他随机的柔性软管来填充电机轴）将电机连接到窗帘杆，这在很大程度上奏效了（并且有助于保持隔振以降低噪音），但是它不够坚固，无法在最后真正收紧窗帘，所以我用几圈硅胶带缠绕在上面，然后用一些蓝色胶带盖住粘性部分。也许用更大直径的软管再增加一层会更好，但我手头没有任何。

另一个问题是，毫不奇怪，电机不仅仅是在其支架内绕其轴旋转，它还会以各种方式扭曲，这会使磁铁偏离编码器的中心，而编码器真的不喜欢这样。结果是非常非单调的（糟糕的）和路径相关的（令人惊讶的，并且非常糟糕的），_但是_有足够的信号传来，我仍然能够大致估计扭矩并在窗帘达到适当的紧度时将其关闭。（并且对于打开它们来说很容易——只需运行 8 分钟即可，这可以非常可靠地将它们置于中间位置。）

在 7000 秒时，窗帘被收紧关闭，然后我稍微打开了它们：

所以我_不_推荐使用磁编码器方法。我只是使用了它，因为我之前买了一个 5 件装并且从未使用过它们。但我_确实_喜欢将扭矩作为主要的反馈机制，因为这是最重要的事情：如果扭矩过高，无论出于何种原因，你都确实希望它停止。一旦你拥有了它，你就可以通过“感觉”来检测关闭位置（在任何方向），并且可以通过计时来很好地找到中间位置。不过，不确定我还能如何（如此容易地）测量扭矩——如果你有任何建议，请告诉我。

使用软支架，电机振动完全隔离，并且所有运行几乎都是静音的。继电器有点响，但是盒子很好地抑制了它们，并且现在第一次打开时只有一个微弱的咔嗒声。当窗帘转动得如此缓慢时，它们本身会发出一些吱吱声，但比典型的雨声更安静。现在，偶尔的窗帘吱吱声是我唯一知道它正在运行的方式——它就是这么安静！

所以现在我只需将目标打开百分比发送到我的 HA 网络上的窗帘（或按下我添加到我的手机面板上的打开或关闭按钮），它们就会启动。（并且默认情况下，它们会在黄昏时关闭，并在所需的黎明时打开。）

对于一个短暂的周末项目来说还不错。（虽然只是收集照片、链接和撰写此条目已将其扩展到漫长的周末。 唉。）