步驟1：框架和旋轉(zhuǎn)門

使框架在現(xiàn)有的合縫開口上固定。門像車庫門一樣向上擺動(dòng)。這種設(shè)計(jì)具有優(yōu)于自動(dòng)門的優(yōu)點(diǎn)，所述自動(dòng)門向上或向下滑動(dòng)用于屋頂傾斜在現(xiàn)有門上或者現(xiàn)有開口鄰近墻壁的屋頂。

1。取下現(xiàn)有的門。

2。選擇適合現(xiàn)有開口的框架尺寸。框架的兩個(gè)尺寸很重要 - 框架的高度和木材的寬度。門從水平樞軸擺動(dòng)，從樞軸到框架的長(zhǎng)度（圖中的“D”）與木材的寬度相同。這意味著當(dāng)門打開時(shí)，樞軸上方的門部分不會(huì)干擾墻壁。

3。選擇堅(jiān)固且防風(fēng)雨的框架材料。我用的是紅膠，經(jīng)證明是堅(jiān)固但重的。室外松樹更容易使用。

4。門本身應(yīng)該是輕質(zhì)，堅(jiān)固且防風(fēng)雨的。

第2步：樞軸桿和擺動(dòng)門尺寸

門的尺寸應(yīng)使門的寬度適合框架的內(nèi)邊緣。門的高度小于框架高度的內(nèi)部。

1。找到一個(gè)直徑約為5毫米（1/4英寸），長(zhǎng)度等于框架寬度的桿。我使用拆卸打印機(jī)的桿，但螺紋桿就足夠了。桿的另一個(gè)來源是金屬衣物烘干架。可以用螺栓切割器或鋼鋸切割桿。用刀片刮掉金屬涂層。

2。從框架頂部開口以及樞軸桿直徑的深度以兩個(gè)長(zhǎng)度“D”（在前一步驟的圖中）切割兩個(gè)凹槽進(jìn)入框架。

3。找到一個(gè)直徑與樞軸桿相同或略大的鉸鏈。用錘子和中心沖頭敲出銷釘。如果您沒有中心沖頭，請(qǐng)使用大釘或類似的銷釘。

通過僥幸，我使用的打印機(jī)桿樞軸非常適合從我的垃圾箱出來的第一個(gè)鉸鏈。

4。在樞軸下方的旋轉(zhuǎn)門的底部部分和在樞軸上方的頂部部分的重量需要類似于從打開門的伺服電動(dòng)機(jī)上消除應(yīng)變。這可以通過鉆在門頂部的一些重型螺栓和螺母來實(shí)現(xiàn)。

步驟3：伺服電機(jī)和提升臂。

我使用的是MR-996伺服電機(jī)。它的扭矩為：9.4 kgf·cm（4.8 V），或11 kgf·cm（7.2 V）。這意味著對(duì)于樞軸下方20厘米的門，電機(jī)可以在7.2V時(shí)升高11千克/20 = 550克。

在樞軸桿上方有計(jì)數(shù)器加重部分，門可能更重和/或更長(zhǎng)。我使用兩個(gè)大的螺母和螺栓作為配重，如圖所示。

伺服機(jī)配有塑料臂，可安裝在伺服的花鍵輸出軸上。用鋒利的刀或鋼絲刀切割該臂的一側(cè)。

2。提升臂由兩段鋁制成，上臂為L(zhǎng)型支架，下臂為鋁制平板。

附圖顯示了如何計(jì)算每個(gè)臂的尺寸。得到的尺寸基于框架寬度“d”和安裝在門上的提升點(diǎn)的位置。

上臂有切口，以便在抬起時(shí)臂松開伺服電機(jī)門。

步驟4：鎖定電磁閥和開門支持

1。安裝在框架上的螺線管有兩個(gè)用途：

a）關(guān)閉門時(shí)鎖定門，

b）防止門在打開后關(guān)閉。

螺線管通過FET從控制器的輸出端驅(qū)動(dòng)。當(dāng)門處于打開或關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，它會(huì)縮回幾秒鐘。

2。如圖所示固定一塊木材。它將比框架寬度短并安裝在樞軸桿下方。

步驟5：控制器

1。我使用Arduino Uno 3作為控制器的基礎(chǔ)。總共有17個(gè)輸入和輸出引腳。

2。控制器通過帶有備用電池的I2C RTC控制器保持時(shí)間。最好配備可充電電池，以節(jié)省每年打開控制器以更換RTC電池的工作量。時(shí)間通過旋轉(zhuǎn)控制器設(shè)置，并顯示在4位7段LED上。可以使用液晶顯示屏顯示更多信息，例如門打開和關(guān)閉的次數(shù)。

3。使用10k歐姆線性電位計(jì)調(diào)節(jié)開啟和關(guān)閉時(shí)間。我可以使用旋轉(zhuǎn)編碼器和LED顯示器來設(shè)置打開/關(guān)閉時(shí)間，但是決定用戶能夠走近并從遠(yuǎn)處看到面板的時(shí)間會(huì)更簡(jiǎn)單。時(shí)間只需要每周更換一次。

4。無線射頻適配器（https://www.adafruit.com/product/1097），便于從遠(yuǎn)處手動(dòng)打開和關(guān)閉。密鑰卡網(wǎng)址：https：//www.adafruit.com/product/1391

5。我選擇安裝控制器的盒子很小，所以我需要在它上面加一個(gè)小盒子以適合遠(yuǎn)程接收器。

6。附上了Fritzing圖。

步驟6：代碼

代碼循環(huán)并執(zhí)行以下操作：

1。掃描面板開關(guān)的狀態(tài)，

2。讀取RTC并將時(shí)間轉(zhuǎn)換為當(dāng)天的分鐘數(shù)（0到1440）。

3。讀取兩個(gè)模擬電位器并轉(zhuǎn)換為整數(shù)打開和關(guān)閉時(shí)間。為了給出更精細(xì)的時(shí)間設(shè)置分辨率，開放的關(guān)閉時(shí)間分別限制在凌晨3點(diǎn)到9點(diǎn)到3點(diǎn)到9點(diǎn)之間。

4。讀取RF輸入以查看是否按下了遠(yuǎn)程按鈕。

5。比較當(dāng)前時(shí)間與打開和關(guān)閉時(shí)間，并讀取模式以確定打開或關(guān)閉門。

添加手動(dòng)打開和關(guān)閉開關(guān)使軟件設(shè)計(jì)變得復(fù)雜，系統(tǒng)需要在此之間切換。手動(dòng)‘和’自動(dòng)，即定時(shí)‘模式。我解決了這個(gè)問題，沒有添加另一個(gè)’模式‘開關(guān)，讓用戶按下打開或關(guān)閉開關(guān)兩次以返回自動(dòng)模式。

單擊打開或關(guān)閉按鈕可將控制器移至手動(dòng)模式。如果在關(guān)閉時(shí)間之后打開門，或許是為了讓一只已故的雞進(jìn)入雞舍，那么用戶將忘記將門設(shè)置回自動(dòng)模式。因此，LED顯示屏顯示手動(dòng)模式，顯示“打開”或“關(guān)閉”作為提醒。

我從中獲取的LED顯示庫：https：//github.com/avishorp/TM1637

步驟7：控制器部件列表

Arduino Uno 3

4位7段模塊

MG 996R伺服電機(jī)

1k歐姆電阻器

FET：FQP30N06L。 https://www.sparkfun.com/products/10213

2 x 10kOhm電位器（打開/關(guān)閉設(shè)定時(shí)間）

帶內(nèi)置按鈕的旋轉(zhuǎn)編碼器

跳線

1A DC-DC轉(zhuǎn)換器：用于伺服和電磁閥

1 x SPDT撥動(dòng)開關(guān)（小時(shí)/分鐘設(shè)定選擇器）

1 x SPDT瞬間偏離中心（用于手動(dòng)打開/關(guān)閉）

1 x SPDT中心關(guān)閉（用于消隱/時(shí)間視圖/時(shí)間設(shè)置選擇器）

電磁閥：推拉6- 12V 10MM行程

Adafruit簡(jiǎn)易R(shí)F M4接收器 - 315MHz瞬時(shí)類型

Keyfob雙鍵RF遙控器 - 315MHz

Box

步驟8：電源和太陽能電池板和電池尺寸。

1。雖然Arduino可以從12Vdc運(yùn)行，但這樣做會(huì)使它的板載線性穩(wěn)壓器運(yùn)行起來很熱。伺服電機(jī)在更高的電壓（《7.2V）下工作得更好，因此折衷的是運(yùn)行9Vdc系統(tǒng)并使用DC-DC對(duì)流器為電磁閥和6V的伺服電源供電。我想DC-DC轉(zhuǎn)換器可以省去，Arduino，伺服電機(jī)和電磁閥操作同一個(gè)6V（1A）電源。建議使用100uF電容從伺服和電磁閥中濾除Arduino。

2。我制造的控制器吸收了大約200mA的靜態(tài)電流。當(dāng)螺線管和伺服系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，電流消耗約為1A。

LED顯示屏可以通過開關(guān)消隱，以節(jié)省電池電量。

考慮到門打開或關(guān)閉大約需要7秒鐘，并且僅打開和關(guān)閉操作每日兩次，每日功耗估算中的1A被忽略。

它可以用1A 9V插頭包裝，但主電源和插頭包需要避開天氣。

3。每日能量使用計(jì)算為24h x 200mA = 4800mAh。具有20W太陽能電池板的7Ah鉛酸電池應(yīng)該足以在每年平均5小時(shí)日照的區(qū)域中進(jìn)行一天自治。但是隨著更多的電池和更大的面板，會(huì)有更多的自治時(shí)間。

我使用以下在線計(jì)算器來估算電池和面板尺寸：

https：//www。 telcoantennas.com.au/site/solar-power-。..

第9步：用戶操作說明。

門在自動(dòng)或手動(dòng)模式下運(yùn)行。

自動(dòng)模式表示門根據(jù)打開或關(guān)閉時(shí)間設(shè)置打開或關(guān)閉。當(dāng)顯示開關(guān)設(shè)置為“空白”時(shí)，自動(dòng)模式由空白顯示表示。當(dāng)模式從手動(dòng)變?yōu)樽詣?dòng)時(shí)，“AUTO”字樣將閃爍200mS。

無論何時(shí)激活控制器上的遙控器或開關(guān)，門都會(huì)進(jìn)入手動(dòng)模式。當(dāng)顯示屏顯示“OPEn”或“CLSd”且顯示屏開關(guān)設(shè)置為“空白”時(shí)，表示手動(dòng)模式。

在手動(dòng)模式下，忽略打開/關(guān)閉時(shí)間設(shè)置。如果手動(dòng)打開，則由用戶記住關(guān)閉門，或者如果手動(dòng)關(guān)閉則打開門，或者設(shè)置回自動(dòng)模式。

要切換回自動(dòng)模式，如果門已關(guān)閉，用戶必須再次按“關(guān)閉”按鈕;如果門已經(jīng)關(guān)閉，則必須再次按“打開”按鈕。

門在一天開始時(shí)以自動(dòng)模式啟動(dòng)（ 12:00 AM）。

步驟10：鈴聲和口哨

未來的一些改進(jìn)可能包括：

無線門鈴在門打開/關(guān)閉時(shí)發(fā)出信號(hào)

如果系統(tǒng)汲取的電流等于電磁閥和伺服電壓超過10秒，“發(fā)出警報(bào)”。

藍(lán)牙和應(yīng)用程序配置控制器。

互聯(lián)網(wǎng)控制的開啟和關(guān)閉。

用LCD取代LED顯示屏以顯示更多信息。

取消開/關(guān)時(shí)間設(shè)定電位器并使用撥動(dòng)開關(guān)和現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)開關(guān)設(shè)置開/關(guān)時(shí)間。
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