Устройство управления шторами

Представленная выше схема управления шторами довольно простая и позволяет с наименьшими затратами изготовить полезное устройство для автоматического открытия или закрытия штор на окне. С помощью переключателя S3 можно переключать на ручное управление, позволяющее чтобы шторы оставались частично открытыми или закрытыми. Схема управления шторами состоит из двигателя, и червячного механизма.

Автоматическая работа

Переключатель S3 определяет ручное или автоматическое управление. Q1 и Q2 и управляют  реле А/2. S1 используется, чтобы открыть шторы, а S2  чтобы закрыть шторы.
C3 и R4 обеспечивают низкий ток проходящий через реле. Реле А/2 на 12 вольт с катушкой 500 Ом.  Когда Q2 выключен, C3 будет разряжаться, но когда Q2 становится открытым (или при включении или при нажатии S1) конденсатор С3 заряжается очень быстро, через обмотку реле. Начальный ток зарядки достаточен для активизации реле.
Смещение Q1 подается через резистор R3, который присоединен к  коллектору Q2. Когда Q2 включен, напряжение на коллекторе будет низким, порядка  0 и следовательно Q1 и светодиод L1 не будут работать. Когда Q1 выключен, его коллекторное напряжение будет высоким, и напряжение смещения Q2 подается через цепь L1, R1 и R2. И при этом шторы  будут  открываться.
Если теперь S2 нажата, напряжение базы Q2 станет равным 0 и Q2 закроется. В момент закрытия, его напряжение на коллекторе вырастет до напряжения питания и Q1 будет открыт. Светодиод  L1  будет гореть, реле А/2 будет обесточено, Q2 будет закрыт.

Продолжительность работы двигателя  контролируется P1 и C6 и регулируется в пределах от 1 до 12 секунд. Эта задержка регулируется таким образом, чтобы двигатель успевал  полностью открыть или закрыть шторы. Выход таймера 555 идет через резистор R8  на Q3, который применяется питания двигателя через контакты реле A1 и A2.
При работе мотора в том или ином направлении(открытие, закрытие штор) светодиод L2  будет гореть всегда. Работающий двигатель генерирует ЭДС, диоды  D4 и D5 не позволяют принести вред от ЭДС элементам схемы.

Транзистор BD139 является " рабочей лошадкой " в этой схеме, обеспечивая нужный  ток для двигателя. Если корпус транзистора TO126, который показан  на рисунке вверху то  обратите внимание, что выводы расположены в порядке E, C, B, в общем как на рисунке.

Ручное управление

Если переключатель S3 поставлен на ручной режим, работа немного отличается. Реле управляют S1, S2, Q1, Q2 другая часть схемы работает так же, как в автоматическом режиме.

S1 и S2 определяют направление вращения двигателя. Кроме того, если S1 или S2 удерживать нажатой, ток смещения будет проходить   через D1 и D2 и R6 на базу транзистора PNP Q4. Этот небольшой ток базы приводит к увеличению коллектор тока через R9 к базе  Q3. BD139 теперь будет полностью включен и он приведет в движение двигатель до тех пор, пока будет нажата S1 или S2. Из всего этого следует что  можно частично открывать или частично закрывать шторы. Если вы предпочитаете ручное управление, то ниже приведена упрощенная схема.

При нажатии кнопки включение   подаётся  питание на  двигатель, с помощью контактов реле, он будет открывать шторы. При нажатии кнопки выключение двигатель будет крутить механизм  в противоположном направлении, тем самым он будет закрывать шторы.

Детали  которые используются в схеме:
Таймер NE555
Транзистор BD139
Транзистор BC107
Транзистор 1N4001
Диод 1N4148
Конденсаторы электролитические C1, C3, C6  - 100 мкФ 25В
Конденсаторы керамические или пленочные С2, С4, С5, С7 - 0.1мкФ
Реле 12 вольт 500 Ом

Резисторы R1, R9- 2.2 кОм
R2, R3, R6-10 кОм
R4, R5 -1 кОм
R10 -100 кОм
R7 -47 кОм
R8 -470 Ом
переменный резистор на 100 кОм

Механика

В этом проекте не самая совершенная механическая система, поэтому я жду новых идей по ее доработки. В самом начале  я использовал  червячную передачу и пластиковые шестерни. Пластиковые шестерни не выдерживают больших нагрузок и у них ломаются зубцы. После первой поломки пластиковых шестерней нужна была замена на более прочные, очевидно что самое оптимальное решение это использовать металлические шестерни. Не теряя времени сломанные шестерни были заменены на латунные.

Устройство механизма который крепится по бокам карниза или гардины.

Двигатель прикручен на деревянную площадку рядом с гардиной. Шторы крепятся на петли. В общем из фотографий все видно что и куда.

Трение - друг или враг?
В этой конструкции есть один важный процесс это  трение. Если его слишком много, то двигатель не справится с нагрузкой, в итоге он может сгореть от длительного использования в такой ситуации. Если достаточного трения в контуре нет, то колесики будут проскальзывать там, где идет веревка. Чтобы избежать  это, я применяю средство на силиконовой основе, для полировки мебели, это значительно снижает трение и позволяет легко двигаться шторам.
Пружина соединяющая веревку.

Двигатель нужно выбирать в зависимости от длины и веса штор. Для длинных и тяжёлых штор соответственно нужен двигатель мощнее. В качестве двигателя можно использовать любые двигатели, которые способны без труда перемещать Ваши шторы. У моего двигателя крутящий момент небольшой, но если скорость вращения уменьшить  передачей, то крутящий момент (крутящая сила) увеличится. Червячная передача имеет 1 зуб, я использовал шестерню на 57 зубьев, тогда  снижение скорости будет 57:1. Крутящий момент двигателя увеличится в 57 раз. Не стоит применять сильно много масла для смазки системы, так как оно может разбрызгиваться.

Настройка

Лучше всего это делать с открытыми шторами. При перемещении штор руками нужно уделить внимание на то чтобы они легко двигались.
Далее переключим  в  ручной режим. Теперь нажимая кнопку закрыть, шторы должны начать закрываться, кнопку нужно удерживать, если ее отпустить то они остановятся. Затем нажимая открыть, шторы должны двигаться в противоположном направлении.

Теперь открыть шторы, настроить и сохранить P1 на минимальное сопротивление и установить S3 в автоматический режим. Нажать закрыть, шторы начнут закрываться. Вернутся на ручной режим и открыть шторы, повышая P1 и переключиться опять в  автоматический режим  и нажать снова закрыть. Так повторять до полного закрытия штор.
Если у вас возникли проблемы с этой схемой, в первую очередь необходимо определить, какие они механические или электрические. Если не работает,  то сперва  проверьте блок питания, исправность деталей, правильность монтажа. Еще следует проверить сам механизм не заклинило ли его или может он слишком туго вращается.

Список радиоэлементов

^{Скачать список элементов (PDF)}

Оригинал статьи

Теги:

• 555
• Перевод