automazione apertura sportelli

Buongiorno a tutti,
premetto che sono un neofita dell'elettronica e di arduino (ho imparato qualcosa attraverso lo starter kit) -vi chiedo quindi di portare pazienza per domande forse banali- ma me la cavo molto bene nella programmazione (quindi sketch inclusi).

Devo automatizzare l'apertura di 6 ante scorrevoli lontane circa 1 mt l'una dall'altra (totale distanza tra la prima e l'ultima 8 metri) con conseguente accensione di luce interna a led. Le ante pesano circa 3 kg e sono su binario con rotelle, immaginavo di utilizzare i seguenti elementi:

  • n. 6 Nema 17 (per l'apertura)
  • n. 6 EasyDriver
  • n. 3 Arduino (quale "versione" consigliate?)
  • n. 6 relè
  • n. 6 alimentatori 12V 3A (uno per ogni EasyDriver)
  • n. 3 alimentatori 7V 1A (uno per ogni Arduino)

Intanto chiedo se i componenti indicati sono corretti, poi chiedo aiuto per poter "semplificare" se possibile in qualche modo questa specie di "centrale elettrica" di alimentatori e fili! :slight_smile:

Grazie a tutti

Perché usare degli stepper, quando con dei normali motoriduttori e relativi interruttori di finecorsa ottieni lo stesso effetto?

Questo, ad esempio, lavora a 12V ed ha una coppia di 0.5 kg.cm alla velocità di 40 rpm, assorbendo solo 50mA sotto carico, ma ce ne sono di più potenti:

Con i motoriduttori puoi usare dei semplici ponte H per l'inversione di rotazione e controllo PWM della velocità (3 pin di Arduino per motore):

Sei motori necessitano di 6x3 = 18 uscite digitali, più 6x2 = 12 ingressi digitali per i finecorsa: ci vuole un solo Arduino MEGA.

L'alimentazione di Arduino puoi farla con un alimentatore da 9V 1A, mentre quella dei motori con un unico alimentatore da 12V 2A o più.

ondertol:
Buongiorno a tutti,

Ti invitiamo a presentarti (dicci quali conoscenze hai di elettronica e di programmazione) qui: Presentazioni
e a leggere il regolamento: Regolamento

Grazie Cyberhs,
ci ho messo un po' ma ho studiato quanto mi hai suggerito:

  • Arduino MEGA: ottima soluzione risparmio sia in termini di spazio / gestione che di soldi. Se non ho capito male le caratteristiche ha ben 52 uscite/entrate digitali pertanto oltre alle 30 (18 per motori + 12 per i finecorsa) posso usare alte 6 uscite per comandare i 6 relè? (vedi sotto per caratteristiche dei relè)

  • motoriduttore:non ne conoscevo neppure l'esistenza, pensavo che non fossero dei motori ma degli "adattatori" della potenza di un motore (che stava a parte), comunque ho visto quello da te consigliato, ma secondo te ha la potenza per spostare un'anta di 5 kg circa su binario? Per il ponte H tutto ok, ho visto che può gestire 2 motori di 1A ciascuno, quindi ne acquisterei solo 3.

  • Alimentatori: per comandare i 6 motori posso quindi pensare di mettere tutti e 6 i motori in parallelo su una unico alimentatore (idea bellissima!)... e considerando che al massimo potranno essere comandati due motori in contemporanea un alimentatore da 12V 2A stiamo alla grande! Per comandare le luci a led (tramite relè) posso pensare di fare la stessa cosa, mettendo in parallelo su un alimentatore 12V 2A (ma approfondisco sotto)

  • Relè (mi ero dimenticato di loro), pensando di pilotarli tramite una apposita scheda, tipo questa:

Link scheda rele

che se non ho capito male è possibile collegare ad Arduino con una unica uscita digitale. Per questo seve un alimentatore a parte: considerando che esagerando una striscia di led che devo mettere consuma 18W, e che ha bisogno di 12V, (A = 18/12 = 1,5) dovrebbe essere sufficiente un alimentatore da 12V 2A per striscia. Corretto? Ma se accendo più luci in contemporanea? Mi conviene abbondare di Ampere?

  • interruttori fine corsa: secondo te sono indispensabili o posso programmare Arduino perché alimenti il motore solo per il tempo necessario ad aprire o chiudere uno sportello calcolandolo in secondi (o frazioni)?

Grazie mille

Se non c'e' necessita' di regolare la velocita' di apertura, non servono neppure i ponti H, bastano dei rele' ed i finecorsa (e si, i finecorsa quando si spostano elementi meccanici, sono necessari per non fare danni ;))

A voler essere "minimalisti", dato che comunque dovresti usare dei rele' o dei finali, tanto vale usare dei rele' e collegarli nel modo che ti allego, cosi i finecorsa fanno sia da arresto di sicurezza che da "sensori" per Arduino ... :wink:

Si potrebbe persino fare a meno di arduino, ma poi non e' piu "automazione" e non c'e' piu divertimento :stuck_out_tongue: :smiley:

Se usi le 3 schede ponte H, non hai bisogno di relè, ma probabilmente ti riferisci ai relè per l'illuminazione a LED: visto che consumano poco, perché non pensi di accenderli tutti insieme?

In questo caso basterebbe un solo relè od un MOSFET IRLZ44 (se alimentati in continua).

Le ante pesano 3kg o 5kg?

In ogni caso, immagino che i motori avranno una ruota dentata che pilota una cremagliera solidale al binario: la forza necessaria a spostare le ante dovrebbe essere ben inferiore al peso dell'anta, ipotizzo al massimo 1kg.

Questo motoriduttore ha una coppia di circa 3 kg.cm:

Etem: i motori che ho proposto non abbisognano di condensatori poiché hanno già un VDR soppressore di disturbi.

Il mio era uno schema di massima :wink: ... io in genere li metto anche se ci sono gia i VDR, tanto male non gli fanno ...

L'uso dei rele' era per risparmiare pin, con quel sistema servono solo due pin per ogni motore. non 3 :slight_smile: ... poi usando una barretta scorrevole (o due placchette ed un deviatore bistabile) come finecorsa si potrebbe persino fare tutto con un solo rele' (quindi un solo pin per ogni motore), ma diventa necessario mantenerlo alimentato finche' lo sportello resta aperto, e di solito nell'automazione si cerca di evitarlo, inoltre si complica leggermente anche la parte meccanica ...

Ciao a tutti,
intanto grazie per il supporto ad entrambi, mi state veramente aiutando molto chiarirmi le idee... in questo nuovo mondo!

Si, il relè serve per comandare le luci a led, mentre per il motore in effetti pensavo di utilizzare il ponte H visto che con esso (se non ho capito male) è possibile regolare anche la velocità...

Il motoriduttore che ha indicato Cyberhs penso che sia perfetto... e comunque consumando 230 mA è ancora ampiamente sotto la il massimo amperaggio previsto del ponte H che mi avevi segnalato (max 1 A).

Per gli sportelli è corretto, avranno ognuno una propria cremagliera a ruota dentata, una volta definito il motore (ma oramai penso che ci siamo) sapendo il diametro dell'albero pensavo di effettuare l'acquisto in questo sito (consigliato da altri "arduinisti"):

Cremaglera

Pignone

devo ancora informarmi su quale pignone è più adatto alla cremagliera.
Solo per un senso estetico e per facilità di montaggio pensavo di rendere solidale la cremagliera con lo sportello e non con la guida... pensi che ci siano inconvenienti?

Ho studiato i fine-corsa e se non ho capito male devono essere installati in modo che lo sportello li prema mentre si muove e li rilasci quando è arrivato a fine corsa (anta aperta completamente o totalmente chiusa). Ma come faccio ad installarli se sotto e sopra l'anta ho le guide di scorrimento? Potrei montarli che si aprono o chiudono in base al fianco dell'anta mettendo sull'anta sessa un rilievo a inizio e fine anta (o al contrario)? Quale interruttore mi consigliereste?

Grazie mille

No, i fine corsa vanno installati, appunto, alla fine della corsa :wink: (cioe' in modo che lo sportello prema uno dei due quando e' completamente aperto o completamente chiuso) ... anche dove c'e' la guida, se e' nascosta, cosi non rimangono in vista ... poi dipende dalle geometrie, non sapendo come sono fatti e montati i tuoi sportelli, non lo possiamo indovinare ...

di modelli, ce ne sono decine, dipende ancora dai tupi sportelli, scegliere i piu adatti ... hai un'immagine o due, sportelli e montaggio degli stessi, per farci un'idea ?

Ciao...
il mobile devo ancora realizzarlo, lo farò tra 2-3 settimane, ho fatto un disegno con paint (non venuto molto bene), i due spotelli in rosso sono quelli che scorreranno su un unico binario (la parte centrale anche se disegnata male è più ampia dello sportello) scorrendo attraverso la feritoia rossa che vedi sul bordo interno del mobile. Il problema è che non ho idea di come mettere i fine corsa... dovrei interrompere il binario inferiore per mettere l'interruttore... ma temo che non faccia più scorrere bene l'anta rischiando di farla uscire dal binario stesso... qlc idea?

ciao
si possono mettere dei reed all'interno del mobile?

... sto imparando una marea di cose qui nel forum....

interruttori reed... ho studiato anche questa possibilità e mi sembra molto interessante... ho trovato questo modello (anche se lo spediscono solo da usa - poi ne cerco con calma un simile modello in Italia).

[url=http://www.meder.it/sensori_reed_mk26.html?&tx_jppageteaser_pi1[backId]=1506]http://www.meder.it/sensori_reed_mk26.html?&tx_jppageteaser_pi1[backId]=1506[/url]

come vedete nella tabella a fine del link ci sono una marea di modelli, ma non riesco a capire quale possa essere adatto alle mie esigenze... ma poi come lo collego ad Arduino?

Grazie!

I reed li trovi in qualsiasi negozio che venda materiale per antifurti, anche non specializzato, gia incapsulati in plastica, oppure in vetro dappertutto (ma attenzione a saldare i terminali, il vetro e' fragile e si scassa anche solo piegando male il filo) ... poi basta un magnetino ... se il mobile lo costruisci tu, puoi addirittura "annegare" i reed ed i magneti all'interno di scanalatre fatt nel legno o simili, volendo ...

Quello di annegare i reed mi piace come idea... non rimane così evidente che ci siano... ma posso usare un magnete qualsiasi per "eccitarli" oppure devo prendere quello che mi viene indicato dal produttore? Ad es quello che proponevano nel link che avevo indicato non è che mi entusiasmasse molto... sia per forma ma soprattutto perché troppo grande ed evidente (non era neppure pensabile di affondarlo nel legno).

Inoltre un ultimo consiglio prima di iniziare a fare gli acquisti... anzi due (ci ho preso gusto :slight_smile: )...

  • come comandereste voi l'apertura dei singoli sportelli? semplicemente con una serie di 6 interruttori o esiste qualcosa di più sfizioso? tipo... che ne so... far partire il motore con un prima spinta manuale dello sportello? o altro? sfogo alla fantasia...

  • poi volevo che arduino e tutto il resto non fossero continuamente sotto tensione e pensavo di trovare un modo che staccasse l'alimentazione dopo n minuti (ho letto che il solo arduino attivo consuma 48 mA... praticamente fa fuori una batteria 9v in poche ore)... tipo gli interruttori a tempo che si trovano nelle scale delle case... o qualcosa di simile.... che ne pensate?
    anche mettendo in sleep tutto arduino ci sarebbero i consumi degli altri componenti vero?

Grazie :slight_smile:

Non sarebbe male se pensassi anche ad una batteria Pb da 12V 6Ah: se la corrente viene a mancare come apri le ante?

più parlo qui e più mi fate venire voglia di mettermi all'opera e di implementare la configurazione:

ok, per una batteria... ma come la collego e come deve essere ricaricata?

avete una idea di come potrei far "spegnere i consumi" di tutto quest armamentario? oggi ho pensato di far aprire gli sportelli con un telecomando... ma non ho ancora studiato come la cosa possa essere connessa ad arduino... con lo stesso telecomando potrei magari far "accendere" arduino e tutto il resto come se premessi un interruttore? in modo da far rispegnere tutto dopo un tempo determinato?

Mi da fastidio pensare di avere un consumo elettrico continuativo 24h al giorno per 365gg l'anno, magari aprendo questi sportelli solo per 1 o 2 volte al giorno.

Grazie ancora a tutti!

ciao
secondo me a questo punto è meglio che raccogli le idee e chiedi aiuto per quella

ondertol:
... perché troppo grande ed evidente (non era neppure pensabile di affondarlo nel legno).

I reed ci sono anche da 15 o 20 mm di lunghezza e 2 o 3 di diametro, non dovrebbe essere troppo difficile fare un foro o una scanalatura per resinarceli dentro ... per i magneti, puoi usare quelli che preferisci, basta che siano abbastanza forti da far scattare il reed nella posizione che ti serve ... ad esempio, http://www.ebay.it/itm/10PCS-N52-5X3MM-FIMO-CERAMICA-MAGNETE-CILINDRO-BAR-MAGNETI-NEODIMIO-CALAMITA-/400929083207?pt=LH_DefaultDomain_101&hash=item5d593c4f47 o roba simile ... tanto per fare delle prove, se recuperi un masterizzatore o un lettore di CD o DVD, nella testina ci sono di solito un paio di piccoli magneti al neodimio abbastanza potenti e piccoli ...

... come comandereste voi l'apertura dei singoli sportelli?

Anche qui se usi Arduino potresti sbizzarrirti ... mi viene in mente al volo, ad esempio, l'uso di interruttori capacitivi "mascherati" da borchie, tanto per dirne una (magari con una routine che ignora il tocco se dura meno di un secondo, per evitare aperture casuali) ... oppure addirittura nascosti sotto l'impiallicciatura in modo da essere invisibili a chi non sa dove sono (sempre che ci sia un'impiallicciatura, ovviamente) ...

... poi volevo che arduino e tutto il resto non fossero continuamente sotto tensione ...

Purtroppo per un'applicazione del genere, l'alimentazione continua e' indispensabile (da alimentatore a 220, con al limite una batteria per il backup in caso di mancanza di corrente, ma comunque la devi alimentare in permanenza) ... ci sono sistemi per mandare in sleep la MCU, ma per questo ti serve un programmatore, non un tecnico hardware come me :wink: ...

Poi, per quanto riguarda il posizionamento dei reed e dei magneti, hai detto che gli sportelli scorrono in una feritoia ... e mettere i reed in scanalature sulla parte fissa (uno in alto ed uno in basso, cosi non interferiscono) ed i magnetini in fori nella parte interna del pannello mobile, in modo che si affaccino sui reed solo quando il pannello e' in posizione ? ...

Considera comunque che i reed vanno posizionati "al volo" una volta montati, per avere la giusta posizione ... e che trattandosi di uno sportello scorrevole, sara' da prevedere comunque un sistema per garantire un posizionamento "flessibile" per compensare eventuali tolleranze (ad esempio, dove va in battuta quando si chiude, un'altra scanalatura non passante, in modo che lo sportello si fermi con l'estremita' leggermente all'interno della scanalatura, in questo modo anche se ci fosse un millimetro o due di tolleranza di movimento, non lo si vedrebbe)

Un po come negli esempi allegati (i disegni fanno pena ma Eagle non e' proprio un cad grafico :P)

... qui non finisco mai di imparare cose... e di essere sorpreso quanto è immenso questo mondo... che mi state insegnando a conoscere... è tutto uno spettacolo!!!

la calamita neodimio (non sapevo neppure che esistesse) è perfetta (idea fantastica!) per poter essere affondata nello sportello del mobile, in verticale (rivolta verso l'alto), anzi uno a inizio e fine sportello entrambe verso l'alto, dove posso far coincidere un unico reed che mi può fare da inizio/fine corsa, via software mi memorizzo quando lo sportello è aperto o chiuso e il gioco è fatto...

l'idea degli interruttori capacitivi (ho studiato bene cosa sono) mi piace molto... anche se il mobile non sarà impiallacciato (ma in legno di tiglio) potrei affondare i sensori in un montante vicino lo sportello forandoli dal fondo e lasciando 3-4 mm di legno davanti al sensore... pensate siano troppi?
ho dato una occhiata su ebay e mi sembrano un po' cari quelli a cilindro che potrei affondare nel legno... conoscete qualcosa di economico?

per il consumo elettrico, una volta che mi sono chiarito bene cosa fare seguirò il consiglio aprendo un altro topic. Per programmare arduino o altro non mi spaventa... me la cavo piuttosto bene in questo ambito anche se non conosco le librerie di arduino, con un po' di applicazione ci posso arrivare.

Grazie!!!!

ma se metti un solo reed, come fa poi la MCU a sapere se lo sportello e' aperto o chiuso nello stato iniziale, quando lo accendi ? ... puoi usare un solo magnete per due reed, ma non e' pratico usare un solo reed ...

Per quanto riguarda i sensori capacitivi (non quelli a tocco, quelli a prossimita'), la loro efficenza dipende anche dalla superfice dell'elettrodo ... un paio di mm di legno in mezzo non dovrebbero influire, ma dipende ovviamente da parecchi fattori ... la soluzione piu semplice rimane quella dei contatti a tocco (con due elettrodi, che richiedono poca complicazione elettronica, ma servono ovviamente i due elettrodi da toccare insieme, sia che rimangano a vista sia che li nascondi da qualche parte), poi c'e' la soluzione ad elettrodo singolo a tocco, ma serve sempre un'elemento metallico da toccare, poi c'e' quella a prossimita', ma che richiede circuiteria piu specifica ed una piastrina di prossimita' di almeno qualche cm, per poterla usare attraverso vetro o legno sottili ...

Attenzione che i proximity cilindrici in genere sono per rilevare il metallo, non scattano con il dito ... se non hai fretta, posso cercare nel mio vecchio archivio ... una ventina di anni fa avevo realizzato qualcosa di simile usando delle porte logiche, ma devo vedere se trovo ancora lo schema da qualche parte ... se lo trovo, lo converto in qualcosa di postabile (i "files" realizzati con il cad "carta&matita" non si possono allegare direttamente, bisogna convertirli :stuck_out_tongue: :D) e te lo posto ...