步驟1：框架和旋轉(zhuǎn)門(mén)

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

1。取下現(xiàn)有的門(mén)。

2。選擇適合現(xiàn)有開(kāi)口的框架尺寸?？蚣艿膬蓚€(gè)尺寸很重要 - 框架的高度和木材的寬度。門(mén)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(mén)打開(kāi)時(shí)，樞軸上方的門(mén)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(shù)更容易使用。

4。門(mén)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(mén)尺寸

門(mén)的尺寸應(yīng)使門(mén)的寬度適合框架的內(nèi)邊緣。門(mén)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(lái)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(kāi)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(méi)有中心沖頭，請(qǐng)使用大釘或類似的銷釘。

通過(guò)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(lái)的第一個(gè)鉸鏈。

4。在樞軸下方的旋轉(zhuǎn)門(mén)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(kāi)門(mén)的伺服電動(dòng)機(jī)上消除應(yīng)變。這可以通過(guò)鉆在門(mén)頂部的一些重型螺栓和螺母來(lái)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(mén)，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(mén)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(mén)上的提升點(diǎn)的位置。

上臂有切口，以便在抬起時(shí)臂松開(kāi)伺服電機(jī)門(mén)。

步驟4：鎖定電磁閥和開(kāi)門(mén)支持

1。安裝在框架上的螺線管有兩個(gè)用途：

a）關(guān)閉門(mén)時(shí)鎖定門(mén)，

b）防止門(mén)在打開(kāi)后關(guān)閉。

螺線管通過(guò)FET從控制器的輸出端驅(qū)動(dòng)。當(dāng)門(mén)處于打開(kāi)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)?？偣灿?7個(gè)輸入和輸出引腳。

2?？刂破魍ㄟ^(guò)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(kāi)控制器以更換RTC電池的工作量。時(shí)間通過(guò)旋轉(zhuǎn)控制器設(shè)置，并顯示在4位7段LED上?？梢允褂靡壕э@示屏顯示更多信息，例如門(mén)打開(kāi)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(kāi)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(lái)設(shè)置打開(kāi)/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(wú)線射頻適配器（https://www.adafruit.com/product/1097），便于從遠(yuǎn)處手動(dòng)打開(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)和關(guān)閉時(shí)間，并讀取模式以確定打開(kāi)或關(guān)閉門(mén)。

添加手動(dòng)打開(kāi)和關(guān)閉開(kāi)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(wèn)題，沒(méi)有添加另一個(gè)’模式‘開(kāi)關(guān)，讓用戶按下打開(kāi)或關(guān)閉開(kāi)關(guān)兩次以返回自動(dòng)模式。

單擊打開(kāi)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(kāi)門(mén)，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(mén)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(kāi)”或“關(guān)閉”作為提醒。

我從中獲取的LED顯示庫(kù)：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(kāi)/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(kāi)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(kāi)/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(yáng)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(lái)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(guò)開(kāi)關(guān)消隱，以節(jié)省電池電量。

考慮到門(mén)打開(kāi)或關(guān)閉大約需要7秒鐘，并且僅打開(kāi)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(kāi)天氣。

3。每日能量使用計(jì)算為24h x 200mA = 4800mAh。具有20W太陽(yáng)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(lái)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(shuō)明。

門(mén)在自動(dòng)或手動(dòng)模式下運(yùn)行。

自動(dòng)模式表示門(mén)根據(jù)打開(kāi)或關(guān)閉時(shí)間設(shè)置打開(kāi)或關(guān)閉。當(dāng)顯示開(kāi)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(wú)論何時(shí)激活控制器上的遙控器或開(kāi)關(guān)，門(mén)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(kāi)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(kāi)/關(guān)閉時(shí)間設(shè)置。如果手動(dòng)打開(kāi)，則由用戶記住關(guān)閉門(mén)，或者如果手動(dòng)關(guān)閉則打開(kāi)門(mén)，或者設(shè)置回自動(dòng)模式。

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

門(mén)在一天開(kāi)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(lái)的一些改進(jìn)可能包括：

無(wú)線門(mén)鈴在門(mén)打開(kāi)/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(guò)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(kāi)啟和關(guān)閉。

用LCD取代LED顯示屏以顯示更多信息。

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