Una versión inalámbrica de ¿La puerta de mi garaje está abierta o cerrada ?: 7 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Queríamos un sistema de indicación simple, económico y confiable que nos mostrara si las puertas de nuestro garaje estaban abiertas o cerradas.

Hay muchos proyectos de "¿Está abierta la puerta de mi garaje?". La mayor parte de estos proyectos están cableados. En mi caso, no fue posible tender cables entre los sensores y los receptores. Son solo 25 metros unos 80 pies, entre el garaje y la casa, pero no nos apetece cavar concreto para colocar cables y de todos modos, esperamos que a otros que comparten un espacio común con nosotros les guste aún menos.

Nuestro problema es que no tenemos una línea de visión desde la casa hasta la puerta del garaje. El garaje es un edificio independiente.

A veces hemos dejado una o incluso ambas puertas abiertas durante la noche y como no queremos que se pierdan herramientas del taller o que nuestro coche desaparezca, pensamos que algo que muestre el estado de la puerta es una buena idea.

Ya tenemos instalado un sistema de apertura y cierre por control remoto inalámbrico. Es un sistema de código variable y la señal de 433 Mhz es muy difícil de duplicar por lo que parte del sistema es segura y confiable. El problema es que cuando usamos este sistema desde el interior de la casa nunca sabemos si una puerta está abierta o cerrada. De hecho, presionamos el botón del garaje en el control remoto y cerramos la casa pensando que la puerta del garaje estaba ABIERTA cuando en realidad la habíamos cerrado. Eso es molesto, especialmente si está lloviendo.

Suministros

Riesgos

No puedo enfatizar esto lo suficiente … Si vas a construir este proyecto, hay una advertencia. Cerrar las puertas del garaje sin poder ver lo que está sucediendo puede ser costoso e incluso peligroso para otras personas que no se dan cuenta de que se está cerrando una puerta. Es posible que desee agregar sensores de bloqueo en caso de que el automóvil o algo u otra persona se interponga en el camino de la puerta que se cierra. Muchas variedades de puertas de garaje tienen mecanismos de retroceso de seguridad incorporados, pero … la mayoría solo retrocede después de que se ejerce una fuerza sustancial sobre algo que se ha dejado en el camino y sospechamos que su automóvil puede verse mejor sin una abolladura prolongada en la carrocería o, peor aún, un viaje de emergencia a un hospital.

Habilidades necesarias para construir este proyecto

Habilidades eléctricas o electrónicas de mentalidad mecánica y básica

Capacidad para soldar razonablemente bien

Capacidad para mirar una placa de circuito e identificar interruptores y terminales de conexión

Capacidad para realizar trabajos básicos con chapa de acero o hojalata, como cortar y doblar

Instrumentos

Cortadores de placa de hojalata

Destornilladores pequeños

Una lima de mano mediana o papel de lija (para eliminar los bordes afilados)

Soldador y soldadura

Un tornillo de banco (para doblar hojalata)

Materias primas (depende del posicionamiento de sensores, transmisores y receptores)

Cinta de doble cara de buena calidad a pocos metros

Chapa de acero o hojalata de aproximadamente 150 mm x 100 mm o 6 pulgadas x 4 pulgadas

Bridas para cables pequeños al menos 20

Aproximadamente 6 metros o 20 pies de cable en forma de 8 o cable de altavoz

Aproximadamente 6 metros o 20 pies de cable Cat 5 o algo similar

Piezas necesarias para la construcción

Remoto y receptor. Busque en Ebay 12VDC 433MHz, Kit de transmisor de receptor de interruptor de control remoto inalámbrico de relé de RF de 2 botones. Coincide con el de la foto.

Un tablero de botón pulsador momentáneo de 16 mm iluminado de 12 V. Busque en Ebay o sustitúyalo por lo que se adapte a sus necesidades

2 microinterruptores

una luz LED

Una resistencia de 560 ohmios

2 fuentes de alimentación de 12 voltios CC: corriente máxima de 200 mA, solo se necesita 1 si usa las baterías del transmisor

Es posible que también necesite una caja de montaje u otro método para que los botones indicadores se vean bien

Costo

El costo de construir esto es de aproximadamente $ A25, pero teníamos ambos paquetes de enchufes de 12VCC en nuestra caja de basura, así como cables y otros bits comunes por ahí. Construimos 2 unidades y las integramos en nuestro sistema de apertura de puertas remoto inalámbrico instalado unos 12 meses antes

Paso 1: Acerca de este proyecto

Las puertas de mi garaje son puertas enrollables o en algunos condados se llaman puertas enrollables. Se les llama puertas enrollables porque esto es exactamente lo que hacen. Tienen un carril de guía adherido a la pared a ambos lados de la abertura. A medida que la puerta se mueve hacia abajo, el rollo se desenrolla en la guía vertical. La puerta está construida de chapa de acero acanalada o, a menudo, de aluminio. Usaremos la guía vertical y la base de la puerta en un lado para posicionar los sensores. Este proyecto funcionará con casi cualquier variedad de puertas. Se trata más de encontrar un mecanismo de conmutación adecuado y un lugar para montar los sensores.

Contamos con 2 puertas que requieren un sistema de monitoreo. Construiremos dos unidades, una de estas para cada puerta. Sin ninguna razón en particular, elegimos una frecuencia de 433 MHz. Elegimos construir el producto a partir de unidades de trabajo completas que se compran fácilmente en eBay, ya que no vemos el punto de perder el tiempo construyendo algo cuando el tiempo y el costo excederán en gran medida un simple gasto de PayPal de unos pocos dólares por cada puerta. Quizás solo somos perezosos. Para mantener este proyecto simple, solo consideraremos 1 puerta. La segunda puerta es simplemente una repetición del proyecto utilizando un transmisor y un receptor separados adicionales.

Paso 2: seguridad

Como este sistema es solo un circuito de informes de estado, utilizamos un sistema remoto de aprendizaje. Sí, sabemos que son fáciles de copiar o duplicar, pero en este caso, construir este sistema utilizando un dispositivo de código variable de alta seguridad tiene poco valor si el sistema que estamos construyendo no puede abrir o cerrar las puertas.

Si alguien con demasiado tiempo libre quiere copiar la señal del transmisor, pronto se dará cuenta de que la puerta no se abre y, aunque una señal copiada puede darme un falso positivo sobre el estado de la puerta si es pirateada por una sola ciclo de apertura o cierre, la secuencia se autocorregirá.

Paso 3: esquemas

Hay 1 control remoto, al que llamaremos transmisor de aquí en adelante, y 1 receptor. El transmisor está instalado en el garaje. Está alimentado por 1 batería de 12 voltios a 27A. Se incluye una batería con el transmisor y las baterías de repuesto son fáciles de comprar. Está bastante bien usar una batería para operar el transmisor, ya que no hay consumo de energía en espera. La batería solo se conecta cuando uno de los botones del control remoto se presiona la mayor parte del tiempo el transmisor está apagado. Para este proyecto, conectaremos los terminales de la batería a un suministro de CC de 12 voltios para que no tengamos que preocuparnos por reemplazar las baterías en el futuro.

El receptor está instalado dentro de la casa. También está conectado a un suministro de CC de 12 voltios. El receptor tiene un pequeño consumo de energía cuando está ocupado recibiendo señales. Este es solo un corto período de tiempo de aproximadamente 1 segundo, luego el receptor vuelve al modo de espera que usa 30 mA. Si la puerta está abierta, el modo de espera de 30 mA aumenta a 50 mA ya que un relé se mantiene cerrado y una luz LED permanece encendida.

El receptor estará oculto en algún lugar fuera de la vista conectado a un panel de control cerca de la puerta principal. Colocaremos un botón para abrir la puerta que tendrá una luz incorporada, como el indicador de casa completo y el sistema de placa de interruptores de arriba. Para nuestro proyecto habrá un botón para abrir cada puerta y una luz que permanece encendida si esa puerta está abierta.

El transmisor y receptor de Ebay

El transmisor vino emparejado con el receptor, por lo que no tuvimos que programar el transmisor para que coincidiera con el receptor. Si el transmisor necesita coincidir con el receptor, es muy sencillo encender ambos bits y presionar la tecla de programa en la placa de circuito del receptor, el LED de encendido se apagará. A continuación, presione cualquier botón del transmisor. El LED de alimentación del receptor parpadeará varias veces. Luego presione cualquier tecla en el transmisor y listo.

La única otra conexión es conectar un LED entre los contactos normalmente abiertos del relé en la placa de circuito del receptor en serie, usamos una resistencia de 560 ohmios. Si se presiona el botón ON, el transmisor encenderá el LED en el receptor. Si pulsamos el botón OFF la luz se apaga. Una característica importante de este sistema es que solo cambia de estado si se presiona el otro botón. En otras palabras, si pulsamos el interruptor ON del transmisor, el LED del receptor se enciende. si presionamos el botón ON nuevamente, la luz LED permanece encendida, cualquier otra señal ON es ignorada por el receptor. Lo mismo ocurre con el botón OFF. Si el transmisor envía una señal de apagado, el LED se apagará en el receptor. Cualquier otra señal de APAGADO será ignorada. Este cambio de secuencia de estado asegurará que las señales de apertura y cierre no se crucen y, siempre que los sensores funcionen correctamente, el sistema se autocorrige si se sale de secuencia.

Paso 4: Modificar y construir

El primer paso es modificar el transmisor. Esto se quita del gabinete remoto de 2 botones. A continuación, ubicamos los interruptores de botón en los transmisores y soldamos una buena longitud de cable en forma de 8 en ambos lados del lado abierto de cada interruptor. Ahora tenemos 2 cables de figura 8 conectados a los interruptores remotos. A continuación, conectamos cada cable a un microinterruptor. En este punto, todo lo que hemos hecho es hacer posible operar los interruptores del transmisor activando los micro interruptores.

Posicionamiento del sensor conmutado

Cada puerta será un poco diferente, pero elegir un lugar para montar los microinterruptores en la guía de la puerta del garaje es un paso importante. Es mejor hacerlo cerca del nivel del suelo. El microinterruptor de APAGADO está conectado al riel de la puerta del garaje aproximadamente a 40 mm o aproximadamente 1 y 1/2 pulgadas del piso, justo encima de este sensor colocamos el microinterruptor de ENCENDIDO o ABIERTO. Para finalizar los sensores, colocamos una pata de aluminio en la parte inferior de la puerta del garaje y la doblamos a 90 grados para que podamos agregar una pieza corta a la parte vertical de la pata limada con una buena ventaja para que active suavemente los microinterruptores como la pata se mueve más allá del conjunto del interruptor. Mira el video.

Prueba de concepto y pruebas

Los videos Up and the Down muestran una maqueta inicial del concepto. (Realmente lo instalamos correctamente más tarde) En ambos videos, verá la placa de activación del interruptor deslizarse más allá de los interruptores y presionar cada uno. Lo que es más difícil de ver es la luz indicadora del transmisor que está precariamente montada en un rollo de cinta adhesiva. Cada vez que se activa un interruptor, esta luz indicadora se enciende momentáneamente para indicar que se envía una señal al receptor. El receptor descansa descuidadamente en el suelo sostenido también por un rollo de cinta adhesiva.

Ahora veamos qué pasa cuando cierras la puerta. Cuando la puerta se cierra, la placa de activación del interruptor pasa primero por el sensor de ENCENDIDO o ABIERTO. Esto activará momentáneamente el LED en el receptor que indica que la puerta está ABIERTA, pero esto cambia de estado inmediatamente cuando la puerta pasa por el microinterruptor APAGADO o CERRADO antes de que la puerta se detenga en el piso. La ausencia de cualquier luz indicadora significa que la puerta está cerrada.

Ahora abrimos la puerta. Cuando la puerta comienza a abrirse, el primer sensor que pasa es el sensor de apagado o de puerta cerrada. Como se pasó el microinterruptor de APAGADO cuando la puerta se cerró por última vez, el receptor no cambiará de estado. Sí, estamos de acuerdo en que la puerta está abierta unos 40 mm y no nos vamos a preocupar por eso, pero a medida que la puerta sigue subiendo un poco más, se activa el microinterruptor ON u OPEN que envía la señal al transmisor cerrando los contactos. en el relé y encendiendo el LED que indica que la puerta está ABIERTA.

Paso 5: Montaje del transmisor y el receptor

El transmisor En nuestro proyecto, retiramos la batería de 12 voltios y conectamos un suministro de 12 voltios directamente a los terminales de la batería. Necesitábamos encontrar un lugar seco para montar el transmisor. En las pruebas, encontramos que el transmisor funcionaba incluso si estaba colocado cerca de la puerta de aluminio del garaje, pero la experiencia nos dice que la posición del transmisor debe estar muy por encima de la puerta del garaje. Decidimos colocar el transmisor en una caja de plástico simple y atornillarlo a un listón de pared a unos 300 mm o 12 pulgadas por encima de la puerta del garaje.

El receptor

El receptor se llevó dentro de la casa y se montó dentro de la cavidad del techo cerca de un hastial que da al garaje. Colocamos el receptor en una pequeña caja de plástico y conectamos un suministro de CC de 12 voltios a los terminales de alimentación. Por último, usamos un cable de figura 8 de los contactos del relé y lo pasamos por la cavidad de la pared hasta una placa de interruptor de luz modificada existente.

Se muestran los receptores montados. Hay dos receptores. El otro módulo es el abre-puertas de garaje instalado previamente. Esto fue modificado hace algún tiempo. Básicamente, lo mismo conecta los cables a los interruptores de salida y pasa los cables por la pared hasta un botón.

La placa del interruptor de luz es de un tipo más grande y solo tenía un interruptor de luz, por lo que después de haber aislado cuidadosamente todo el cableado de red detrás de la placa de pared, modificamos la placa del interruptor de luz para aceptar 2 interruptores momentáneos con una luz indicadora incorporada que se conectó al relé del receptor. Ver video.

Los microinterruptores En lugar de montar los microinterruptores en las guías de la puerta, doblamos una pieza delgada de chapa de acero para que coincida con el perfil de las guías de la puerta del garaje. Esto significó que pudimos subir o bajar los sensores a una posición óptima antes de usar cinta de doble cara para finalmente colocar el bloque del sensor en su posición final. También doblamos otra delgada hoja de acero para cubrir y proteger los microinterruptores de daños o desplazamientos. Los cables de conexión estaban atados con cables y apartados. Usamos un grifo de doble cara de buena calidad para montar los interruptores del bloque del sensor. Hacemos hincapié en que la cinta de buena calidad es importante, ya que permitirá una cierta cantidad de movimiento del microinterruptor sin caerse ni separarse, sin embargo, esta cinta es firme y confiable. La cinta que usamos es de calidad automotriz, lo que significa que es resistente al agua y a los cambios de temperatura y se queda pegada. Han pasado 3 meses desde que se instaló con aproximadamente 300 a 400 ciclos durante ese tiempo y la cinta no ha mostrado ningún signo de ceder.

Ahora necesitábamos una forma de abrir las puertas desde adentro

Hasta ahora hemos estado usando un control remoto de código variable para abrir la puerta del garaje. Esto ha sido confiable pero también trajo el problema que nos hemos propuesto resolver. Decidimos seguir usando el control remoto de código variable para abrir y cerrar la puerta, pero lo integramos en el nuevo sistema. Modificamos este control remoto de la misma manera que el transmisor del proyecto. El control remoto se abrió y se sacó de la caja. Encontramos el botón de apertura de la puerta correspondiente en la placa de circuito y soldamos un cable en forma de 8 a través de los contactos del interruptor abierto. Este cable se colocó dentro de la cavidad de la pared junto con el cable indicador del receptor y se soldó a los terminales abiertos del interruptor momentáneo en la placa de la pared. Ahora si pulsamos el interruptor momentáneo el sistema rolling code abre la puerta pero el receptor del proyecto indica que la puerta está abierta.

Paso 6: ¿Pruebas de posicionamiento y antenas?

Así que esto es lo que parece. Mira el video. Tenemos una placa de pared con un interruptor de luz estándar y hemos agregado un nuevo interruptor de botón momentáneo que tiene una luz LED indicadora incorporada. El interruptor momentáneo está separado de la luz led por lo que si activamos el interruptor momentáneo no activa el indicador led. Cuando pulsamos el interruptor momentáneo envía una señal mediante el mando a distancia de código variable existente que se instaló hace unos años y abre la puerta del garaje. Sabemos que está abriendo la puerta aproximadamente 1 segundo después de presionar el botón momentáneo, la luz indicadora de nuestro proyecto se enciende confirmando que la puerta está abierta.

Si pulsamos el botón momentáneo de nuevo la puerta se cerrará sin embargo la luz permanecerá encendida hasta que la puerta se haya cerrado casi por completo. Esto lleva unos 8 segundos en mi puerta más lenta.

Pruebas, resultados y una buena reflexión

Colocar tanto el transmisor como el receptor es la clave para la confiabilidad. Tenemos una distancia de 25 metros y una línea de visión hasta el garaje, pero no podemos ver la puerta del garaje. No tuvimos ningún problema con la confiabilidad y no hubo ningún problema con los cambios de temperatura; sin embargo, en Australia, donde vivimos, la temperatura baja sería de 6 a 8 grados Celsius y la temperatura alta puede ser de 45 grados Celsius. Hasta ahora, el rango de prueba ha estado entre 12 y 34 grados Celsius, es poco probable que tengamos más días fríos y será febrero antes de que lleguen los días calurosos. También vivimos en un área sin cables de la calle, cables de alta tensión y sin WiFi o Internet inalámbricos públicos. También tenemos una potencia de señal deficiente de los teléfonos móviles (teléfono celular) y, aunque no esperaríamos que ninguna de estas cosas afecte a la señal de 433 MHz, las muchas y diversas señales en nuestras vías respiratorias pueden tener efectos muy impredecibles y pueden hacer que los circuitos correctamente construidos simplemente no funciona o no logra una intensidad de señal adecuada, lo que reduce la distancia de comunicación.

¿Necesitamos antenas adicionales?

En las pruebas, descubrimos que el transmisor podía enviar un mensaje al receptor cada vez que se realizaba una prueba. Un poco de experiencia nos ha demostrado que en climas fríos o calientes existe la posibilidad de que no se reciba la señal. Si se pierde una señal debido a una pérdida de comunicación en esta construcción, se corregirá automáticamente la próxima vez que la puerta suba o baje. Si alguna señal no pasa, lo peor que puede pasar es que el indicador LED pueda dar valores conmutados. es decir, indicar que las puertas están abiertas cuando están cerradas o viceversa.

Hasta la fecha, esto no ha ocurrido, pero ¿deberíamos instalar Aerials como un ataque preventivo? En este proyecto, tanto el transmisor como el receptor tienen terminales en la placa de circuito que se pueden recolectar para conectar antenas y aumentar la ganancia.

Podemos asegurarle que una de las mejores formas de mejorar la fiabilidad es eligiendo la mejor posición para colocar el transmisor y el receptor. Algunos ejemplos los mantienen alejados de grandes superficies metálicas, como puertas de garaje … o al menos a 2 metros o aproximadamente 6 pies de distancia. También trate de no instalar ni el transmisor ni el receptor en un espacio cerrado como una cavidad en la pared y, si es posible, coloque el transmisor y el sensor en una línea de visión. No necesitan verse visualmente, solo tratan de evitar obstáculos como edificios. En este punto, al principio de las pruebas del proyecto, no hemos encontrado ninguna necesidad de Aerials con este proyecto.

Si bien las antenas pueden ser complejas y simples, recomendamos lo simple y ver si esto ayuda antes de gastar dinero. Si recibimos suficientes comentarios, estamos dispuestos a agregar antenas a este proyecto que, según afirmamos, puede aumentar el alcance. Habrá poco o ningún costo para crearlos y es probable que cualquier cosa que necesite esté disponible en su guardarropa y en su caja de basura.

Paso 7: Cosas que haríamos de manera diferente si hiciéramos el proyecto nuevamente

Una revisión crítica

Con cada proyecto tienes que ser autocrítico y mirar lo que podrías haber hecho mejor. En nuestro caso, quedamos contentos con el resultado, pero todos los constructores deberían pensar en cómo mejorar sus diseños.

Uno de los problemas con las puertas enrollables es que el motor de accionamiento está solo en un lado de la puerta. Este accionamiento de un solo lado empuja marginalmente la base de la puerta en el lado no impulsor más fuerte hacia la guía, pero cuando la puerta se cierra, el accionamiento hace que la misma base de la puerta se separe para la guía. En mi caso, en una puerta, las guías debían apretarse, ya que en las configuraciones iniciales la puerta haría contacto con los sensores en un ciclo de apertura, pero en el ciclo de cierre fallaría por completo los sensores. El movimiento fue de solo 3 mm o aproximadamente 1/8 de pulgada, pero esto fue suficiente para que los sensores no fueran confiables. Corregimos esto apretando las guías, pero este no fue el final del problema y durante las próximas semanas tuvimos una luz "ENCENDIDA" aleatoriamente cuando la puerta estaba cerrada.

Tal vez recuerde que en este proyecto nos enfocamos en una instalación, pero dijimos que se estaban construyendo 2 unidades. Si bien existen ligeras diferencias entre las puertas de garaje, los conjuntos de sensores y transmisores utilizados en cada puerta son idénticos.

Una puerta tiene aproximadamente 10 años y la otra aproximadamente 1 año. La puerta más antigua se mueve hacia arriba y hacia abajo mucho más rápido que la puerta más nueva. La puerta más antigua tiene más juego lateral que hemos reducido a lo que se describe como un movimiento de juego lateral aceptable, pero este juego lateral lateral no se ha eliminado.

No se han observado problemas en la puerta más nueva. Ha funcionado sin problemas durante los últimos 5 meses, pero tuvimos un problema persistente en la puerta anterior. La inspección mostró que los sensores parecían conectarse y actuar con el mecanismo deslizante. Puedo escuchar el clic de ambos sensores. Si activo manualmente los sensores abiertos y cerrados, ambos funcionan bien encendiendo la luz indicadora. y "OFF" como se esperaba.

¿Podría ser que a veces la velocidad de la puerta sea demasiado rápida para registrar la primera señal del sensor y luego cambiar inmediatamente de estado para registrar la segunda? No tengo forma de ralentizar el movimiento de la puerta, pero puedo aumentar la distancia entre los sensores, lo que permitirá más tiempo entre la señal de "ENCENDIDO" y "APAGADO" y podemos aumentar la longitud del actuador deslizante que sostendrá el señales de conmutación del transmisor durante un período de tiempo más largo.

Aumentamos la distancia entre los sensores a 150 mm desde 100 mm y también aumentamos la placa deslizante de 75 mm a 100 mm. Eso fue hace 4 semanas. Ha habido aproximadamente 75 ciclos y el sistema ha funcionado sin problemas.

¿Qué haríamos de manera diferente?

Si estuviéramos haciendo este proyecto nuevamente, comenzaríamos usando un interruptor de sensor de proximidad inductivo normalmente abierto en lugar de microinterruptores.

El uso de interruptores de sensor de proximidad proporciona un mayor rango de error o movimiento lateral de hasta 10 mm y la velocidad del sensor es al menos 100 veces más rápida. Creemos que si usamos interruptores de sensor de proximidad en primer lugar, podríamos haber dejado las guías de la puerta un poco más de espacio para la expansión y contracción de la puerta de 2,4 metros o de 8 pies de ancho, que puede ser más amable con la puerta y el motor durante un período de tiempo. tiempo. Creemos que la velocidad de la puerta también tendría un impacto menor en la confiabilidad.

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