30ドルの自作自動ブラインドオープナー
(sifter.org)- 予備部品と3Dプリント部品で作った週末自動化プロジェクトで、見積もられた主要部品コストは約30ドル
- 目的は高速な開閉ではなく、自然の日の出が早すぎる代わりに朝にブラインドをゆっくり静かに開けることで、現状は最大速度でも約8分かかる
- ギアボックス付きモーター、磁気角度エンコーダー、リレー2個、ESP8266で構成し、12Vモーターを5V・約50mAで低く駆動して騒音を抑える
- トルク検知は、シリコンマウント内でモーターがわずかによじれる動きを磁気エンコーダーで読む方式だが、信号が非単調で経路依存なため、そのまま真似するのは難しい
- 実際の利用はホームオートメーションネットワークやスマホのパネルから目標の開度を指定する方式で、基本ルーチンは夕暮れ時に閉めることと、希望する夜明け前の時刻に開けること
ゆっくり開くブラインド自動化
- 既存のサーモスタットや食洗機コントローラープロジェクトと同様に、手元にある部品を素早く組み合わせた自作自動化デバイス
- 設計自体は複製用の完成品というより、その時点で持っていた部品で週末のうちに作れた構成に近い
- 意図的に非常に遅く動作するよう作られている
- 朝にブラインドを徐々に開けて、自然光がゆっくり入ってくるようにするのが目的
- 最大速度で約8分動かすと、ブラインドはかなり安定して中間位置まで開く
- 30秒ずつ動かして止めるような形で、さらに遅く調整することもできる
- 全閉はトルク増加を検知して判断し、中間位置は主に時間ベースで見つける
部品構成と製作過程
- 主要部品のコストは以下の通り
- モーターマウントには、故障したPhillipsのウォーターフロッサーから回収したシリコンマウントを使用
- コスト計算には含めていない
- 全体構成の中では入手しづらい重要部品として残っている
- 残りの構造物はFreeCADで手早く設計して3Dプリント
- 磁石カフは磁石が緩すぎたため2回作成
- それ以外の部品は最初の試作で合った
- 製作全体はソフトウェア込みで1日半ほどかかり、既存のホームオートメーションシステムがあったので連携は数分で終わった
電源、モーター制御、接続方式
- リレー2個でモーターの方向を制御
- モーター端子はリレーの中央に接続
- +5VとGNDはそれぞれNOとNCに接続
- 一方のリレーが正転、もう一方が逆転を担当
- 両方をオンにするミスが起きても、モーターの両端が5Vにつながるだけなので害はない
- 回路は予想より単純になった
- 12Vモーターは5Vでも静かに動作する
- 電流は約50mA
- エンコーダーにはI2C用のプルアップ抵抗が内蔵されている
- リレーは5V電源で3.3V信号により動作する
- ESPの5Vピンと3.3Vピンを使い、USB電源から直接給電する
- ブラインドの棒とモーターは手術用チューブで接続
- 振動の遮断と騒音低減には役立つ
- 端でブラインドをしっかり締める力は不足したため、シリコンテープと青いテープで補強した
トルク検知の利点と限界
- 磁気エンコーダー方式はそのまま勧めにくい
- モーターはマウント内で軸中心だけで回転するのではなく、複数方向によじれる
- このため磁石がエンコーダー中心からずれる
- 結果の信号は非単調で経路依存になる
- それでもトルクをおおまかに推定し、ブラインドが適切に締まったときに止める用途には十分だった
- トルクを主要フィードバックとして使う方式自体は有用
- 理由に関係なくトルクが高まったら止めるべきだから
- 閉位置を双方向から「感覚的に」検知できる
- 騒音は低め
- ソフトマウントがモーター振動をほぼ遮断する
- リレーはやや大きいが、ボックスが音を和らげる
- 現在はオンになるときにかすかなクリック音が1回残る
- ブラインドがゆっくり動くときに少しきしむが、一般的な雨音より静か
ホームオートメーション連携と追記
- ホームオートメーションシステムでは、ブラインドに目標のpercent-open値を送れる
- スマホのパネルに追加した開く／閉じるボタンでも操作可能
- 基本動作は夕暮れに閉め、希望する夜明け前の時刻に開ける方式
- 2025-07-17更新として、後続記事のHomebrew Automated Roller Blackout Blindsがリンクされている
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