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| 本文作者： 大壯旅 | 2015-12-04 11:22 |
天氣漸漸冷下來了，恐怕起床關窗簾已經可以稱得上“十大酷刑”之一了吧。所以就自己動手做款自動窗簾吧，只需開啟藍牙，就可無線控制窗簾的開合。下面就是這款自動窗簾的制作過程，列位看官，上眼吧。
這篇教程先從電子部分寫起，搞定這部分之后就可以去完成機械部分的任務了，下面是開始前需要準備的零部件。
這些部件都可以從萬能寶買到，而且價格也不算太貴。
· Arduino Nano開發板一塊
· 12V電源一個
· 步進馬達一臺
· 步進驅動器一臺
· 面包板一塊
· 藍牙模塊一個
· 實時時鐘一臺
· 電烙鐵
· 焊料
· 小號老虎鉗
· 海綿銅
· 表匠眼鏡
在焊接時，用小號老虎鉗固定住電路板，以防其亂動。在清潔烙鐵時，可用鋼絲球，而不是隨便去廚房找塊海綿。鋼絲球更好用，而且由于耐高溫，所以壽命也更長。表匠眼鏡在焊接時則能發揮奇效，你能清楚的看到焊點的情況。如果配件使用得當，裝配的速度明顯會快很多。
開始焊接各個零部件前，建議你把它們依次排開，看看它們到底能不能拼在一起。當然，如果你用的是定制電路板的話，這一步就可以跳過了。
由于體積原因，把步進驅動器放在了側面。不過電路板上的墊片并未與其接觸，所以也不會造成短路問題。開始焊接后，把步進驅動器換到了對面。因為總共就三個部件，所以給它們找個位置其實并不難。除了布局問題，我們還得準備足夠的線。
安排好各個部件的位置后，用老虎鉗夾住電路板開始焊接工作。搞定了主要的部件后我們就需要開始走線了。零部件上有些線長了點，不過沒有直接剪斷它們，而是在焊接中用上了它們。在線纜上打洞，并且在它和引腳間做一個焊橋。
下面就是走線：
Arduino D2 -> 藍牙接收器
Arduino D3 -> 藍牙發射器
Arduino D10 ->步進驅動器使能引腳
Arduino D11 ->步進驅動器步進引腳
Arduino D12 -> 步進驅動器定向引腳
電源正極->Arduino Vin接口->步進驅動器VMOT引腳
電源負極-> Arduino接地線-> 步進驅動器接地引腳-> 藍牙接地線
Arduino +5V ->步進驅動器VDD（器件工作電壓）->藍牙VCC（電路電壓）
步進驅動器1B->步進電機上的灰線
步進驅動器1A->步進電機上的紅線
步進驅動器2A->步進電機上的黃線
步進驅動器2B->步進電機上的綠線
注意：不是所有步進電機的引腳顏色都相同
在總裝時可能會有點亂，不過最后還是成功了，如果沒能成功，可以用標頭來替代焊接。
這次用到的代碼很簡單。由于藍牙模塊的工作模式與串行端口類似，所以用Arduino中的SoftwareSerial庫來獲得信號。這樣一來就不用使用發射和接收引腳了，而且修改程序時也不用斷開藍牙連接了。此外，藍牙還能讀懂發送的字符，這樣就能控制步進電機以便開關窗簾了。根據滑輪的周長，還可以控制其滾動的距離。這里就是使用的代碼，在這里你還要設定時間。
想要在手機上實現對窗簾的控制，你得做一個安卓App。在這個App中，我們需要設定一個開關按鈕。此外，在App中我們還能設定實時時鐘并定時開關窗簾。做App我比較熟悉App Inventor，不過為了練手，我選了另一個工具──Android Studio。另外我還用到了免費應用Bluetooth spp pro。在這個App里，發送“o”就會打開窗簾，“c”則是關閉窗簾。
下列物品是我們在機械部分要用到的零部件：
· 2個步進馬達滑輪
· 1個NEMA 17電機支架（最好再找一個備用）
· 1個5毫米螺栓
· 2個5毫米螺母
· 1個角型托座（最好再找一個備用）
· 一些螺絲
· 魚線或其他類型的細線
· 剪刀
· 強力膠
· 電鉆
裝電機的時候，直接將電機支架固定在墻上就好，是不是很簡單？滑輪的安裝步驟與支架類似，你可以參考上面的示意圖完成滑輪的安裝。不過如此一來電機和滑輪之間就產生了一個6'-7'的縫隙，如果沒有強迫癥，就無視它吧。
制作自動窗簾最復雜的步驟要來了。這里剛開始用的是高強度低延展的線，不過后來發現這類低延展的線很難用。所以又換回了普通的魚線，它的延展度很棒。先用線的一端纏緊滑輪，再用另一端纏緊步進電機上的滑輪。隨后將線的兩端系緊，這樣一個小型傳動機構的雛形就出現了。
掛窗簾的時候將一些裝訂夾夾在窗簾上，當夾子和魚線沖突時，就將夾子換到相反方向，這樣整個機構運轉起來就不會卡殼了。
可以給家的每個窗戶都掛上自動窗簾，不過這樣一來就得給藍牙模塊命名了，要不然非要混淆了不行。還可以用OSHPark制作自己的定制電路板，并給零部件裝上連接器。
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