$30 홈브루 자동 블라인드 오프너

18 hours ago 1

블라인드를 자동으로 여닫는 간단하고 저렴한 장치를 여유 부품과 3D 프린터로 주말에 제작함
이 장치는 아주 천천히 (그리고 거의 소음 없이) 블라인드를 여는 데 중점을 둠
주요 구성 요소로 실리콘 모터 마운트와 3D 프린터 출력 부품, 그리고 간단한 릴레이 회로 사용함
토크 측정을 위해 자석 각도 인코더를 활용하였으나, 신호 특성상 추천하지 않음
집 자동화 시스템과 손쉽게 통합하여, 사용자는 스마트폰 등으로 제어 가능함

프로젝트 개요

본 프로젝트는 저비용으로 집의 블라인드를 자동으로 열고 닫을 수 있는 홈브루 솔루션을 제작한 경험을 공유함
기존에 남아 있던 부품과 3D 프린터만을 활용함으로써, 누구나 쉽게 시도할 수 있는 아이디어임
완제품 복제용은 아니지만, 영감을 얻을 수 있는 사례로서 가치가 있음

설계 목적과 특징

이 오프너의 본질적 목표는 아주 느리게 (그리고 조용하게) 아침에 블라인드를 열어주는 것임
- 거주 지역 특성상 해가 너무 일찍 떠서 이를 조절하고자 함
블라인드 완전 개방에는 약 8분 소요
시간 조절(중간에 멈추기 등)로 더욱 천천히 동작하도록 프로그래밍 가능함

하드웨어 구성

실리콘 모터 마운트는 예전에 분해한 Phillips 워터플로서에서 회수한 부품으로, 크기가 적절하여 사용함
- 이 부품만 별도 구하기 조금 어려움 (비용산정 제외)
나머지 부품은 모두 freecad로 빠르게 설계 후, 3D 프린트해서 비용이 거의 없음
자석 커프는 마그넷이 느슨하게 맞아 처음엔 두 번 3D 프린트함, 나머지는 한 번에 성공
소프트웨어 포함 총 제작 소요 시간은 하루 반 정도임
- 집 자동화 시스템과의 연동도 몇 분이면 가능함

부품별 설명

마그넷 커프 및 캡
- 모터 뒷부분에 마그넷 장착, 직접 회전은 안 하지만 실리콘 마운트 내에서 약간 움직이며 토크 추정 및 종료 감지에 사용함
모터와 인코더 마운트
- 인코더 배선은 진동에 풀릴 우려로 납땜 처리함
2개의 더블스로우 릴레이
- 모터 양단에 각각 연결, 방향 전환 용도임
- 릴레이가 모두 동시에 켜져도 양쪽 모터 단자가 5V에 연결되어 안전함
벽 브라켓
- 모터 마운트와 맞물리도록 설계된 구조물임
전자부품 보호용 임시 상자
- 미관상 임시 방편

가격 및 주요 부품 목록

모터(기어박스 포함): 약 $15
마그네틱 각도 인코더: 약 $2
릴레이 2개: 4달러 미만
ESP8266: 약 $5
USB 전원공급장치 및 케이블: 여분 활용 (비용 미산정)
배선 및 페룰: 사소한 비용

조립상의 이슈와 대처

모터와 블라인드 막대 연결은 외과용 튜브 및 실리콘 테이프 등으로 완성
- 진동은 잘 차단되지만, 힘이 살짝 부족해 여러 층 감아 보강함
모터가 마운트 내에서 다양한 방향으로 비틀릴 때, 마그넷이 인코더 중심에서 벗어나 신호가 불안정해짐
신호가 나쁨에도 불구하고 대략적인 토크 파악은 가능해서, 블라인드를 적정 강도로 조여주거나 멈추게 할 수 있었음
- 개방은 단순히 8분 구동 후 거의 중간 위치에 멈추는 식으로 제어

동작 예시 및 개선점

자석 인코더 방식은 권장하지 않음(신호 품질 및 일관성 이슈)
그러나 토크 피드백 메커니즘 자체는 매우 유효함
- 과도한 토크 시 언제나 멈출 수 있음
- 위치 검출은 시간 제어, 완전 개폐는 토크 기준으로 충분히 구현 가능
더 나은 토크 측정 방법에 대해 아이디어가 있다면 환영

소음 및 사용상 특징

실리콘 마운트 덕분에 모터 진동은 완전히 차단되며 전체적으로 거의 무음임
- 릴레이 Click 소리만 상자 덕에 약하게 들림
블라인드 자체의 삐걱거림만 남아있으며, 비오는 소리보다 조용함
동작 중임을 알아차릴 수 있는 유일한 증거가 블라인드의 소리임

제어 및 자동화

HA(홈 자동화) 시스템에서 "몇 % 열기" 명령 전송으로 제어 가능
- 스마트폰 패널에 오픈/클로즈 버튼 역시 추가됨
평소엔 해질 때 자동으로 닫히고, 원하는 일출 시점에 자동 개방 설정

결론

짧은 주말 동안 만든 프로젝트로 기대 이상으로 성공적임
사진과 기록 작업에 더 많은 시간이 소요됨

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