$30 का होमब्रू ऑटोमैटिक ब्लाइंड ओपनर

• ब्लाइंड्स को अपने-आप खोलने और बंद करने वाला एक सरल और सस्ता डिवाइस बचे हुए पार्ट्स और 3D प्रिंटर से वीकेंड में बनाया गया
• यह डिवाइस ब्लाइंड्स को बहुत धीरे (और लगभग बिना शोर) खोलने पर केंद्रित है
• मुख्य घटकों में सिलिकॉन मोटर माउंट, 3D प्रिंटर से बने पार्ट्स, और एक सरल रिले सर्किट शामिल हैं
• टॉर्क मापने के लिए मैग्नेटिक एंगल एन्कोडर का उपयोग किया गया, लेकिन सिग्नल की प्रकृति के कारण इसकी सिफारिश नहीं की जाती
• इसे घर के ऑटोमेशन सिस्टम के साथ आसानी से इंटीग्रेट किया जा सकता है, जिससे उपयोगकर्ता इसे स्मार्टफोन आदि से नियंत्रित कर सकता है

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प्रोजेक्ट अवलोकन

• यह प्रोजेक्ट कम लागत में घर के ब्लाइंड्स को अपने-आप खोलने और बंद करने के लिए एक होमब्रू सॉल्यूशन बनाने का अनुभव साझा करता है
• पहले से बचे हुए पार्ट्स और केवल 3D प्रिंटर का उपयोग करके इसे बनाया गया, इसलिए यह ऐसा आइडिया है जिसे कोई भी आसानी से आज़मा सकता है
• यह किसी तैयार प्रोडक्ट की हूबहू नकल के लिए नहीं है, लेकिन प्रेरणा देने वाले उदाहरण के रूप में मूल्यवान है

डिज़ाइन का उद्देश्य और विशेषताएँ

• इस ओपनर का मूल लक्ष्य सुबह ब्लाइंड्स को बहुत धीरे (और शांत तरीके से) खोलना है
  • रहने की जगह की परिस्थितियों के कारण सूरज बहुत जल्दी निकल आता है, इसलिए इसे नियंत्रित करना चाहा गया
• ब्लाइंड्स को पूरी तरह खोलने में लगभग 8 मिनट लगते हैं
• समय नियंत्रण के साथ (जैसे बीच में रोकना) इसे और भी धीरे चलने के लिए प्रोग्राम किया जा सकता है

हार्डवेयर संरचना

• सिलिकॉन मोटर माउंट पहले खोले गए Phillips water flosser से निकाला गया पार्ट है, जिसका आकार उपयुक्त होने के कारण इसका उपयोग किया गया
  • सिर्फ इस पार्ट को अलग से ढूंढना थोड़ा मुश्किल है (लागत अनुमान में शामिल नहीं)
• बाकी सभी पार्ट्स को freecad में जल्दी से डिज़ाइन करके 3D प्रिंट किया गया, इसलिए उनकी लागत लगभग नहीं के बराबर है
• मैग्नेट कफ में मैग्नेट थोड़ा ढीला फिट हुआ, इसलिए शुरुआत में इसे दो बार 3D प्रिंट करना पड़ा; बाकी सब पहली बार में सफल रहा
• सॉफ्टवेयर समेत कुल निर्माण समय लगभग डेढ़ दिन रहा
  • घर के ऑटोमेशन सिस्टम के साथ इंटीग्रेशन भी कुछ ही मिनटों में हो गया

पार्ट्स का विवरण

• मैग्नेट कफ और कैप
  • मोटर के पिछले हिस्से पर मैग्नेट लगाया गया है; यह सीधे नहीं घूमता, लेकिन सिलिकॉन माउंट के भीतर थोड़ा हिलता है और टॉर्क का अनुमान लगाने तथा अंत का पता लगाने में उपयोग होता है
• मोटर और एन्कोडर माउंट
  • एन्कोडर की वायरिंग कंपन से ढीली न हो जाए, इसलिए उसे solder किया गया
• 2 double-throw relay
  • हर एक मोटर के एक-एक सिरे से जुड़ा है और दिशा बदलने के लिए उपयोग होता है
  • अगर दोनों relay एक साथ ऑन हो जाएँ, तब भी मोटर के दोनों टर्मिनल 5V से जुड़े रहते हैं, इसलिए यह सुरक्षित है
• वॉल ब्रैकेट
  • मोटर माउंट के साथ फिट होने के लिए डिज़ाइन किया गया स्ट्रक्चर
• इलेक्ट्रॉनिक पार्ट्स की सुरक्षा के लिए अस्थायी बॉक्स
  • दिखावे के लिहाज़ से एक अस्थायी उपाय

कीमत और मुख्य पार्ट्स की सूची

• मोटर (gearbox सहित): लगभग $15
• मैग्नेटिक एंगल एन्कोडर: लगभग $2
• 2 relay: $4 से कम
• ESP8266: लगभग $5
• USB power supply और cable: बचे हुए सामान का उपयोग (लागत में शामिल नहीं)
• वायरिंग और ferrules: मामूली लागत

असेंबली के दौरान समस्याएँ और समाधान

• मोटर और ब्लाइंड रॉड का कनेक्शन सर्जिकल ट्यूबिंग और सिलिकॉन टेप आदि से बनाया गया
  • कंपन तो अच्छी तरह रुक गया, लेकिन ताकत थोड़ी कम थी, इसलिए कई परतें लपेटकर उसे मजबूत किया गया
• जब मोटर माउंट के भीतर अलग-अलग दिशाओं में मुड़ती है, तो मैग्नेट एन्कोडर के केंद्र से हट जाता है, जिससे सिग्नल अस्थिर हो जाता है
• सिग्नल खराब होने के बावजूद मोटे तौर पर टॉर्क का अंदाज़ा लगाना संभव था, इसलिए ब्लाइंड्स को उचित ताकत से कसना या रोकना संभव हुआ
  • खोलने का नियंत्रण बस 8 मिनट चलाने के बाद लगभग बीच की स्थिति में रोक देने जैसा था

काम करने के उदाहरण और सुधार बिंदु

• मैग्नेट एन्कोडर वाला तरीका सिफारिश योग्य नहीं है (सिग्नल क्वालिटी और स्थिरता की समस्या)
• लेकिन टॉर्क फीडबैक का मैकेनिज़्म अपने आप में बहुत प्रभावी है
  • अत्यधिक टॉर्क होने पर इसे हमेशा रोका जा सकता है
  • पोज़िशन डिटेक्शन समय-आधारित नियंत्रण से, और पूरी तरह खोलना-बंद करना टॉर्क के आधार पर पर्याप्त रूप से लागू किया जा सकता है
• अगर बेहतर टॉर्क मापने के तरीके के बारे में कोई आइडिया हो, तो उसका स्वागत है

शोर और उपयोग की विशेषताएँ

• सिलिकॉन माउंट की वजह से मोटर का कंपन पूरी तरह रुक जाता है और कुल मिलाकर यह लगभग बिल्कुल शांत है
  • बॉक्स की वजह से केवल relay की click आवाज़ हल्की सुनाई देती है
• अब सिर्फ ब्लाइंड्स की चरमराहट बचती है, और वह भी बारिश की आवाज़ से धीमी है
• डिवाइस के चलने का एकमात्र संकेत ब्लाइंड्स की आवाज़ है

नियंत्रण और ऑटोमेशन

• HA (होम ऑटोमेशन) सिस्टम से "कितने % खोलना है" कमांड भेजकर इसे नियंत्रित किया जा सकता है
  • स्मार्टफोन पैनल में open/close बटन भी जोड़े गए हैं
• सामान्यतः यह सूर्यास्त पर अपने-आप बंद हो जाता है, और चाही गई सूर्योदय की घड़ी पर अपने-आप खुलने के लिए सेट किया गया है

निष्कर्ष

• छोटे से वीकेंड में बना यह प्रोजेक्ट उम्मीद से कहीं अधिक सफल रहा
• तस्वीरें लेने और रिकॉर्ड तैयार करने में इससे भी ज़्यादा समय लगा

[GN⁺]

Hacker News की राय

• मुझे लगता है कि घर में इस्तेमाल के लिए सबसे बेहतरीन home automation smart blinds हैं। Smart lighting, खुद मॉडिफ़ाई किया हुआ smart humidifier, smart fan, intake air pump, और air quality monitoring भी हैं, लेकिन smart blinds जितना quality of life पर असर किसी चीज़ का नहीं है। नींद का rhythm लगातार बनाए रखने में smart blinds जैसी कोई चीज़ नहीं। चार तेज़ smart bulbs से भी बादलों वाले दिन की एक खिड़की ज़्यादा असरदार होती है
  • automatic blinds तापमान नियंत्रित करने में भी बहुत मदद करते हैं। गर्मियों में south-facing windows के blinds को बाहर जाते समय अपने-आप बंद होने के लिए सेट कर दें तो धूप अच्छी तरह रोकी जा सकती है
  • जिन घरों में खिड़कियाँ ज़्यादा हों, वहाँ कई blinds को एक साथ खोलने-बंद करने के लिए यह खास तौर पर अच्छा है। हमारे घर में सबसे पहला upgrade Lutron blinds था, और काफ़ी महँगे होने के बावजूद इसे चुनने में मुझे बिल्कुल हिचक नहीं हुई
  • इस पोस्ट में दिखाए गए blinds आम vinyl blinds हैं, और इनमें से रोशनी बहुत लीक होती है। मैं ऐसे मोटे blinds ढूँढ़ना चाहता था जो cardboard की तरह खिड़की को पूरी तरह ब्लॉक कर सकें और फिर भी रोज़ खोले-बंद किए जा सकें। आखिरकार मैंने blinds छोड़ दिए और सोते समय आँखों पर शर्ट ढकना शुरू कर दिया। खिड़की को पूरी तरह बंद कर देने का भी सोचा था, लेकिन वह ज़्यादा पसंद नहीं आया
  • अगर तुम मेरे home automation setup के बारे में और सुनना चाहते हो तो मैं बता सकता हूँ। मैंने भी इसे खुद बनाने पर विचार किया था
• अपने कमरे में automatic blinds लगाना मेरे लिए बिल्कुल obvious choice था। यह बेहद सुविधाजनक है, और alarm clock से भी ज़्यादा उपयोगी। एक हफ़्ते के लिए blinds के खुलने-बंद होने का समय सिर्फ़ एक बार सेट कर दो, फिर उसके बाद बिल्कुल ध्यान नहीं देना पड़ता — बिना किसी बोझ वाला life upgrade। वीकेंड पर चाहो तो इसे manually भी कर सकते हो, और बहुत-सी home automation चीज़ें उल्टा असुविधा बढ़ाती हैं। जो switch पहले से असुविधाजनक नहीं है उसे app में बदल देना बेकार है। इसके उलट, bedroom blinds तो पक्का अपनाने लायक life hack हैं। कीमत भी सोचे से कम है, और एक बार install कर देने के बाद यह ऐसा life improvement है जिसकी cognitive load शून्य है
  • home automation का मूल सिद्धांत यह होना चाहिए कि मौजूदा "सामान्य" functionality हटनी नहीं चाहिए, बल्कि automation उससे ऊपर एक परत की तरह जुड़ना चाहिए। अगर internet connection न होने पर smart switch काम ही न करे, तो वह smart नहीं है। Smart bulbs भी पुरानी bulb-switch functionality तोड़ देते हैं, इसलिए मैं उन्हें recommend नहीं करता। Smart plugs और valves भी उसी कारण से पसंद नहीं हैं। जिन devices को manually operate नहीं किया जा सकता, वे मुझे भयानक लगते हैं
  • मैं भी smart blinds लगाना चाहता हूँ। कहाँ से शुरू करूँ और कौन-सा solution चुनूँ, यह नहीं पता। बस एक ही अनिवार्य शर्त है कि blinds internet से connected न हों
  • मैं Home Assistant और phone app इस्तेमाल कर रहा हूँ, लेकिन मैंने सिर्फ़ एक ही switch automate किया है: battery timer वाला standalone device, जिसमें motor एक सामान्य switch को on/off करती है। इसे porch light पर लगाया है ताकि घर पर न होने पर भी यह अपने-आप जलती-बुझती रहे। बस Halloween या मौसम बदलने पर manual adjustment की ज़रूरत पड़ती है
  • मेरे blinds alarm clock का बिल्कुल भी विकल्प नहीं हैं। मैं तकिए से आँखें ढककर सोता हूँ, इसलिए कितना भी उजाला हो, मैं नहीं उठता
  • मैं जल्दी उठना नहीं चाहता। बल्कि मैं कमरे को पूरी तरह blackout करने का तरीका ढूँढ़ रहा हूँ। बच्चे हल्की-सी रोशनी आते ही बहुत जल्दी जाग जाते हैं। सुविधा के लिए blinds तो चाहिए, लेकिन curtains के आसपास cables उलझी हों यह पसंद नहीं, और battery options भी सीमित हैं
• दिमाग़ में विचार आते ही उसे तुरंत बनाकर लागू कर देने वाला mindset काबिले-रश्क है। दिखावा करने के लिए नहीं, बल्कि हर सुबह चुपचाप मदद करने वाला छोटा tool बनाने का स्वाद है इसमें। Motor, silicone tube, और पुराने magnetic encoder जैसी चीज़ों को जोड़कर सूर्योदय पर अपने-आप पर्दा खोलने वाला device बन गया। इसमें एक तरह की जीवंत ऊर्जा महसूस होती है। मुझे भी अपनी ज़िंदगी के लिए कुछ बनाना चाहने जैसा लगता है
• अगर कम जुगाड़ू चीज़ चाहिए, तो मैं यह recommend करूँगा https://www.thingiverse.com/thing:2071225 3D-printed gearbox में servo को shaft के साथ inline रखा गया है। अगर cable अच्छी तरह design की जाए तो blind के बाहर से यह दिखता नहीं है। मैं इसे esphome और Home Assistant से control करता हूँ और कई सालों से यह बहुत स्थिरता से चल रहा है
  • शोर को लेकर इसका प्रदर्शन कैसा है, यह जानने की उत्सुकता है। मूल पोस्ट वाले मामले में मुझे यह पसंद आया कि motor, दीवार और blind को soft parts से अलग रखा गया था ताकि motor vibration बढ़कर amplify न हो
  • अगर यह तुम्हारा खुद बनाया हुआ model है, तो installed state की photo पहली तस्वीर के रूप में डालते तो अच्छा होता। इसका working mechanism मेरे दिमाग़ में साफ़ नहीं बन रहा
• blinds और automatic opener इस्तेमाल करते समय बच्चों की safety से जुड़े किन पहलुओं का ध्यान रखना चाहिए, यह जानना चाहता हूँ। मुझे mini-blinds पर लगे warning stickers और कुछ design changes याद हैं (जैसे कई cords को अलग-अलग कर देना ताकि खतरा कम हो)। फिर भी लगता है कि बात सिर्फ़ इतनी नहीं होगी
  • UL 325 इससे संबंधित standard है, और UL website पर register करके इसे पढ़ा जा सकता है। खासकर stage curtains में गंभीर दुर्घटनाओं के उदाहरण हैं। Safety कोई feature नहीं, बल्कि process का परिणाम है। Standards दुखद हादसों के बाद बनते हैं। चाहे कोई कितना भी कुशल और रचनात्मक हो, सिर्फ़ अनुमान लगाकर safety तक पहुँचना असंभव है
  • दो मुख्य बातें हैं: “बच्चे blinds को दीवार से खींचकर अलग न कर सकें या उसे अपने ऊपर गिरा न सकें” और “cords गले में फँसकर खतरा न बनें”। Automatic opener इस्तेमाल करने पर इसमें यह भी जुड़ता है कि “मशीन में उंगलियाँ न फँसें और cords उलझें नहीं” और “करंट लगने का जोखिम न हो”। मैंने अपने घर का blind opener बेहद सुरक्षित बनाया है। Cord के निचले हिस्से को ceiling में fixed किया, cord पर pulley लगाई, 1kg का weight टांगा, और खराब Linktap valve से निकाले गए solenoid से pin हटाकर weight को cord खींचने दिया। पूरा mechanism मेरी बेटी की पहुँच से बाहर लगाया गया है, और दूसरी ओर blind 0.5 सेकंड में तेज़ी से खुल जाता है ताकि सुबह पक्के तौर पर नींद खुल जाए। दोबारा बंद करना manual है, लेकिन असुविधाजनक नहीं
  • यह भी सोचना चाहिए कि अगर smart blinds गलत समय पर कमरा खोल दें तो safety/privacy की क्या समस्या हो सकती है। जैसे कपड़े बदलते समय, पति-पत्नी साथ हों, या बच्चे बाहर खेल रहे हों। शायद “अभी नहीं” जैसा कोई lock mode चाहिए। नहीं तो कमरा अनजाने में किसी फ़िल्मी दृश्य की तरह बाहर पूरी तरह खुल सकता है
• मैं अपने सभी blinds पर SwitchBot Blind Tilt लगाकर इस्तेमाल कर रहा हूँ। सही sale मिले तो यह प्रति यूनिट 50-60 डॉलर में मिल जाता है। इसमें charging बनाए रखने वाला solar panel भी शामिल है। Hub जोड़ने पर HomeKit integration भी संभव है https://us.switch-bot.com/products/switchbot-blind-tilt
• सोच रहा हूँ कि motor current measurement से torque का बेहतर अनुमान नहीं लगाया जा सकता? मैं expert नहीं हूँ, लेकिन छोटे shunt resistor से voltage sense करने वाला तरीका ठीक लग रहा है
  • motor current, खासकर high reduction ratio वाले motors में, torque measurement का एक मोटा संकेतक हो सकता है, लेकिन संतोषजनक नहीं। यहाँ की तरह output torque को सीधे मापना कहीं बेहतर है। Series elastic mechanism इसका एक प्रतिनिधि तरीका है। Current sensing लागू करना आसान होने की वजह से बहुत इस्तेमाल होता है, लेकिन geared motor में इसे सटीक torque value में बदलने के लिए काफ़ी calibration चाहिए
  • पहले gate arm/access control systems में भी यही तरीका इस्तेमाल होता था। Current अचानक बढ़ जाए तो यह मान लिया जाता था कि किसी चीज़ से टकराया है, और फिर arm को अपने-आप पीछे हटा दिया जाता था
• roller blinds के लिए मैंने Ryse SmartShade, WiFi hub, और Home Assistant का combination सफलतापूर्वक इस्तेमाल किया है Installation process आसान नहीं थी, और इसे 10 खिड़कियों पर लागू किया, लेकिन आखिरकार मैं संतुष्ट हूँ आप YAML (या TypeScript) में automation routines खुद लिख सकते हैं, और Siri जैसी voice assistants से भी blinds control कर सकते हैं उत्पाद साइट दस्तावेज़ साइट
• जानना चाहता हूँ कि इटली में आम तौर पर दिखने वाले मोटे built-in shutters (जो अंदर से सपाट कपड़े की रोल जैसी चीज़ से खुलते-बंद होते हैं) के लिए ऐसा कोई समान product पहले से है या नहीं
  • जर्मनी में भी ये shutters होते हैं। मैंने भी पहले अपने घर के manual shutters को पूरे घर में electric rollers में upgrade किया था (सिर्फ़ कपड़े वाले हिस्से को बदलकर motorize कर देना शायद संभव नहीं है)। Electric roller में upgrade करने के बाद हर switch के पीछे Shelly Plus 2PM device लगाकर उसे Home Assistant से integrate किया जा सकता है। सूर्यास्त के कुछ समय बाद सभी shutters नीचे आ जाते हैं, और सुबह तय समय पर ऊपर उठ जाते हैं। Manual control भी स्वाभाविक रूप से बना रहता है। ChatGPT का उपयोग करके complex YAML code भी निकलवाया जा सकता है। सीमा सिर्फ़ कल्पना है
  • मुझे लगता है कि मैंने Southeast Asia में भी ऐसे shutters देखे हैं, इसलिए समझ रहा हूँ कि तुम किसकी बात कर रहे हो। मेरी नज़र में सबसे बड़ी चुनौती मौजूदा stopper को motorized unit से बदलना होगी
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• हमारे घर में south side पर kitchen, dining room, और living room हैं, और 11 खिड़कियाँ हैं। हम consumer-grade motorized roller shades इस्तेमाल कर रहे हैं, और हम इससे बेहद संतुष्ट हैं। बहुत धूप वाले कमरों या अच्छे view वाले कमरों में सिर्फ़ एक button से खिड़कियाँ खोल-बंद कर पाना ही quality of life को काफ़ी बढ़ा देता है