– Kuba?
– Cooo?
– Jak będziesz szedł na górę, to spuść roletę!
– Dooobra!
Za pół godziny:
– Kubaaa?!
– Cooo?
– Spuściłeś tą roletę?
…..
– No tak, czy nie??!
– Jeszcze nie, zaraz spuszczę!
Po 20 minutach:
– NO I CO Z TĄ ROLETĄ????
-ZAAAARAAAAAZ!!!!

I tak codziennie, w różnych odmianach, doskonale znanych rodzicom dzieci, zwłaszcza dzieci dobiegających już nastoletniości, przeplatanych jeszcze ustawicznymi walkami z roletą w wykonaniu tych domowników (khem khem, pingwiny, chodzi o pingwiny, khem khem), którzy nie potrafią zapamiętać, że oryginalna nasza roleta jest badziewiem, w którym łańcuszek trzeba ciągnąć pionowo w dół, nie do siebie i zwłaszcza nie w bok, bo wtedy łańcuszek spada z rolki i/lub się kleszczy.

Oto rzeczona roleta w jej obecnej formie. Znajduje się ona na półpiętrze naszych schodów i gdy nie jest opuszczona po zmroku , potencjalni leśni ludzie mają wtedy wgląd w nasze mieszkanie „aż po gardło”, podobnie za dnia, gdy roleta nie zostanie rankiem podniesiona, na klatce i w holu jest ciemno. Tak więc obowiązkiem (teoretycznym) każdego domownika jest zauważywszy niezgodność stanu rolety z porą doby, skorygować to niezwłocznie. Przy czym, z czterech dostępnych osobników, dwaj mają ten obowiązek serdecznie w nosie, jeden do obowiązku podchodzi sumiennie i rzetelnie, ale… powiedzmy, że z obecnym, łańcuszkowym sposobem napędzania rolety nie rozumieją się wzajemnie i nie przepadają za sobą 🙂 Obowiązek więc spada aktualnie na mą biedną i umęczoną głowę. Trzeba coś z tym zrobić? Trzeba!

Automatyczne żaluzje już kiedyś zrobiłem. Jeszcze w starym mieszkaniu, z oknami tak położonymi, że w słoneczne dni po południu (gdy słońce było nisko, a świeciło ostro) robił się tam piekarnik, żaluzje więc były niezbędne, a że lenistwo we mnie silne zawsze było, też dorobiłem do nich napęd i zbudowany jeszcze w oparciu o zabytkowy procesor AT89 sterownik, który reagował na natężenie światła padające na czujnik. Tamto urządzenie było dość prymitywne, miało swoje narowy, ale działało 🙂 Tyle, że było zbudowane ponad dziesięć lat temu. Przez ten czas zarówno możliwości dostępnej dla majsterkowicza elektroniki wzrosły o całą epokę, jak i moje możliwości warsztatowe wzrosły… zważywszy na fakt, że wówczas mój warsztat mieścił się na małym biureczku, a z zaawansowanych elektronarzędzi miałem wiertarkę i dremela, też nie zawaham się napisać, że o epokę. Albo nawet i dwie 🙂

Zacząłem od rzeczy oczywistej: od stwierdzenia, że to już na pewno ktoś zrobił i opublikował, znaczy trzeba usiąść do internetów i poszukać projektów. Były, a jakże, całkiem sporo nawet. Zwykle sprowadzały się do przytroczenia z boku albo u dołu rolety osobnego napędu, jedyny projekt, jaki znalazłem, a który zakładał całkowite schowanie napędu w roletę, wymagał wałka rolety o dwa razy większej średnicy, niż u nas. A na to nie mogłem sobie pozwolić, bo by mi się drzwi od balkonu nie otworzyły, już obecna roleta się swym narożnikiem o glif opiera!

Co było robić? To, na co i tak miałem wielką ochotę od samego początku: zrobić to od zera po swojemu. Tak czy tak jednak należało zacząć od poszukania jakiejś jednostki napędowej. Projekty znalezione w internetach bowiem chyba bez wyjątku bazowały na serwomechanizmach modelarskich i to te serwa decydowały o konstrukcji mechanicznej całości. No luuudzie, naprawdę nie ma innych napędów, tylko serwa??? Oczywiście, że są! Ot, choćby taki silniczek wraz z przekładnią redukcyjną (do 100RPM), o zewnętrznych wymiarach 12x12x24mm:

Do kupienia na znanym chińskim portalu za całe… znaczy, za niecałe 3$ sztuka. Przesyłka gratis!. Tenże silniczek wszedłby nawet do oryginalnego wałka od rolety, ale wszedłby na styk, a nie chciałem ryzykować, że coś będzie tarło, więc z góry założyłem, że wałek wymienię na cztery  milimetry szerszy, użyję tutaj rurki elektroinstalacyjnej PVC 22mm. Wewnętrzna średnica ok. 19mm, zmieści się wszystko, jeszcze z luzem.

Dzięki kilku wieczorom spędzonym z programem do grafiki 3D powstał taki oto projekt mechaniki:

Nie za bardzo wiadomo, co jest czym? No to może zdjęcie już wykonanej mechaniki będzie bardziej przejrzyste, odkąd mam drukarkę 3D, powstawanie takich detali stało się śmiesznie proste, wystarczy narysować, wrzucić na drukarkę i poczekać 🙂

Od lewej:
– lewy wspornik mocujący wraz z przyciskami do ręcznego sterowania roletą,
– Łożysko wałka nawijającego roletę (w tej plastikowej oprawce jest kulkowe łożysko, żeby nie było, że to prymitywne barachło jakieś!),
– szary korpus trzymający to wszystko w kupie,
– płytka z elektroniką, o której więcej napiszę za moment,
– silnik z przekładnią.
Na zdjęciu nie ma poza tym jeszcze:
– sprzęgła przekazującego obroty z silnika na wałek, 
– prawego mocowania rolety wraz z prawym łożyskiem,
– samego wałka, będącego odcinkiem rurki elektroinstalacyjnej, szary korpus wraz z przyległościami będzie się znajdować wewnątrz tego wałka.
– i ewentualnie, jeśli by było potrzebne, jakiegoś kawałka kija od szczotki wypełniającego pozostałą część wałka celem jego usztywnienia.

Kilka słów na temat elektroniki: w starym wynalazku zajmowała ona obudowę wielkości… powiedzmy ciut większej paczki masła. W obecnym nie dość, że miała obowiązek zmieścić się w całości do rurki o średnicy palca, to jeszcze miała mieć niepomiernie większe możliwości. Tu już trzeba było sięgnąć po bardziej zaawansowaną elektronikę: po pierwsze i oczywiste, po moją aktualną największą miłość elektroniczną, jaką jest układ ESP8266, który tym samym stał się trzonem wynalazku, po drugie – po bardzo fajny gotowy driver do sterowania silnikiem DC, jakim jest moduł DRV8801 opracowany przez robociego potentata – firmę Pololu – bardzo fajny gotowiec zapewniający zarówno pełną separację zasilania (procesor z 3,3V, silnik z 12V), jak i komfort sterowania z wszystkimi możliwymi bajerami, z jakimi można sterować silnikiem DC – od PWM począwszy, na nawet hamowaniu elektrodynamicznym skończywszy, o drobiazgach w stylu pomiaru prądu pobieranego przez silnik (do detekcji przeciążeń) nie wspominając 🙂
Moja płytka PCB tak po prawdzie stanowi w 90% połączenie między tymi dwoma modułami, prócz nich na niej jest bardzo niewiele więcej, ot stabilizator 3,3V, parę kondensatorów, układ RC „power_on reset” i złącze „na zewnątrz” – wszystkie te elementy znajdują się po jej spodniej stronie i nie widać ich na fotografii. Poza płytką znajduje się podwójny przycisk sterujący, dioda LED, która będzie mądrze migać (na zdjęciu ledwie ledwie widać otworek na nią, u góry lewego wspornika, na jego górnym narożniku) oraz oczywiście doprowadzić trzeba do tego jakoś zasilanie. 

No tak… zasilanie. To przy tego typu wynalazkach jest zwykle największym problemem. Bo kto normalny robi gniazdka przy oknie? Ba, kto normalny przewiduje jakieś kable do wykorzystania w przyszłości przy oknie? No jak to kto? Ja!   

Ponad trzy kilometry kabli (różnych!) jest w ścianach i w podłodze Domu w Lesie. Bywa, że się przez to klnie długo i mocno, bo trzeba się u nas naprawdę mocno zastanowić, zanim się gwoździa w ścianę wbije, ale bywa też (szczęśliwie o wiele częściej), że się te kable przydają. Takoż i tutaj: wystarczyło wziąć mesla, młotka i się dokopać do idącego jak raz w tej okolicy przewodu od alarmu, który i tak miał wolne, niewykorzystane żyły. Chwilka stukania, jakaś puszka też się w przydasiach pobudowlanych znalazła i już glif okienny zyskał nowy ozdobnik. tak to wyglądało na surowo (na pajęczynę w rogu proszę nie patrzeć, jak się mieszka w lesie, to pająki trzeba pokochać, a że nas z kolei pokochały Kątniki, to i pajęczyny u nas tego typu właśnie bywają wszędzie i przybywa ich szybciej, niż się je sprzątać nadąży);

A tak wygląda na gotowo, po wyrównaniu gipsu, pomalowaniu i przymocowaniu na nowo listew przypodłogowych. Proszę nie dać się nabierać złudzeniu powodowanym przez perspektywę i obiektyw prawiejakszerokokątny, ta puszka NIE JEST krzywo.

Rurka wystająca w rogu stanowi przepust przewodu zasilającego, który dalej już sobie grzecznie pójdzie w narożniku framugi. Nie chciało mi się już orać całego glifu i kuć w nim bruzdy aż w okolicę rolety, cienki dwużyłowy przewód poklejony na glueguna ani nie będzie tam przeszkadzał, ani szczególnie szpecił. A zasilanie wynalazku zapewni.

No i oprogramowanie całości. Oj, tutaj to sobie trochę poszalałem. Traktując sprawę jako świetną okazję do pogłębienia swych umiejętności w kodowaniu C++ i mając na podorędziu kolegę Trash_bin, który z niezmierzoną cierpliwością wyjaśniał wątpliwości i pomagał rozwiązywać problemy, doszedłem w końcu do softu, który chyba tylko kawy nie potrafi parzyć o poranku, ale to tylko dlatego, że nie ma jak przy tym oknie postawić ekspresu.
Cóż więc tak naprawdę ta roleta potrafi?

• zasadnicza funkcja to oczywiście rozwijanie i zwijanie rolety. Zwijanie odbywa się „do oporu”, tzn do oparcia się dołu rolety o krawędzie korpusu, co zablokuje silnik,elektronika wykryje jego przeciążenie i zastopuje napęd. Jest to jedyna metoda kontroli pozycji rolety, jej rozwijanie odbywa się „ze znanej pozycji” na czas, po prostu uruchamiam obroty silnika na x sekund i wiem, że tyle zajmie rozwinięcie rolety aż na sam dół.
• sterowanie roletą: przede wszystkim można nią sterować lokalnie. Przyciskamy strzałkę w górę – roleta się zwija do końca, strzałka w dół – rozwija do końca. Ponowne przyciśnięcie dowolnego przycisku w czasie ruchu rolety zatrzymuje ją w miejscu, dzięki czemu można ją opuścić np. do połowy okna, gdyby ktoś tak chciał. Chyba od początku istnienia tejże rolety taka potrzeba się nie pojawiła, ale możliwość jest 🙂
• Roleta ma wbudowany interfejs WiFi, przy pomocy którego łączy się z domową siecią LAN, a za jej pośrednictwem z Domoticzem. I teraz dokładnie tą samą funkcjonalność, jak opisana wyżej, dostępną przy pomocy przycisków na korpusie, można uzyskać przy pomocy Domoticza. Poniżej fragment pulpitu Domoticza z przeglądarki w pececie, ale funkcja ta jest dostępna oczywiście i w aplikacji Domoticza na smartfonie. Tym samym, roletą mogę sterować z dowolnego miejsca przy pomocy telefonu 🙂

• Kolejna i w sumie najważniejsza funkcja rolety to będzie już czyste wykorzystanie możliwości dawanych przez samego Domoticza. Tamże bowiem, prócz możliwości ręcznego kliknięcia w taki „przycisk” jak na zdjęciu powyżej, można sobie w jego właściwościach dopisać, by np. rolety się otwierały codziennie 30 minut po wschodzi słońca w dni robocze (gdy się wcześniej wstaje) a godzinę po wschodzie słońca w weekendy. Taki tez przykład prezentuję poniżej (stan „off” to właśnie zwinięta, „wyłączona” roleta). 

• oczywiście każda zmiana stanu rolety dokonana lokalnie jest również uwidaczniana w Domoticzu, komunikacja między domoticzem a roletą jest w pełni dwukierunkowa (i tu własnie podziękowania się należą dla Trash_bin, bowiem moja rola w tworzeniu tej części kodu polegała w sumie na wklejaniu przysłanych procedur i zwrotnym raportowaniu, co nie działa).
• wspominana wcześniej lampka sygnalizacyjna. tylko jedna, w dodatku jednobarwna, ale za to jaka rozmowna 🙂 Tą jedną lampką sygnalizuję właściwie wszystkie niuanse pracy sterownika tejże rolety:
  • W normalnym stanie, czyli wszystko jest ok, roleta w stanie spoczynku lampka sobie jedynie krótko błyska co kilka sekund.
  • Jeśli co owych kilka sekund lampka błyska podwójnie oznacza to problem z komunikacją z domoticzem.
  • Potrójnie – brak połączenia wifi.
  • Naprzemienne błyski krótki – długi oznaczają, że roleta sama nie wie, w jakim jest stanie, czy jest zwinięta, czy rozwinięta i będzie to sobie sama korygować przy najbliższej okazji, wykonując najpierw operację zwinięcia się „do oporu”.
  • Stałe ciągłe świecenie towarzyszy ruchowi rolety,
  • zaś jeśli w tym czasie przerodzi się ono w szybkie miganie, oznaczać to będzie przeciążenie silnika (np. w skutek zaczepienia rolety o coś).
  • Funkcja „alarm”, sygnalizowana przez jednostajne równe miganie lampki – roleta nie potrafi się odnaleźć, nie wie, gdzie ma koniec, a gdzie początek, jej zwijanie nie napotyka oporu. Czyli, krótko mówiąc: coś się mocno spierniczyło. 
• I wreszcie ostatnia funkcjonalność: konfigurator. Załóżmy, że taką roletę zrobiłbym drugą i chciał ją komuś ofiarować. Roleta ma być w stanie się podłączyć do sieci wifi owego kogoś, więc trzeba jakoś rolecie powiedzieć, która to jest sieć, jakie jest do niej hasło, podać adres serwera Domoticza czy ID przycisku rolety skonfigurowanego w Domoticzu. A jak to u licha zrobić, gdy roletowy interfejs użytkownika składa się z dwóch przycisków i lampki LED? Ano, np. tak 🙂

Otóż, fabrycznie nowa (kurcze… jak to sensownie napisać, uwzględniając fakt, że nie mam żadnej fabryki? Jarkowo nowa?) roleta po włączeniu zasilania nie rozpocznie normalnie pracy, nie podłączy się do żadnego wifi, tylko… sama stanie się accesspointem i zacznie rozgłaszać sieć o nazwie „Roleta”. Do tejże sieci należy się zalogować smartfonem, tabletem, czy dowolnym komputerem z wifi, po czym normalną przeglądarką internetową wejść na adres podany w instrukcji obsługi 🙂 I tamże, jak widać na załączonym obrazku można już sobie ustawić wszystko, co się chce. Proste? Proste! (a jeśli nie proste, to wersja skrócona: roletę da się zaprogramować przy pomocy choćby własnej komórki).

I tyle. Roleta nie jest jeszcze skończona, ale stan zaawansowania prac to jakieś 90%. Przy dobrych wiatrach, po weekendzie będzie już 100%, a działającą roletą oczywiście nie omieszkam się tu pochwalić 🙂 Na obecną chwilę nie skończony jest jeszcze tylko wspomniany wyżej konfigurator i ponieważ przesyłka z silniczkiem dopiero co się doczołgała z Chin, całość muszę jeszcze zmontować do kupy. No i zastanowić się, nad pomysłem, który został mi niedawno podsunięty jako remedium na zgłoszone przez małżonkę wątpliwości w temacie „a jak opuścisz roletę, jak prądu nie będzie?”. Remedium byłoby proste mechaniczne sprzęgiełko odczepiające roletę od ośki silnika po naciśnięciu/przekręceniu/pociągnięciu przycisku na boku rolety. W razie potrzeby po odblokowaniu owego sprzęgiełka roletę możnaby zwijać/rozwijać po prostu ręką. Pomysł w sumie jest niezły i choć został mi podsunięty w sposób, który był ewidentnym złośliwym podpuszczeniem (cytuję: „Jak Ty nie zaprojektujesz, to kto? 😉 (podpuszczanie_mode_on)”)  :mrgreen:, pomyślę o nim. Bo może warto. Zwłaszcza, że znając siebie, jak już zamontuję tą roletę i ona zacznie działać, to potem żadna siła mnie nie zmusi do jej demontażu i przerabiania.