Abridor automático casero de persianas por $30

• Un dispositivo simple y barato para abrir y cerrar persianas automáticamente, hecho en un fin de semana con piezas de repuesto y una impresora 3D
• Este dispositivo se enfoca en abrir las persianas muy lentamente (y casi sin ruido)
• Sus componentes principales incluyen un soporte de motor de silicona, piezas impresas en 3D y un sencillo circuito con relevadores
• Se utilizó un codificador angular magnético para la medición de torque, pero no se recomienda por las características de la señal
• Se integra fácilmente con un sistema de automatización del hogar, y el usuario puede controlarlo desde un smartphone, entre otros dispositivos

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Descripción general del proyecto

• Este proyecto comparte la experiencia de crear una solución casera de bajo costo para abrir y cerrar las persianas de casa automáticamente
• Al usar solo piezas sobrantes y una impresora 3D, es una idea que cualquiera puede intentar fácilmente
• No está pensado para copiarse como producto terminado, pero sí tiene valor como ejemplo inspirador

Objetivo del diseño y características

• El objetivo esencial de este abridor es abrir las persianas por la mañana muy lentamente (y en silencio)
  • Debido a las características del lugar donde vive, el sol sale demasiado temprano y quería regular eso
• La apertura completa de la persiana toma unos 8 minutos
• Puede programarse para funcionar aún más lento ajustando los tiempos, por ejemplo deteniéndose a mitad del proceso

Configuración de hardware

• El soporte de motor de silicona es una pieza recuperada de un irrigador dental Phillips que había desmontado antes, y la usó porque tenía el tamaño adecuado
  • Solo esta pieza es algo difícil de conseguir por separado (no se incluye en el cálculo del costo)
• Todas las demás piezas se diseñaron rápidamente en freecad y luego se imprimieron en 3D, por lo que el costo fue casi nulo
• El manguito del imán se imprimió dos veces al inicio porque el imán quedaba flojo; el resto salió bien al primer intento
• El tiempo total de fabricación, incluyendo el software, fue de alrededor de un día y medio
  • La integración con el sistema de automatización del hogar también tomó solo unos minutos

Descripción de las partes

• Manguito del imán y tapa
  • Se monta un imán en la parte trasera del motor; no gira directamente, pero se mueve un poco dentro del soporte de silicona y se usa para estimar el torque y detectar el final del recorrido
• Soporte del motor y del codificador
  • El cableado del codificador se soldó para evitar que se aflojara con la vibración
• 2 relevadores de doble tiro
  • Cada uno se conecta a un extremo del motor y se usan para invertir la dirección
  • Incluso si ambos relevadores se activan al mismo tiempo, ambos terminales del motor quedan conectados a 5V, así que es seguro
• Soporte de pared
  • Una estructura diseñada para acoplarse con el soporte del motor
• Caja temporal para proteger los componentes electrónicos
  • Una solución provisional por estética

Precio y lista de componentes principales

• Motor (con caja reductora): alrededor de $15
• Codificador angular magnético: alrededor de $2
• 2 relevadores: menos de $4
• ESP8266: alrededor de $5
• Fuente de alimentación USB y cable: se usaron repuestos (sin costo contabilizado)
• Cableado y férulas: costo menor

Problemas de ensamblaje y cómo se resolvieron

• La conexión entre el motor y la varilla de la persiana se completó con tubo quirúrgico y cinta de silicona, entre otros materiales
  • Aísla bien la vibración, pero como le faltaba un poco de fuerza, se reforzó envolviendo varias capas
• Cuando el motor se retuerce en varias direcciones dentro del soporte, el imán se sale del centro del codificador, lo que vuelve inestable la señal
• A pesar de la mala señal, fue posible captar de forma aproximada el torque, lo que permitió apretar la persiana con la fuerza adecuada o detenerla
  • La apertura se controla simplemente haciéndolo funcionar durante 8 minutos y deteniéndolo cerca de la posición media

Ejemplo de funcionamiento y mejoras

• El método del codificador magnético no se recomienda (por problemas de calidad y consistencia de la señal)
• Sin embargo, el mecanismo de retroalimentación de torque en sí es muy útil
  • Siempre puede detenerse si el torque es excesivo
  • La detección de posición puede resolverse por tiempo, y la apertura/cierre completo puede implementarse suficientemente usando el torque como criterio
• Se agradecen ideas sobre un mejor método de medición de torque

Ruido y características de uso

• Gracias al soporte de silicona, la vibración del motor queda completamente aislada y en general es casi silencioso
  • Solo se escucha débilmente el clic de los relevadores, amortiguado por la caja
• Lo único que queda es el crujido de la propia persiana, y aun así es más silencioso que la lluvia
• La única evidencia de que está funcionando es el sonido de la persiana

Control y automatización

• Puede controlarse desde el sistema de automatización del hogar enviando una orden de "abrir x %"
  • También se añadieron botones de abrir/cerrar en el panel del smartphone
• Normalmente se cierra automáticamente al atardecer y se configura para abrirse sola a la hora deseada del amanecer

Conclusión

• Para ser un proyecto hecho en un fin de semana corto, fue más exitoso de lo esperado
• Tomó más tiempo hacer las fotos y documentarlo

[GN⁺]

Comentarios de Hacker News

• Creo que la mejor automatización del hogar que puedes tener en casa son las persianas inteligentes. Tengo iluminación inteligente, un humidificador inteligente modificado por mí, ventiladores inteligentes, una bomba de aire para ventilación y monitoreo de calidad del aire, pero nada impacta tanto la calidad de vida como las persianas inteligentes. No hay nada mejor para mantener un ritmo de sueño constante. Una sola ventana en un día nublado es mucho más efectiva que cuatro focos inteligentes brillantes
  • Las persianas automáticas también ayudan muchísimo con el control de temperatura. En verano, si haces que las persianas de las ventanas orientadas al sur se cierren automáticamente cuando sales, bloquean muy bien la luz solar
  • Son especialmente buenas para abrir y cerrar varias persianas al mismo tiempo en una casa con muchas ventanas. Lo primero que mejoramos en mi casa fueron las persianas Lutron, y a pesar de lo caras que eran, no dudé nada en elegirlas
  • Las persianas mostradas en este artículo son las típicas persianas de vinilo, y dejan pasar demasiada luz. Yo quería encontrar unas persianas gruesas que se pudieran abrir y cerrar todos los días y que bloquearan por completo la ventana, como si fuera cartón. Al final renuncié a las persianas y empecé a cubrirme los ojos con una camiseta para dormir. También pensé en bloquear la ventana por completo, pero no me convence mucho
  • Si quieres escuchar más sobre mi configuración de automatización del hogar, puedo contártela. Yo también pasé por pensar en construirla por mi cuenta
• Instalar persianas automáticas en mi habitación fue una decisión totalmente obvia. Son súper convenientes y más útiles que un reloj despertador. Si configuras una sola vez durante la semana a qué hora se abren y cierran, después ya no tienes que pensar en ello; es un cambio ligero en la vida. Los fines de semana, si quieres, también puedes hacerlo manualmente, y mucha automatización del hogar en realidad termina siendo una molestia. No tiene sentido reemplazar con una app un interruptor que ya funciona sin problema. En cambio, las persianas del dormitorio sí o sí son un gran truco de vida. Tampoco son tan caras como uno pensaría, y una vez instaladas, mejoran la vida sin carga mental alguna
  • La clave de la automatización del hogar es no eliminar las funciones "normales" existentes, sino reforzarlas con automatización. Un interruptor inteligente que no funciona sin conexión a internet no es inteligente. Tampoco recomiendo los focos inteligentes porque rompen la funcionalidad normal foco-interruptor. Lo mismo con enchufes inteligentes o válvulas. Creo que cualquier dispositivo que no permita operación manual es terrible
  • Yo también quiero instalar persianas inteligentes. No sé por dónde empezar ni qué solución elegir. Mi única condición indispensable es que las persianas no estén conectadas a internet
  • Uso Home Assistant y una app de teléfono, pero el único interruptor que he automatizado es un dispositivo autónomo con temporizador a batería, donde un motor enciende y apaga un interruptor normal. Lo apliqué a la luz de la entrada para que se apague y encienda sola aunque yo no esté en casa. Solo hace falta control manual en Halloween o cuando cambia la temporada
  • Mis persianas no sirven en absoluto como sustituto de un despertador. Duermo cubriéndome los ojos con la almohada, así que no me despierto por más luz que entre
  • Yo no quiero despertarme temprano. Más bien estoy buscando una forma de dejar la habitación completamente oscura. Mis hijos se despiertan demasiado temprano con la mínima luz. Quiero persianas por comodidad, pero no me gusta que haya cables enredados alrededor de las cortinas y las opciones con batería son limitadas
• Envidio esa mentalidad de tener una idea y enseguida hacerla y ponerla en práctica. No es por presumir, sino por ese gusto de crear una pequeña herramienta que ayuda en silencio cada mañana. Combinar un motor, un tubo de silicón y un codificador magnético viejo para hacer un dispositivo que abra las cortinas al amanecer. Tiene una energía muy viva. Dan ganas de hacer algo para la propia vida
• Si quieres algo menos improvisado, recomiendo esto https://www.thingiverse.com/thing:2071225 Un servomotor va alineado con el eje en una caja de engranes impresa en 3D. Si diseñas bien el cableado, no se ve desde fuera de la persiana. Yo lo controlo con esphome y Home Assistant, y lo he usado durante años con mucha estabilidad
  • Me da curiosidad qué tan bien bloquea el ruido. En el caso de la publicación original, me gustó que se preocuparan por aislar el motor de la pared y de la persiana con materiales blandos para que el sonido de vibración no se amplificara
  • Si ese es un modelo hecho por ti, me habría gustado que pusieras como primera foto una imagen ya instalado. No logro imaginar bien cómo funciona
• Me da curiosidad cuáles son los aspectos de seguridad infantil que sí o sí hay que tomar en cuenta al usar persianas y un abridor automático. Recuerdo las calcomanías de advertencia y los cambios de diseño que vi en las minipersianas, por ejemplo separar varios cordones para reducir el peligro. Aun así, no creo que eso sea todo
  • UL 325 es la norma relevante, y si te registras en el sitio de UL puedes leerla. En especial ha habido accidentes graves con cortinas de escenario. La seguridad no es una función, sino el producto de un proceso. Las normas nacen después de accidentes lamentables. Por muy hábil y creativo que seas, es imposible llegar a la seguridad solo adivinando
  • Hay dos puntos clave: “los niños no deben poder arrancar la persiana de la pared ni hacer que se les venga encima” y “no debe haber riesgo de que un cordón se enrede en el cuello”. Si usas un abridor automático, se suma que “los dedos no deben quedar atrapados en la máquina ni el cordón debe enredarse” y “no debe haber riesgo de descarga eléctrica”. Yo hice el abridor de persianas de mi casa extremadamente seguro. Fijé la parte inferior del cordón al techo, puse una polea en el cordón, colgué un contrapeso de 1 kg y usé un solenoide sacado de una válvula Linktap descompuesta para sacar un pasador y dejar que el contrapeso jalara del cordón. Todo el sistema está instalado fuera del alcance de mi hija, y además la persiana se abre rápidamente en 0.5 segundos para asegurarnos de despertarnos por la mañana. Volver a cerrarla es manual, pero no resulta incómodo
  • También hay que pensar en los problemas de seguridad cuando una persiana inteligente abre la habitación en un momento inapropiado. Por ejemplo, cuando alguien se está cambiando, cuando una pareja está junta o cuando los niños están jugando afuera. Me pregunto si no hace falta un modo de bloqueo tipo “ahorita no”. Si no, la habitación podría quedar expuesta al exterior como en una película por pura distracción
• Yo tengo instalado SwitchBot Blind Tilt en todas mis persianas. Si aprovechas bien las ofertas, puedes conseguirlos por 50-60 dólares cada uno. Incluyen un panel solar para mantener la carga. Si agregas el hub, también se integran con HomeKit https://us.switch-bot.com/products/switchbot-blind-tilt
• Me pregunto si medir la corriente del motor no permitiría calcular mejor el torque. No soy experto, pero usar una pequeña resistencia shunt para detectar el voltaje suena razonable
  • La corriente del motor puede servir como indicador aproximado del torque, especialmente en motores con gran reducción, pero no es algo realmente satisfactorio. Medir directamente el torque de salida, como se implementa aquí, es mucho mejor. Un enfoque representativo es el mecanismo de elasticidad en serie. El sensado de corriente también se usa mucho porque es fácil de implementar, pero para convertirlo en un valor preciso de torque en un motorreductor hace falta bastante calibración
  • Antes también se usaba este método en sistemas de brazos de acceso/control de entrada. Cuando la corriente subía de golpe, se interpretaba que había chocado con algo y el brazo retrocedía automáticamente
• Con persianas enrollables, he tenido buenos resultados usando Ryse SmartShade con el hub WiFi y Home Assistant El proceso de instalación no fue sencillo y lo apliqué a 10 ventanas, pero al final quedé satisfecho Puedes escribir tus propias rutinas de automatización en YAML (o TypeScript), y también controlar las persianas con asistentes de voz como Siri Sitio del producto Sitio de documentación
• Me pregunto si ya existe algún producto parecido para esas persianas gruesas empotradas comunes en Italia, del tipo que se abren y cierran desde dentro como un rollo plano de tela
  • En Alemania también existen esas persianas. Yo en el pasado actualicé toda mi casa de persianas manuales a persianas enrollables motorizadas; al parecer no basta con simplemente cambiar la tela para electrificarlas. Si actualizas a rodillos motorizados, puedes poner un Shelly Plus 2PM detrás de cada interruptor y conectarlo con Home Assistant. Así todas las persianas bajan cierto tiempo después del atardecer y suben a una hora fija por la mañana. Por supuesto, también se pueden controlar manualmente. Incluso puedes usar ChatGPT para generar código YAML complejo. El límite es la imaginación
  • Creo que sé de qué hablas; también he visto esas persianas en algún lugar del sudeste asiático. Me parece que el mayor reto es reemplazar con un motor el tope que se usa actualmente
  • Solo busca la palabra clave "tapparella motorizzata"
• En mi casa, la cocina, el comedor y la sala están al sur, y hay 11 ventanas. Uso persianas enrollables motorizadas de consumo y de verdad estoy muy satisfecho. El simple hecho de poder abrir y cerrar las ventanas con un botón en habitaciones con mucho sol o con buena vista mejora muchísimo la calidad de vida