Моторчик зеркала своими руками

Шестеренки, мороз и вода: как устроен привод зеркал и как его можно (или нельзя) сломать

Автомобильное зеркало заднего вида, которое умело регулироваться посредством нажатия водителем кнопок из салона, было впервые запатентовано в далеком 1975 году изобретателем, имя которого давно забыто – Минг Чин Сюй. Сегодня мы продолжаем пользоваться этим удобным устройством с минимальными изменениями. В этой статье разберем саму конструкцию и её типичные поломки.

Конструкций электроприводов автомобильных наружных зеркал заднего вида существует достаточно много, хотя различия между ними не слишком принципиальны. В любом варианте привод представляет собой герметичный корпус с двумя миниатюрными электродвигателями. Из него наружу выходят два выдвигающихся штока, которые наклоняют по двум осям (горизонтальной и вертикальной) качающуюся на центральной оси подвижную панель-«тарелку». К «тарелке» в свою очередь крепится зеркальный элемент.

Кинематика приводов может слегка отличаться от производителя к производителю и даже защищаться патентами, но внутри любого варианта находится механизм, который превращает радиальное вращение вала электродвигателя в линейное движение штока, меняющего угол наклона зеркала. Собственно, линейными приводами такие механизмы и называются. В любом современном автомобиле их полно – это и перемещение кресла, и подъем багажника, и корректор фары, и регулировка оборотов холостого хода, и многое другое.

Электродвигатели в зеркалах – самые простейшие, типовые моторы стандартизированных размеров. Их можно встретить где угодно, в том числе и в детских игрушках. Это примитивные коллекторные моторчики, нередко без полноценных подшипников и обычно даже без графитовых щеток – щетки представляют собой пружинящие металлические пластинки. Управляются моторчики простой подачей напряжения со сменой полярности, которая заставляет их менять направление вращения и, соответственно, направление линейного движения штока – внутрь корпуса или наружу.

В зеркалах с функцией памяти положения рядом с моторчиками установлены еще и переменные резисторы, скользящие контакты которых механически связаны с подвижными штоками механизмов – соответственно, вместе с движением зеркала меняется и сопротивление двух резисторов. Электронный блок, расположенный в салоне, запоминает значение сопротивления в выбранном вами положении зеркала и при автоматической установке положения зеркал просто крутит моторчики до его достижения. Так устроены зеркала 99% автомобилей, от бюджетных до премиальных. Увидел потроха одного из них – считай, видел все.

Что представляет собой «трансмиссия» привода зеркала? Как уже говорилось, в зеркалах используются разновидности линейного привода, позволяющие преобразовать вращение электромоторчика в возвратно-поступательное движение и одновременно существенно повысить крутящий момент, поскольку на валу миниатюрного мотора он незначителен и для движения зеркала его недостаточно.

В «трансмиссии» может применяться червячная передача или прямозубые шестерни – бывает по-разному, хотя суть от этого не меняется. В том приводе, который мы разобрали для статьи, – «червяк». А непосредственно линейное движение создает подвижный резьбовой шток, движущийся в неподвижной вращающейся гайке.

Насколько надежна механика таких приводов? Весьма надежна, и сама по себе она способна работать практически десятилетиями. Если мы берем привод хорошего бренда или тем более – под оригинальной маркировкой автопроизводителя, то в нем есть:

• шестеренки и штоки из пластика очень высокого качества: с ничтожным коэффициентом трения, сохраняющего прочность в широком диапазоне температур и не приобретающего хрупкость с годами;

• заложенная в механизм консистентная смазка, не теряющая пластичности при любых температурах и не склонная к загустеванию со временем;

• конструктивно обеспеченные люфты в механизме, которые компенсируются упругими элементами, но при этом не позволяют механизму «закисать» при сколь угодно длительном простое без движения.

Опасна ли для механизма привода работа «до упора»?

Как правило – нет. Вышеупомянутые конструктивные люфты – простые, но при этом весьма продуманные решения. Взять, к примеру, тот же линейно движущийся во вращающейся неподвижной гайке резьбовой шток – гайки в привычном понимании там, разумеется, нет: она представляет собой несколько упругих лепестков с зубчиками, входящими в витки резьбы штока. Там, где гайка традиционной конструкции, упершись, портит резьбу в себе или на винте, гайка «лепестковая» «перепрыгивает» по резьбе, лишь слегка пощелкивая. Нет, безусловно, если вы будете битый час удерживать кнопку регулировки зеркала, которое дошло до крайнего положения, то скорее всего что-то в механизме «трансмиссии» привода сотрется или разрушится. Но, согласитесь, это все же крайности. Как говорят в народе: дураку дай… э-э-э… шар стеклянный – он и шар разобьет, и руки порежет…

Опасна ли для механизма привода работа при примерзании зеркального элемента в кожухе?

Опять же – нет. Эффект тут аналогичный вышеупомянутому движению до упора. Механизм будет «прощелкивать», и его защитит от поломки и износа проскальзывание упругих элементов и смазка. Хотя, конечно, длительно давить на джойстик, слыша щелчки и не видя результата, не нужно.

Опасно ли «обратное движение», когда не электропривод перемещает зеркальный элемент, а мы качаем зеркало руками, заставляя механизм двигаться «с противоположной стороны»?

И это производитель предусматривает. Несмотря на то что такой процесс, на самом деле, не является нормой, принудительное перемещение электрозеркала вручную при его протирке после мойки или с целью расколоть мешающий движению лед возможно в повседневной эксплуатации машины. Если не делать так намеренно, регулярно и ежедневно, запаса прочности механизма и его «защиты от дурака» опять же хватит надолго.

Так что же представляет основную опасность для механизма электрической регулировки зеркал, если он якобы такой надежный и прочный? Самая обычная вода.

Какую бы конструкцию не имела «трансмиссия» внутри корпуса приводов, наружу выходят два подвижных элемента – штока или рычага, в зависимости от того, как реализовал конкретный производитель. И точки выхода этих подвижных элементов представляют собой потенциальный вход для влаги внутрь корпусов моторов (и резисторов с некоторым количеством сопутствующей электроники в версиях зеркал с памятью).

Как правило, выход штоков очень хорошо защищен сложнопрофильными гофрированными резиновыми пыльниками (похожими на пыльники пальцев тормозных скоб), и пока они не потеряли целостность, эластичность и упругость, их защита успешно противостоит даже струе воды из «керхера», бьющей прямо под зеркальный элемент. В том числе и продолжительно, а не только мимоходом.

Однако в конструкции электропривода зеркала резиновый пыльник – все же самый уязвимый элемент. Со временем он теряет свои качества и покрывается мелкими трещинками. После чего начинает рваться и от той же самой струи воды на мойке, и от намерзшего льда, если мы регулируем зеркало в сильный мороз. Когда же пыльник порван, внутрь механизма затягивается влага и пыль – от нее сгнивают щетки на моторчиках, густеет смазка в шестеренках, портятся резисторы обратной связи для функции памяти… Механизм начинает работать медленно, с заеданиями, а затем и вовсе выходит из строя.

Ремонт же его хотя и возможен, но рентабелен лишь в редких случаях – если только у вас имеются донорские аналогичные механизмы, с которых можно переставить отдельные детальки.

Источник

Ремонт электропривода боковых зеркал автомобиля

Точное регулирование зеркала выполняется с помощью двух электромоторов постоянного тока через установочные винты и червячное колесо. Электродвигатели включаются на панели управления электроприводом, который расположен обычно на двери водителя. Выбор зеркала осуществляется селекторным переключателем.

Потом следует задать направление вращения и плоскость зеркал. Для этого существует четыре выключателя. У зеркал имеются нагревательные элементы. Они активируются с помощи клавиши обогрева заднего стекла.

Все неисправности разделяются на два типа: механические и электрические.

Если вдруг зеркала машины не реагируют, необходимо попытаться установить и устранить поломку.

Схема электропривода зеркал состоит из 2-х частей:

• – монтажный блок, находящийся в моторном отсеке;
• – монтажный блок, находящийся в панели приборов.

Оба блока имеют предохранители. Причиной неправильной работы, возможно, является поломанный предохранитель. Еще одной из причин неполадок в работе зеркал авто является неплотное присоединение клеммы или окисление проводов на клемме.

Необходимо в замок зажигания вставить ключ, при этом, не заводя автомобиль. Попробуем отрегулировать зеркала, слушаем внимательно. Услышав характерное жужжание – это означает, что питание подается, и моторный отсек в порядке. В данной ситуации неполадка, скорее всего в приводном механизме.

Сначала необходимо вытянуть из щитка переключатель регулировки и проверить клеммы на плотность их вхождения в гнездо. Потом аккуратно нужно снять декоративную накладку с зеркала, и проверить, так клеммы. Накладка на разных моделях зеркал снимается по-разному. Обычно необходимо просто аккуратно зеркало вывернуть в крайнее верхнее положение и отщелкнуть защелки с помощью плоского пластмассового предмета.

При не работе мотора нужно проверить предохранители в моторном отсеке. Обычно там скрывается причина поломки. Необходимо проверить также и переключатель управления зеркалом. Чтобы это сделать его необходимо снять. Если включить зажигание, и питание подаётся, нужно проверить, правильное распределение проводимость на клеммы. Заменив предохранители, или правильно подсоединив клемму, соберите в обратном порядке зеркало.

При проверке электропривода зеркал автомобиля вам понадобятся контрольная лампочка или мультиметр.

Источник

Умное зеркало своими руками

Кому нужно умное зеркало? Много кому. Я, когда такое увидел, тут же захотел выбросить наш календарь с маркерной доской. Майкл Тиув проделал потрясающую работу по созданию отличной расширяемой платформы для умных зеркал, которая позволяет всем желающим самостоятельно делать такие зеркала. Если вам эта тема интересна — загляните на сайт проекта MagicMirror.

Здесь я хочу рассказать о том, что нужно для проектирования и сборки собственного умного зеркала. Я, кроме того, коснусь тут и темы создания рамки для такого зеркала.

Для тех, кто раньше с умными зеркалами не сталкивался, опишу в двух словах суть проекта. За зеркалом, прозрачным с одной стороны, размещают монитор. При идеальном освещении всё, что на экране выведется чёрным, будет выглядеть как зеркало. А всё белое (или имеющее другой высококонтрастный цвет) будет просвечивать сквозь зеркало. Мне хотелось сделать нечто вроде информационной панели для всей семьи, на которую выводились бы календари, списки покупок, сведения о погоде. Я подумывал и о том, чтобы встроить в это зеркало AlexaPi (подробнее об этом я расскажу позже). Я заинтересовал жену рассказом о том, как это зеркало улучшит нашу жизнь и поможет быстрее справляться с делами, и принялся за работу.

Материалы

▍Стекло (зеркало)

Я воспользовался зеркалом Pilkington Mirrorpane. Оно оказалось самой дорогой частью проекта (200 канадских долларов). Я, читая разные материалы на тему умных зеркал, узнал, что хорошего эффекта люди добивались, используя плёнку, прозрачную с одной стороны, на акриловом стекле. В одной местной фирме мне отрезали подходящий кусок 6-миллиметрового зеркала Pilkington Mirrorpane. При правильном освещении оно отлично справляется со своей задачей. Если освещение оказывается слишком ярким, то картинку с монитора, который находится за зеркалом, видно хуже. Производитель рекомендует соотношение между освещённостью задней и передней части зеркала в 8:1. В таких условиях зеркало должно давать хорошие результаты. Кроме того, это зеркало имеет янтарный оттенок. Выглядит он приятно, но выбирая такое зеркало надо учитывать то, что изменить его цвет не удастся.

▍Дисплей

В качестве дисплея для этого проекта я использовал 39″ LED TV Insignia NS-39D400NA14. Стоит он 150 канадских долларов. Я столкнулся с проблемами, которые касались команд HDMI CEC для включения и выключения дисплея, но смог эти проблемы обойти (подробнее об этом я расскажу ниже).

▍Дерево

Я — столяр-любитель. Рамку для зеркала я сделал из того, что нашлось под рукой. Это была фанера, облицованная орехом. Дерева в этом проекте, на самом деле, не так много, да и облицовка из ореха особой роли не играет, но мне нравится работать с этим материалом.

▍Raspberry Pi 3

Плата Raspberry Pi 3 в подобном проекте пригодится тем, кто собирается пользоваться встроенным Wi-Fi-модулем. Подобные проекты делают и на основе Raspberry Pi 2, и даже на Raspberry Pi Zero.

▍Источник питания

▍USB-микрофон

SunFounder USB 2.0 Mini Microphone и удлинительный USB-кабель для него

▍Датчик движения

▍Светодиод

Здесь я использовал RGB-светодиод.

Части проекта, напечатанные на 3D-принтере

Те части проекта, которые надо напечатать на 3D-принтере, я, в основном, спроектировал сам. Ниже приведён список ссылок на соответствующие файлы. Вы можете свободно ими пользоваться.

Сборка компонентов

Вот как выглядит задняя часть зеркала, представленная дисплеем и другими компонентами.

Соединение компонентов проекта

Рамка для зеркала

Тут я хочу показать вам видео, посвящённое созданию рамки для зеркала. То, что у меня получилось, немного отличается от чертежей, с которых начиналась работа.

Создание рамки для зеркала

Настройка системы

Я не задумывал этот раздел как исчерпывающее руководство по настройке умных зеркал. Тут я расскажу лишь о самом главном. А именно, я установил Raspbian Stretch Lite, а потом следовал этому руководству.

Сначала я поэкспериментировал с множеством модулей для MagicMirror, созданных энтузиастами. А уже потом отобрал самое важное. Если вы будете идти моим путём, то советую хотя бы попробовать MMM-EyeCandy.

В итоге я установил следующие модули, которыми пользуюсь до сих пор:

• MMM-MyCalendar
• MMM-cryptocurrency
• MMM-Wunderlist-Enhanced
• MMM-RemoteControl

По умолчанию всё настроено так, что умное зеркало будет заглядывать в репозитории всех установленных модулей и проверять, есть ли в них что-то новое. Мне казалось, что это хорошо, но в итоге я написал следующий скрипт, расположенный в /home/pi/myscripts/mm_update.sh , который автоматически, в полночь, обновляет модули.

Для того чтобы сделать этот скрипт исполняемым, воспользуемся командой chmod :

Потом надо настроить crontab :

В список заданий надо добавить следующую команду, которая будет запускать скрипт каждую полночь:

AlexaPi

AlexaPi — это потрясающий проект. Имеется и пара MagicMirror-модулей, созданных специально для работы с Alexa. Это — MMM-alexa и MMM-awesome-alexa. Мне очень хотелось, чтобы голосовой помощник Alexa оказался бы интегрирован с умным зеркалом, но с настройкой AlexaPi и соответствующих модулей MagicMirror возникло слишком много сложностей. Мне, кроме того, хотелось бы, чтобы помощник Alexa использовал бы отдельный светодиод. В итоге я просто установил AlexaPi, но не интегрировал возможности этого проекта в платформу MagicMirror. В ходе установки AlexaPi я пользовался этой инструкцией.

В моей AlexaPi-конфигурации используется недорогой USB-микрофон. Она, к сожалению, показывает далеко не самые лучшие результаты. Сейчас Alexa реагирует лишь на мужской голос. Возможно, ситуацию могут улучшить эксперименты с pocketsphinx или Snowboy. Ниже показана верхняя часть зеркала, на которой смонтирован светодиод и датчик движения.

Верхняя часть зеркала со светодиодом и датчиком движения

Автоматическое включение и выключение зеркала по сигналу от датчика движения

В моём списке возможностей умного зеркала был один крайне важный пункт: зеркало должно выключаться тогда, когда рядом никого нет. Модуль MMM-PIR-Sensor отлично справляется с этой задачей. Особенно — если дисплей, используемый в проекте, поддерживает все команды HDMI CEC. Тот телевизор, что стоит за моим зеркалом, по неизвестным причинам, поддерживает лишь команду, имеющую отношение к состоянию устройства. В результате я решил проблему включения и выключения телевизора с помощью GPIO Raspberry Pi (PIN 15), воздействуя на кнопку питания телевизора так, что устройство считает, что на неё нажимает человек.

Панель управления телевизором

После установки LIBCEC я создал Python-скрипт, работающий в виде демона. Он наблюдает за состоянием датчика движения и, когда надо, включает и выключает телевизор. Этот скрипт я поместил в файл /home/pi/myscripts/ty_manager.py .

#!/usr/bin/env python import os, sys, subprocess, time, argparse, logging, datetime import RPi.GPIO as GPIO from apscheduler.schedulers.background import BackgroundScheduler PWR_PIN = 15 PIR_PIN = 14 isdisplayon = False def monitor_checkstatus(): global isdisplayon logging.debug(‘[*] CEC -> check current status of display’) process_echo = subprocess.Popen([«echo», «pow», «0»], stdout=subprocess.PIPE, shell=False) process_cec = subprocess.Popen([«cec-client», «-s», «-d», «1»], stdin=process_echo.stdout, stdout=subprocess.PIPE, shell=False) process_echo.stdout.close() ret = process_cec.communicate()[0].splitlines() if ‘on’ in ret[1]: logging.debug(«[*] Display is currently on») isdisplayon = True else: logging.debug(«[*] Display is currently off») isdisplayon = False def monitor_toggle(): GPIO.output(15, GPIO.LOW) time.sleep(1) GPIO.output(15, GPIO.HIGH) def main(argv): global isdisplayon parser = argparse.ArgumentParser( description=’A Power managment daemon for issuing CEC commands’ ) parser.add_argument(«-v», «—verbose», help=»increase output verbosity», action=»store_true») args = parser.parse_args() if args.verbose: logging.basicConfig(level=logging.DEBUG) logging.debug(‘[*] Launching powermanager.py in DEBUG mode’) GPIO.setwarnings(False) GPIO.setmode(GPIO.BCM) GPIO.setup(PWR_PIN, GPIO.OUT, initial=GPIO.HIGH) scheduler = BackgroundScheduler() job = scheduler.add_job(monitor_checkstatus, ‘interval’, minutes=20) scheduler.start() monitor_checkstatus() GPIO.setmode(GPIO.BCM) GPIO.setup(PIR_PIN, GPIO.IN) while True: # PIR triggered if GPIO.input(PIR_PIN): if not isdisplayon: logging.debug(‘[*] Motion detected, CEC -> Turning on display’) monitor_toggle() isdisplayon = True else: if isdisplayon: logging.debug(‘[*] No motion, CEC -> Turning off display’) monitor_toggle() isdisplayon = False time.sleep(1) GPIO.cleanup() if __name__ == «__main__»: main(sys.argv)
Потом я создал такой файл сервиса systemd :

После этого всё заработало так, как мне хотелось.

Источник