Pembuka Tirai Otomatis Homebrew seharga $30

• Perangkat sederhana dan murah untuk membuka dan menutup tirai secara otomatis dibuat selama akhir pekan dengan komponen cadangan dan printer 3D
• Perangkat ini berfokus pada membuka tirai dengan sangat lambat (dan hampir tanpa suara)
• Komponen utamanya meliputi dudukan motor silikon, komponen cetak printer 3D, dan rangkaian relai sederhana
• Encoder sudut magnetik digunakan untuk mengukur torsi, tetapi tidak direkomendasikan karena karakteristik sinyalnya
• Mudah diintegrasikan dengan sistem otomasi rumah, sehingga pengguna dapat mengendalikannya lewat smartphone dan perangkat lain

---

Gambaran proyek

• Proyek ini membagikan pengalaman membuat solusi homebrew berbiaya rendah untuk membuka dan menutup tirai rumah secara otomatis
• Dengan hanya memanfaatkan komponen sisa yang sudah ada dan printer 3D, ini menjadi ide yang mudah dicoba siapa pun
• Ini bukan untuk menyalin produk jadi, tetapi bernilai sebagai contoh yang bisa memberi inspirasi

Tujuan dan karakteristik desain

• Tujuan utama pembuka ini adalah membuka tirai di pagi hari dengan sangat lambat (dan senyap)
  • Karena karakteristik wilayah tempat tinggal, matahari terbit terlalu pagi sehingga perlu diatur
• Membuka tirai sepenuhnya memerlukan sekitar 8 menit
• Dapat diprogram agar bergerak lebih lambat lagi lewat pengaturan waktu, seperti berhenti di tengah

Konfigurasi perangkat keras

• Dudukan motor silikon adalah komponen yang diambil dari Phillips water flosser yang pernah dibongkar, dan dipakai karena ukurannya pas
  • Komponen ini saja agak sulit didapat secara terpisah (tidak dihitung dalam estimasi biaya)
• Semua komponen lainnya dirancang cepat dengan freecad, lalu dicetak 3D sehingga biayanya nyaris nol
• Cuff magnet awalnya dicetak 3D dua kali karena magnetnya agak longgar saat dipasang; sisanya berhasil dalam sekali cetak
• Total waktu pembuatan, termasuk perangkat lunak, sekitar satu setengah hari
  • Integrasi dengan sistem otomasi rumah juga hanya memerlukan beberapa menit

Penjelasan tiap komponen

• Cuff magnet dan tutupnya
  • Magnet dipasang di bagian belakang motor; tidak berputar langsung, tetapi sedikit bergerak di dalam dudukan silikon dan digunakan untuk memperkirakan torsi serta mendeteksi akhir gerakan
• Dudukan motor dan encoder
  • Kabel encoder disolder karena dikhawatirkan bisa lepas akibat getaran
• 2 relai double-throw
  • Masing-masing dihubungkan ke kedua terminal motor untuk membalik arah putaran
  • Bahkan jika kedua relai menyala bersamaan, kedua terminal motor akan terhubung ke 5V sehingga aman
• Bracket dinding
  • Struktur yang dirancang agar terhubung pas dengan dudukan motor
• Kotak sementara untuk melindungi komponen elektronik
  • Solusi sementara dari sisi estetika

Harga dan daftar komponen utama

• Motor (dengan gearbox): sekitar $15
• Encoder sudut magnetik: sekitar $2
• 2 relai: kurang dari $4
• ESP8266: sekitar $5
• Catu daya USB dan kabel: memakai cadangan yang ada (biaya tidak dihitung)
• Kabel dan ferrule: biaya kecil

Masalah saat perakitan dan penanganannya

• Sambungan antara motor dan batang tirai dibuat dengan selang bedah dan pita silikon, serta bahan serupa
  • Getaran teredam dengan baik, tetapi tenaganya sedikit kurang sehingga diperkuat dengan melilit beberapa lapis
• Saat motor terpuntir ke berbagai arah di dalam dudukan, magnet bergeser dari pusat encoder sehingga sinyal menjadi tidak stabil
• Meski sinyalnya buruk, perkiraan torsi kasar tetap memungkinkan, sehingga tirai bisa dikencangkan dengan gaya yang sesuai atau dihentikan
  • Untuk membuka, kontrolnya sederhana: jalankan selama 8 menit lalu berhenti kira-kira di posisi tengah

Contoh pengoperasian dan hal yang bisa ditingkatkan

• Metode encoder magnetik tidak direkomendasikan (karena kualitas dan konsistensi sinyal)
• Namun, mekanisme umpan balik torsi itu sendiri sangat efektif
  • Selalu bisa berhenti saat torsinya berlebihan
  • Deteksi posisi bisa dilakukan dengan kontrol waktu, sementara buka-tutup penuh cukup berdasarkan torsi
• Jika ada ide untuk metode pengukuran torsi yang lebih baik, akan sangat disambut

Kebisingan dan karakteristik penggunaan

• Berkat dudukan silikon, getaran motor sepenuhnya terisolasi dan keseluruhan sistem hampir tanpa suara
  • Hanya bunyi klik relai yang terdengar samar karena kotaknya
• Yang tersisa hanya decit tirai itu sendiri, dan itu lebih pelan daripada suara hujan
• Satu-satunya tanda bahwa perangkat sedang bekerja adalah suara dari tirainya

Kontrol dan otomasi

• Dapat dikendalikan dari sistem HA (otomasi rumah) dengan mengirim perintah "buka beberapa %"
  • Tombol buka/tutup juga ditambahkan ke panel smartphone
• Biasanya tirai menutup otomatis saat matahari terbenam, dan diatur terbuka otomatis pada waktu matahari terbit yang diinginkan

Kesimpulan

• Untuk proyek yang dibuat dalam akhir pekan singkat, hasilnya jauh lebih sukses dari perkiraan
• Dokumentasi foto dan pencatatan justru memakan waktu lebih banyak

[GN⁺]

Komentar Hacker News

• Menurutku otomasi rumah terbaik yang bisa kupakai di rumah adalah blind pintar. Aku juga punya lampu pintar, humidifier pintar hasil modifikasi sendiri, kipas pintar, pompa udara hisap, dan pemantauan kualitas udara, tapi tidak ada yang berdampak pada kualitas hidup sebesar blind pintar. Untuk menjaga ritme tidur tetap konsisten, tidak ada yang menandingi blind pintar. Satu jendela di hari mendung jauh lebih efektif daripada empat bohlam pintar yang terang
  • Blind otomatis juga sangat membantu pengaturan suhu. Di musim panas, kalau blind jendela yang menghadap selatan diatur menutup otomatis saat pergi, sinar matahari bisa diblok dengan baik
  • Sangat bagus terutama untuk membuka dan menutup beberapa blind sekaligus di rumah yang punya banyak jendela. Peningkatan pertama yang kami lakukan di rumah adalah blind Lutron, dan meski harganya cukup mahal, kami sama sekali tidak ragu memilihnya
  • Blind yang diperkenalkan di tulisan ini adalah blind vinil yang umum, dan cahaya bocornya terlalu banyak. Aku ingin menemukan blind tebal yang bisa menutup jendela sepenuhnya seperti kardus, tetapi tetap bisa dibuka dan ditutup setiap hari. Pada akhirnya aku menyerah soal blind dan mulai menaruh kaus di atas mata saat tidur. Aku juga sempat mempertimbangkan menutup jendelanya sepenuhnya, tapi rasanya kurang sreg
  • Kalau ingin dengar lebih banyak soal setup home automation-ku, aku bisa cerita. Aku juga pernah mempertimbangkan membangunnya sendiri
• Memasang blind otomatis di kamarku adalah keputusan yang sangat jelas. Sangat nyaman, dan lebih berguna daripada jam alarm. Setelah sekali mengatur waktu buka-tutup blind untuk seminggu, sesudah itu sama sekali tidak perlu dipikirkan lagi; perubahan kecil dalam hidup yang terasa tanpa beban. Di akhir pekan juga bisa dilakukan manual kalau mau, dan banyak otomasi rumah justru malah bikin repot. Mengganti sakelar yang tidak merepotkan dengan aplikasi itu tidak ada gunanya. Sebaliknya, blind kamar tidur benar-benar tips hidup yang wajib. Harganya juga tidak semahal yang dibayangkan, dan setelah dipasang, ini jadi peningkatan hidup dengan beban kognitif nol
  • Inti home automation adalah jangan menghapus fungsi "normal" yang sudah ada, tapi memperkuatnya dengan otomasi. Sakelar pintar yang tidak berfungsi tanpa koneksi internet itu tidak pintar. Bohlam pintar juga tidak kurekomendasikan karena merusak fungsi bohlam-sakelar yang sudah ada. Smart plug atau valve juga sama alasannya. Menurutku perangkat yang tidak bisa dioperasikan manual itu mengerikan
  • Aku juga ingin memasang blind pintar. Aku tidak tahu harus mulai dari mana dan solusi apa yang harus dipilih. Satu-satunya syarat mutlakku adalah blind itu tidak terhubung ke internet
  • Aku memakai Home Assistant dan aplikasi ponsel, dan satu-satunya sakelar yang kuotomasi adalah perangkat standalone dengan timer baterai yang motornya menyalakan dan mematikan sakelar biasa. Ini kupakai untuk lampu teras depan supaya bisa mati-nyala otomatis bahkan saat tidak ada di rumah. Kontrol manual cuma perlu saat Halloween atau pergantian musim
  • Blind-ku sama sekali bukan pengganti jam alarm. Aku tidur dengan mata tertutup bantal, jadi seterang apa pun tidak akan bangun
  • Aku tidak ingin bangun pagi. Malah aku sedang mencari cara untuk membuat kamar benar-benar gelap total. Anak-anak bangun terlalu pagi hanya karena ada sedikit cahaya masuk. Aku ingin blind karena praktis, tapi tidak suka kabel kusut di sekitar tirai dan pilihan baterainya juga terbatas
• Aku iri dengan pola pikir yang langsung membuat dan mewujudkan sesuatu begitu ide muncul. Bukan untuk pamer, tapi selera membuat alat kecil yang diam-diam membantu setiap pagi. Menggabungkan motor, tabung silikon, dan encoder magnetik lama, lalu terciptalah perangkat yang otomatis membuka tirai saat matahari terbit. Rasanya penuh energi. Membuatku ingin bikin sesuatu juga untuk kehidupanku sendiri
• Kalau ingin sesuatu yang tidak terlalu kasar, aku merekomendasikan ini https://www.thingiverse.com/thing:2071225 Gearbox hasil cetak 3D dengan servo ditempatkan segaris dengan poros. Jika kabel dirancang dengan baik, dari luar blind tidak akan terlihat. Aku mengendalikannya dengan esphome dan Home Assistant, dan sudah bertahun-tahun kupakai dengan sangat stabil
  • Aku penasaran bagaimana peredaman bisingnya. Dalam tulisan asli, aku suka bahwa mereka memperhatikan pemisahan motor dari dinding dan blind dengan bagian yang lembut supaya suara getaran motor tidak diperkuat
  • Kalau ini model buatanmu sendiri, aku ingin foto saat sudah terpasang dijadikan foto pertama. Aku belum bisa membayangkan jelas bagaimana mekanisme kerjanya
• Aku penasaran soal aspek keselamatan anak yang wajib diperhatikan saat memakai blind dan pembuka otomatis. Aku ingat stiker peringatan atau perubahan desain yang kulihat pada mini-blind (misalnya beberapa tali dipisah-pisah untuk mengurangi risiko). Tapi rasanya bukan cuma itu saja
  • UL 325 adalah standar yang relevan, dan bisa dibaca jika mendaftar di situs web UL. Ada kasus kecelakaan serius terutama pada tirai panggung. Keselamatan bukanlah fitur, melainkan hasil dari proses. Standar dibuat setelah kecelakaan yang disayangkan. Sebagus atau sekreatif apa pun seseorang, mustahil mencapai keselamatan hanya dengan menebak-nebak
  • Dua poin utamanya adalah "anak-anak tidak boleh bisa melepas blind dari dinding atau menjatuhkannya ke tubuh mereka sendiri" dan "tidak boleh ada tali yang bisa melilit leher dan menjadi berbahaya". Jika memakai pembuka otomatis, tambahannya adalah "jari tidak boleh terjepit di mesin atau tersangkut di tali" dan "tidak boleh ada risiko tersengat listrik". Aku membuat pembuka blind di rumah kami dengan sangat aman. Bagian bawah tali diikat ke langit-langit, tali diberi katrol, diberi pemberat 1kg, dan pin ditarik dengan solenoid yang dicopot dari valve Linktap rusak sehingga pemberat menarik talinya. Semua perangkat dipasang di tempat yang tidak bisa dijangkau putriku, dan sebaliknya blind membuka sangat cepat dalam 0,5 detik sehingga pasti membangunkannya di pagi hari. Menutup kembali dilakukan manual, tapi tidak merepotkan
  • Perlu juga memikirkan masalah keamanan saat blind pintar membuka ruangan pada waktu yang tidak tepat. Misalnya saat sedang ganti baju atau saat pasangan sedang bersama, atau ketika anak-anak bermain di luar. Aku penasaran apakah perlu mode kunci seperti "jangan sekarang". Kalau tidak, ruangan bisa tanpa sengaja terbuka ke luar seperti di film
• Aku memakai SwitchBot Blind Tilt di semua blind rumahku. Kalau jeli mencari diskon, harganya bisa didapat sekitar 50-60 dolar per unit. Sudah termasuk panel surya untuk terus mengisi daya. Kalau menambah hub, integrasi HomeKit juga dimungkinkan https://us.switch-bot.com/products/switchbot-blind-tilt
• Aku penasaran apakah dengan mengukur arus motor, torsi bisa didapat dengan lebih baik. Aku bukan ahlinya, tapi metode mendeteksi tegangan memakai resistor shunt kecil tampaknya lumayan
  • Arus motor, terutama pada motor dengan rasio reduksi besar, memang bisa menjadi indikator kasar pengukuran torsi, tapi tidak sampai memuaskan. Jauh lebih baik mengukur torsi keluaran secara langsung seperti implementasi di sini. Mekanisme series elastic adalah contoh pendekatan yang representatif. Sensing arus juga mudah diimplementasikan sehingga sering dipakai, tetapi untuk mengubahnya menjadi angka torsi yang akurat pada gear motor perlu banyak kalibrasi
  • Dulu metode ini juga dipakai pada sistem gate arm/kontrol akses. Saat arus naik tajam, sistem menganggap lengan gerbang menabrak sesuatu lalu secara otomatis menggerakkannya mundur lagi
• Untuk roller blind, aku berhasil memakai kombinasi Ryse SmartShade, hub WiFi, dan Home Assistant Proses pemasangannya tidak sederhana dan aku menerapkannya ke 10 jendela, tapi pada akhirnya puas Rutinitas otomasi bisa ditulis sendiri dengan YAML (atau TypeScript), dan blind juga bisa dikendalikan lewat asisten suara seperti Siri Situs produk Situs dokumentasi
• Aku penasaran apakah sudah ada produk serupa untuk shutter built-in tebal yang umum terlihat di Italia (tipe yang dibuka-tutup dari dalam dengan gulungan kain datar)
  • Shutter ini juga ada di Jerman. Aku dulu pernah meng-upgrade shutter manual di seluruh rumah menjadi roller elektrik (sepertinya tidak bisa hanya mengganti kainnya saja untuk mengelektrifikasinya). Setelah upgrade ke roller elektrik, perangkat Shelly Plus 2PM bisa dipasang di belakang tiap sakelar untuk diintegrasikan dengan Home Assistant. Semua shutter turun pada waktu tertentu setelah matahari terbenam, lalu naik lagi pada waktu yang sudah ditentukan di pagi hari. Kontrol manual tentu tetap bisa. Dengan memanfaatkan ChatGPT, kode YAML yang rumit pun bisa dihasilkan untuk dipakai. Batasnya cuma imajinasi
  • Kurasa aku pernah melihat shutter seperti ini juga di suatu tempat di Asia Tenggara, jadi aku paham maksudmu. Menurutku tantangan terbesarnya adalah mengganti stopper yang dipakai saat ini dengan versi bermotor
  • Cukup cari dengan kata kunci "tapparella motorizzata"
• Rumah kami punya dapur, ruang makan, dan ruang keluarga di sisi selatan, dengan 11 jendela. Kami memakai roller shade elektrik kelas konsumen, dan benar-benar puas. Hanya dengan bisa membuka dan menutup jendela dengan satu tombol di ruangan yang banyak terkena matahari atau punya pemandangan bagus saja, kualitas hidup sudah meningkat besar