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$30 홈브루 자동 블라인드 오프너

 (sifter.org)
1P by GN⁺ 23시간전 | ★ favorite | 댓글 1개
  • 블라인드를 자동으로 여닫는 간단하고 저렴한 장치를 여유 부품과 3D 프린터로 주말에 제작함
  • 이 장치는 아주 천천히 (그리고 거의 소음 없이) 블라인드를 여는 데 중점을 둠
  • 주요 구성 요소로 실리콘 모터 마운트와 3D 프린터 출력 부품, 그리고 간단한 릴레이 회로 사용함
  • 토크 측정을 위해 자석 각도 인코더를 활용하였으나, 신호 특성상 추천하지 않음
  • 집 자동화 시스템과 손쉽게 통합하여, 사용자는 스마트폰 등으로 제어 가능함

프로젝트 개요

  • 본 프로젝트는 저비용으로 집의 블라인드를 자동으로 열고 닫을 수 있는 홈브루 솔루션을 제작한 경험을 공유함
  • 기존에 남아 있던 부품과 3D 프린터만을 활용함으로써, 누구나 쉽게 시도할 수 있는 아이디어임
  • 완제품 복제용은 아니지만, 영감을 얻을 수 있는 사례로서 가치가 있음

설계 목적과 특징

  • 이 오프너의 본질적 목표는 아주 느리게 (그리고 조용하게) 아침에 블라인드를 열어주는 것임
    • 거주 지역 특성상 해가 너무 일찍 떠서 이를 조절하고자 함
  • 블라인드 완전 개방에는 약 8분 소요
  • 시간 조절(중간에 멈추기 등)로 더욱 천천히 동작하도록 프로그래밍 가능함

하드웨어 구성

  • 실리콘 모터 마운트는 예전에 분해한 Phillips 워터플로서에서 회수한 부품으로, 크기가 적절하여 사용함
    • 이 부품만 별도 구하기 조금 어려움 (비용산정 제외)
  • 나머지 부품은 모두 freecad로 빠르게 설계 후, 3D 프린트해서 비용이 거의 없음
  • 자석 커프는 마그넷이 느슨하게 맞아 처음엔 두 번 3D 프린트함, 나머지는 한 번에 성공
  • 소프트웨어 포함 총 제작 소요 시간은 하루 반 정도임
    • 집 자동화 시스템과의 연동도 몇 분이면 가능함

부품별 설명

  • 마그넷 커프 및 캡
    • 모터 뒷부분에 마그넷 장착, 직접 회전은 안 하지만 실리콘 마운트 내에서 약간 움직이며 토크 추정 및 종료 감지에 사용함
  • 모터와 인코더 마운트
    • 인코더 배선은 진동에 풀릴 우려로 납땜 처리함
  • 2개의 더블스로우 릴레이
    • 모터 양단에 각각 연결, 방향 전환 용도임
    • 릴레이가 모두 동시에 켜져도 양쪽 모터 단자가 5V에 연결되어 안전함
  • 벽 브라켓
    • 모터 마운트와 맞물리도록 설계된 구조물임
  • 전자부품 보호용 임시 상자
    • 미관상 임시 방편

가격 및 주요 부품 목록

  • 모터(기어박스 포함): 약 $15
  • 마그네틱 각도 인코더: 약 $2
  • 릴레이 2개: 4달러 미만
  • ESP8266: 약 $5
  • USB 전원공급장치 및 케이블: 여분 활용 (비용 미산정)
  • 배선 및 페룰: 사소한 비용

조립상의 이슈와 대처

  • 모터와 블라인드 막대 연결은 외과용 튜브 및 실리콘 테이프 등으로 완성
    • 진동은 잘 차단되지만, 힘이 살짝 부족해 여러 층 감아 보강함
  • 모터가 마운트 내에서 다양한 방향으로 비틀릴 때, 마그넷이 인코더 중심에서 벗어나 신호가 불안정해짐
  • 신호가 나쁨에도 불구하고 대략적인 토크 파악은 가능해서, 블라인드를 적정 강도로 조여주거나 멈추게 할 수 있었음
    • 개방은 단순히 8분 구동 후 거의 중간 위치에 멈추는 식으로 제어

동작 예시 및 개선점

  • 자석 인코더 방식은 권장하지 않음(신호 품질 및 일관성 이슈)
  • 그러나 토크 피드백 메커니즘 자체는 매우 유효함
    • 과도한 토크 시 언제나 멈출 수 있음
    • 위치 검출은 시간 제어, 완전 개폐는 토크 기준으로 충분히 구현 가능
  • 더 나은 토크 측정 방법에 대해 아이디어가 있다면 환영

소음 및 사용상 특징

  • 실리콘 마운트 덕분에 모터 진동은 완전히 차단되며 전체적으로 거의 무음임
    • 릴레이 Click 소리만 상자 덕에 약하게 들림
  • 블라인드 자체의 삐걱거림만 남아있으며, 비오는 소리보다 조용함
  • 동작 중임을 알아차릴 수 있는 유일한 증거가 블라인드의 소리임

제어 및 자동화

  • HA(홈 자동화) 시스템에서 "몇 % 열기" 명령 전송으로 제어 가능
    • 스마트폰 패널에 오픈/클로즈 버튼 역시 추가됨
  • 평소엔 해질 때 자동으로 닫히고, 원하는 일출 시점에 자동 개방 설정

결론

  • 짧은 주말 동안 만든 프로젝트로 기대 이상으로 성공적임
  • 사진과 기록 작업에 더 많은 시간이 소요됨
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GN⁺ 23시간전  [-]
Hacker News 의견
  • 내가 집에서 쓸 수 있는 최고의 홈 자동화가 바로 스마트 블라인드라고 생각함. 스마트 조명, 직접 개조한 스마트 가습기, 스마트 팬, 흡입 공기 펌프, 공기질 모니터링도 있지만, 스마트 블라인드만큼 삶의 질에 영향을 주는 건 없음. 수면 리듬을 꾸준히 맞추는 데 스마트 블라인드만한 게 없음. 밝은 스마트 전구 네 개보다 흐린 날씨의 창문 한 쪽이 훨씬 효과적임
    • 자동 블라인드는 온도 조절에도 큰 도움이 됨. 여름에 남향 창문의 블라인드를 외출 시 자동으로 닫게 하면 햇빛을 잘 차단할 수 있음
    • 창문이 많은 집에서 여러 개의 블라인드를 동시에 여닫는 데 특히 좋음. 우리 집에서 처음 개선한 게 Lutron 블라인드였고, 꽤 비싼 가격에도 선택에 망설임이 전혀 없었음
    • 이 글에서 소개된 블라인드는 흔한 비닐 블라인드고, 빛이 너무 많이 샘. 판지처럼 창문을 완전히 차단할 수 있으면서 매일 열고 닫을 수 있는 두꺼운 블라인드를 찾고 싶었음. 결국 블라인드는 포기하고 잠잘 때는 눈에 셔츠를 덮기 시작했음. 창문을 아예 막아버리는 것도 생각해 봤지만 별로 내키지 않음
    • 내 홈 오토메이션 구성에 대해 더 듣고 싶다면 얘기해 줄 수 있음. 나도 직접 구축을 고민했던 경험 있음
  • 내 방에 자동 블라인드를 설치한 건 완전 당연한 선택이었음. 너무 편리하고, 알람 시계보다 더 유용함. 일주일 동안 블라인드 열고 닫는 시간을 한 번만 설정하면 그 뒤로는 신경 쓸 일이 전혀 없는 무게 없는 생활 변화임. 주말에는 원한다면 수동으로도 할 수 있고, 많은 홈 자동화가 오히려 불편함을 주기도 함. 불편하지 않은 스위치를 앱으로 바꾸는 건 무의미함. 반대로 침실 블라인드는 무조건 해야 할 생활 꿀팁임. 가격도 생각보다 비싸지 않은데, 한 번 설치하고 나면 인지 부담이 0인 생활 개선임
    • 홈 자동화의 핵심은 기존의 "일반" 기능을 없애지 말고 자동화로 보강하는 것임. 인터넷 연결이 없으면 동작하지 않는 스마트 스위치는 똑똑하지 않음. 스마트 전구도 기존 전구-스위치 기능을 깨뜨려서 추천하지 않음. 스마트 플러그나 밸브도 같은 이유로 별로임. 수동 조작이 안 되는 장치는 끔찍하다고 생각함
    • 나도 스마트 블라인드를 설치하고 싶음. 어디부터 시작해야 하고, 어떤 솔루션을 선택해야 할지 모르겠음. 블라인드가 인터넷에 연결되지 않는 것만이 유일한 필수 조건임
    • Home Assistant와 휴대폰 앱을 쓰고 있는데, 유일하게 자동화한 스위치는 건전지 타이머가 달린 스탠드얼론 장치로 모터가 일반 스위치를 켜고 끔. 현관등에 적용해서 집에 없어도 자동으로 꺼졌다 켜졌다 하게 함. 할로윈이나 계절 바뀔 때만 수동 조작이 필요함
    • 내 블라인드는 알람 시계 대용이 전혀 아님. 나는 베개로 눈을 가리고 자서 아무리 밝아도 일어나지 않음
    • 나는 일찍 일어나는 걸 바라지 않음. 오히려 방을 완전히 암막하기 위해 방법을 찾고 있음. 아이들이 작은 빛만 들어와도 너무 일찍 깸. 편리함 때문에 블라인드는 갖고 싶지만, 커튼 주변에 케이블이 엉키는 건 싫고 배터리 옵션도 제한적임
  • 아이디어가 떠오르면 바로 만들고 구현하는 마인드셋이 부러움. 자랑하려는 게 아니라, 매일 아침 조용히 도움이 되는 작은 도구를 만드는 취향임. 모터, 실리콘 튜브, 오래된 마그네틱 인코더 등을 조합해서 해 뜰 때 자동으로 커튼을 여는 기기가 만들어짐. 활력이 넘치는 느낌임. 나도 내 생활을 위해 뭔가 만들고 싶어지는 마음임
  • 덜 조악한 것을 원한다면 이걸 추천함 https://www.thingiverse.com/thing:2071225 3D 프린트한 기어박스에 서보가 축과 일렬로 배치됨. 케이블을 잘 설계하면 블라인드 밖에서는 보이지 않음. 나는 esphome과 Home Assistant로 제어하고 수년째 매우 안정적으로 사용하고 있음
    • 소음 차단은 어떤지 궁금함. 원글의 경우 모터와 벽, 블라인드를 부드러운 부분으로 분리해서 모터 진동음이 증폭되지 않게 신경 쓴 점을 마음에 들어했음
    • 만약 이게 네가 직접 만든 모델이라면 설치된 상태의 사진을 첫 번째 사진으로 올려줬으면 좋겠음. 작동 구조가 잘 떠오르지 않음
  • 블라인드와 자동 오프너를 사용할 때 꼭 신경써야 할 아동 안전 요소들이 궁금함. 미니블라인드에서 본 경고 스티커나 디자인 변화를 기억함(예: 여러 개의 줄이 따로따로 분리되어 위험 줄임). 그래도 이것만이 전부일 것 같지는 않음
    • UL 325가 관련 기준이며, UL 웹사이트에 등록하면 읽을 수 있음. 특히 무대 커튼에서 심각한 사고 사례가 있음. 안전은 기능이 아니라 과정의 산물임. 기준은 안타까운 사고 이후 만들어진 것임. 아무리 실력 있고 창의적이어도 추측만으로 안전에 도달하는 건 불가능함
    • 두 가지 핵심은 “아이들이 블라인드를 벽에서 떼어내거나 자기 몸 위로 쓰러뜨릴 수 없어야 함”과 “목에 끈이 걸려 위험해지지 않아야 함”임. 자동 오프너를 쓰면 “기계에 손가락이 끼거나 끈이 얽히지 않아야 함”, “감전 위험이 없어야 함”이 더해짐. 나는 우리 집 블라인드 오프너를 극단적으로 안전하게 만들었음. 줄 하단을 천장에 고정, 줄에 도르래를 달고, 1kg 무게추를 매달고, 고장난 Linktap 밸브에서 떼온 솔레노이드로 핀을 뽑아서 무게추가 줄을 당기게 했음. 모든 장치가 딸아이 손이 닿지 않는 위치에 설치되었고, 반대로 블라인드가 0.5초 만에 빠르게 열려서 아침에 확실히 깰 수 있게 했음. 다시 닫는 것은 수동인데 불편하지 않음
    • 스마트 블라인드가 부적절한 타이밍에 방을 열어버릴 때의 안전 문제도 고민해 봐야 함. 예를 들면 옷 갈아입거나 부부가 있을 때, 아이들이 밖에서 놀고 있을 때 등. "지금은 안 돼" 같은 잠금 모드가 필요하지 않을지 궁금함. 아니면 무심코 방이 마치 영화처럼 외부에 공개될 수도 있음
  • 나는 모든 블라인드에 SwitchBot Blind Tilt를 설치해서 사용 중임. 세일을 잘 노리면 개당 50-60달러에 살 수 있음. 충전을 계속 해주는 태양광 패널 포함임. 허브를 추가하면 HomeKit 연동도 가능함 https://us.switch-bot.com/products/switchbot-blind-tilt
  • 모터 전류 측정으로 토크를 더 잘 구할 수 있지 않을까 궁금함. 전문가는 아니지만, 작은 션트 저항을 활용해 전압을 감지하는 방식이 괜찮아 보임
    • 모터 전류는 특히 감속비가 큰 모터에서 토크 측정의 대략적 지표는 될 수 있지만, 만족스러운 수준은 아님. 여기서 구현된 것처럼 출력 토크를 직접 재는 게 훨씬 나음. 시리즈 탄성 메커니즘 방식이 대표적인 방식임. 전류 센싱도 구현이 쉬워서 많이 쓰이지만, 정확한 토크 수치로 변환하려면 감속 모터에서는 보정이 많음
    • 과거에 게이트암/출입 통제 시스템에서도 이 방법을 씀. 전류가 급격히 증가하면 뭔가에 부딪혔다고 판단해서 자동으로 암을 다시 뒤로 움직이도록 설계함
  • 롤러 블라인드는 Ryse SmartShade와 WiFi 허브, Home Assistant를 조합해서 성공적으로 써봄 설치 과정이 간단하진 않았고 10개 창문에 적용했지만 최종적으로는 만족함 YAML(또는 TypeScript)로 자동화 루틴을 직접 작성할 수 있고, Siri 등 음성 비서로도 블라인드 제어 가능함 제품 사이트 문서 사이트
  • 이탈리아에서 흔히 보는 두꺼운 빌트인 셔터(실내에서 평평한 직물 롤로 여닫는 타입)를 위한 비슷한 제품이 이미 있는지 궁금함
    • 독일에도 이 셔터가 있음. 나도 과거에 수동 셔터를 집 전체 전동 롤러로 업그레이드함(단순히 천을 교체해서 전동화만 하는 건 안 되는 것 같음). 전동 롤러로 업그레이드하면 각 스위치 뒤에 Shelly Plus 2PM 기기를 달아서 Home Assistant와 연동 가능함. 일몰 후 일정 시간에 전 셔터가 내려가고, 아침 정해진 시간에 올라감. 수동 제어도 당연히 가능함. ChatGPT를 활용하면 복잡한 YAML 코드를 뽑아 쓸 수도 있음. 상상력이 한계임
    • 내가 동남아시아 어딘가에서도 이런 셔터를 본 적이 있어서 말하는 걸 알 것 같음. 현재 쓰는 스토퍼를 전동으로 교체하는 게 가장 큰 과제라고 생각함
    • "tapparella motorizzata"라는 키워드로 검색하면 됨
  • 우리 집은 남쪽에 주방, 식당, 거실이 있고 창문이 11개 있음. 소비자용 전동 롤러 셰이드를 쓰고 있는데, 정말 만족 중임. 햇빛이 많이 드는 방이나 전망이 좋은 방에서 버튼 하나로 창문을 열고 닫을 수 있는 것만으로도 삶의 질이 크게 올라감
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