Un ouvre-store automatique homebrew à 30 $

• Un appareil simple et bon marché pour ouvrir et fermer automatiquement des stores, fabriqué en un week-end avec des pièces de récupération et une imprimante 3D
• L’appareil met l’accent sur une ouverture très lente (et presque sans bruit) des stores
• Il utilise principalement un support moteur en silicone, des pièces imprimées en 3D et un simple circuit à relais
• Un encodeur angulaire magnétique a été utilisé pour la mesure du couple, mais il n’est pas recommandé en raison des caractéristiques du signal
• Il s’intègre facilement à un système domotique, ce qui permet à l’utilisateur de le contrôler depuis un smartphone, entre autres

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Aperçu du projet

• Ce projet partage l’expérience de fabrication d’une solution homebrew à faible coût permettant d’ouvrir et de fermer automatiquement les stores de la maison
• En n’utilisant que des pièces restantes et une imprimante 3D, c’est une idée que tout le monde peut essayer facilement
• Il ne s’agit pas d’une reproduction clé en main d’un produit fini, mais l’ensemble a de la valeur comme source d’inspiration

Objectifs de conception et caractéristiques

• L’objectif fondamental de cet ouvre-store est d’ouvrir les stores très lentement (et silencieusement) le matin
  • Dans la région où vit l’auteur, le soleil se lève trop tôt, et il voulait mieux gérer cela
• L’ouverture complète du store prend environ 8 minutes
• Il est possible de le programmer pour fonctionner encore plus lentement via un réglage du temps d’activation (par exemple en s’arrêtant au milieu)

Configuration matérielle

• Le support moteur en silicone provient d’un ancien hydropulseur Phillips démonté ; sa taille convenait bien à l’usage
  • Cette pièce seule est un peu difficile à se procurer séparément (non incluse dans l’estimation du coût)
• Toutes les autres pièces ont été rapidement conçues avec FreeCAD, puis imprimées en 3D, pour un coût quasi nul
• Le manchon d’aimant a dû être imprimé deux fois au début parce que l’aimant y tenait trop lâchement ; le reste a fonctionné du premier coup
• Le temps total de fabrication, logiciel compris, a été d’environ un jour et demi
  • L’intégration au système domotique n’a pris que quelques minutes

Description des composants

• Manchon d’aimant et capuchon
  • Un aimant est monté à l’arrière du moteur ; il ne tourne pas directement mais bouge légèrement dans le support en silicone, ce qui sert à estimer le couple et détecter la fin de course
• Support du moteur et de l’encodeur
  • Le câblage de l’encodeur a été soudé pour éviter qu’il ne se desserre sous l’effet des vibrations
• Deux relais inverseurs
  • Chacun est connecté à une borne du moteur afin d’en inverser le sens
  • Même si les deux relais s’activent en même temps, les deux bornes du moteur sont reliées au 5 V, ce qui reste sans danger
• Support mural
  • Une structure conçue pour s’emboîter avec le support moteur
• Boîtier temporaire pour protéger l’électronique
  • Une solution provisoire purement esthétique

Prix et liste des principaux composants

• Moteur (avec réducteur) : environ 15 $
• Encodeur angulaire magnétique : environ 2 $
• 2 relais : moins de 4 $
• ESP8266 : environ 5 $
• Alimentation USB et câble : récupérés parmi des pièces disponibles (non comptés)
• Câblage et embouts : coût mineur

Problèmes d’assemblage et solutions

• La liaison entre le moteur et la tige du store a été réalisée avec du tube chirurgical et du ruban silicone, entre autres
  • Les vibrations sont bien amorties, mais la force était légèrement insuffisante, donc plusieurs couches ont été ajoutées pour renforcer l’ensemble
• Lorsque le moteur se tord dans différentes directions à l’intérieur du support, l’aimant se décale par rapport au centre de l’encodeur, ce qui rend le signal instable
• Malgré la mauvaise qualité du signal, il a été possible d’évaluer grossièrement le couple, ce qui a permis de serrer le store avec la bonne force ou de l’arrêter
  • Pour l’ouverture, le contrôle consiste simplement à le faire tourner pendant 8 minutes, jusqu’à une position proche du milieu

Exemple de fonctionnement et pistes d’amélioration

• La méthode par encodeur magnétique est déconseillée (problèmes de qualité et de régularité du signal)
• En revanche, le mécanisme de retour de couple lui-même est très pertinent
  • Il est toujours possible d’arrêter le système en cas de couple excessif
  • La détection de position peut être gérée par temporisation, tandis que l’ouverture et la fermeture complètes peuvent être implémentées uniquement sur la base du couple
• Toute idée concernant une meilleure méthode de mesure du couple est la bienvenue

Bruit et caractéristiques d’utilisation

• Grâce au support en silicone, les vibrations du moteur sont complètement isolées et l’ensemble est presque silencieux
  • Seul le clic des relais s’entend faiblement à travers le boîtier
• Il ne reste plus que le grincement du store lui-même, plus discret que le bruit de la pluie
• Le seul signe perceptible de fonctionnement est donc le bruit du store

Contrôle et automatisation

• Le système peut être contrôlé depuis HA (domotique) en envoyant une commande du type « ouvrir à x % »
  • Des boutons d’ouverture et de fermeture ont aussi été ajoutés au panneau du smartphone
• En temps normal, le store se ferme automatiquement au coucher du soleil et s’ouvre automatiquement à l’heure de lever du soleil souhaitée

Conclusion

• Pour un projet réalisé sur un court week-end, le résultat a dépassé les attentes
• La prise de photos et la documentation ont demandé plus de temps

[GN⁺]

Commentaires Hacker News

• Je pense que la meilleure automatisation domestique que l’on puisse avoir chez soi, ce sont les stores intelligents. J’ai aussi un éclairage intelligent, un humidificateur intelligent bricolé maison, des ventilateurs intelligents, une pompe d’aspiration d’air et une surveillance de la qualité de l’air, mais rien n’a autant d’impact sur la qualité de vie que les stores intelligents. Pour garder un rythme de sommeil régulier, il n’y a rien de comparable. Une fenêtre par temps couvert est bien plus efficace que quatre ampoules intelligentes très lumineuses
  • Les stores automatiques aident aussi énormément pour la régulation de la température. En été, faire fermer automatiquement les stores des fenêtres orientées au sud quand on sort permet de bien bloquer le soleil
  • C’est particulièrement utile dans les maisons avec beaucoup de fenêtres, pour ouvrir et fermer plusieurs stores en même temps. La première amélioration qu’on a faite chez nous, c’était des stores Lutron, et malgré le prix assez élevé, je n’ai jamais hésité
  • Les stores présentés dans cet article sont des stores en vinyle très courants, et ils laissent passer beaucoup trop de lumière. Je voulais trouver des stores épais, qu’on puisse ouvrir et fermer chaque jour, tout en bloquant complètement la fenêtre comme du carton. Au final, j’ai abandonné les stores et j’ai commencé à me couvrir les yeux avec un t-shirt pour dormir. J’ai aussi envisagé de condamner complètement la fenêtre, mais ça ne m’emballe pas vraiment
  • Si quelqu’un veut en savoir plus sur mon installation domotique, je peux en parler. J’ai moi aussi réfléchi à la monter moi-même
• Installer des stores automatiques dans ma chambre allait complètement de soi. C’est tellement pratique, et plus utile qu’un réveil. Il suffit de régler une fois les horaires d’ouverture et de fermeture pour la semaine, et ensuite on n’a plus du tout à y penser : c’est une amélioration légère au quotidien. Le week-end, on peut aussi les utiliser manuellement si on veut, et beaucoup d’automatisations domestiques finissent au contraire par être contraignantes. Remplacer un interrupteur qui ne pose aucun problème par une app n’a aucun intérêt. En revanche, les stores de chambre, c’est une astuce de vie indispensable. Ce n’est même pas si cher que ça, et une fois installés, c’est une amélioration du quotidien avec une charge mentale nulle
  • Le cœur de la domotique, c’est de ne pas supprimer les fonctions « normales » existantes, mais de les renforcer par l’automatisation. Un interrupteur intelligent qui ne fonctionne pas sans connexion Internet n’a rien d’intelligent. Je ne recommande pas non plus les ampoules intelligentes, parce qu’elles cassent le fonctionnement classique ampoule-interrupteur. Même raison pour les prises et les vannes intelligentes. Je trouve les appareils qu’on ne peut pas utiliser manuellement affreux
  • J’aimerais aussi installer des stores intelligents. Je ne sais pas par où commencer ni quelle solution choisir. Ma seule exigence absolue, c’est que les stores ne soient pas connectés à Internet
  • J’utilise Home Assistant et l’app du téléphone, et le seul interrupteur que j’ai automatisé est un appareil autonome avec minuterie sur piles, où un moteur actionne un interrupteur classique. Je l’ai appliqué à l’éclairage de l’entrée pour qu’il s’éteigne et s’allume automatiquement même quand je ne suis pas à la maison. Une intervention manuelle n’est nécessaire qu’à Halloween ou lors des changements de saison
  • Mes stores ne remplacent absolument pas un réveil. Je dors avec un oreiller sur les yeux, donc même en pleine lumière je ne me réveille pas
  • Je ne cherche pas à me lever tôt. Au contraire, j’essaie de trouver une solution pour obscurcir complètement la pièce. Les enfants se réveillent bien trop tôt dès qu’un peu de lumière entre. J’aimerais avoir des stores pour la praticité, mais je déteste les câbles emmêlés autour des rideaux, et les options sur batterie sont limitées
• J’envie cet état d’esprit qui consiste à avoir une idée puis à la fabriquer et la mettre en œuvre immédiatement. Ce n’est pas pour frimer, c’est juste le goût de créer un petit outil qui aide discrètement chaque matin. En combinant un moteur, un tube en silicone et un ancien encodeur magnétique, on obtient un dispositif qui ouvre automatiquement les rideaux au lever du soleil. C’est plein d’énergie. Ça donne envie de fabriquer quelque chose pour sa propre vie
• Si vous voulez quelque chose de moins bricolé, je recommande ceci https://www.thingiverse.com/thing:2071225 Le servo est aligné avec l’axe dans une boîte de vitesses imprimée en 3D. Si le câblage est bien conçu, rien n’est visible à l’extérieur du store. Je le contrôle avec esphome et Home Assistant, et je l’utilise depuis des années avec une très grande fiabilité
  • Je me demande ce que ça donne côté isolation phonique. Dans le cas du post original, j’avais apprécié le soin apporté à isoler le moteur du mur et du store avec des parties souples pour éviter d’amplifier les vibrations
  • Si c’est ton propre modèle, j’aurais aimé que la première photo montre l’installation en place. J’ai du mal à visualiser le mécanisme
• Je me demande quels sont les aspects de sécurité enfant auxquels il faut absolument faire attention avec des stores et un ouvreur automatique. Je me souviens des autocollants d’avertissement et des changements de conception sur les mini-stores, par exemple plusieurs cordons séparés pour réduire les risques. Mais j’imagine que ça ne se limite pas à ça
  • UL 325 est la norme pertinente, et on peut la lire en s’inscrivant sur le site de l’UL. Il y a notamment eu des accidents graves avec les rideaux de scène. La sécurité n’est pas une fonctionnalité, c’est le produit d’un processus. Les normes naissent après des accidents tragiques. Même avec beaucoup de compétence et de créativité, il est impossible d’atteindre la sécurité en se contentant d’intuitions
  • Les deux points essentiels sont : « les enfants ne doivent pas pouvoir arracher les stores du mur ni les faire tomber sur eux » et « il ne doit pas y avoir de danger lié aux cordons autour du cou ». Avec un ouvreur automatique, il faut aussi ajouter : « les doigts ne doivent pas pouvoir se coincer dans le mécanisme et les cordons ne doivent pas s’emmêler » et « il ne doit pas y avoir de risque d’électrocution ». J’ai conçu l’ouvreur de stores de chez nous pour qu’il soit extrêmement sûr. J’ai fixé le bas du cordon au plafond, ajouté une poulie au cordon, suspendu un contrepoids de 1 kg, puis utilisé un solénoïde récupéré sur une valve Linktap en panne pour retirer une goupille et laisser le poids tirer sur le cordon. Tout l’appareil est installé hors de portée de ma fille, et en contrepartie le store s’ouvre très vite, en 0,5 seconde, ce qui aide vraiment à se réveiller le matin. Pour le refermer, c’est manuel, mais ce n’est pas gênant
  • Il faut aussi réfléchir aux problèmes de sécurité quand des stores intelligents ouvrent une pièce au mauvais moment. Par exemple quand on se change, quand un couple est ensemble, ou quand des enfants jouent dehors. Je me demande s’il ne faudrait pas un mode de verrouillage du type « pas maintenant ». Sinon, la pièce pourrait se retrouver exposée à l’extérieur comme dans un film, sans qu’on s’en rende compte
• Chez moi, tous les stores sont équipés de SwitchBot Blind Tilt. En surveillant bien les promos, on peut les avoir entre 50 et 60 dollars pièce. Le panneau solaire pour maintenir la charge est inclus. En ajoutant le hub, on peut aussi intégrer HomeKit https://us.switch-bot.com/products/switchbot-blind-tilt
• Je me demande s’il ne serait pas possible d’estimer plus précisément le couple en mesurant le courant du moteur. Je ne suis pas spécialiste, mais détecter la tension avec une petite résistance shunt me semble une approche correcte
  • Le courant moteur peut donner une indication approximative du couple, surtout avec des moteurs à forte réduction, mais ce n’est pas vraiment satisfaisant. Mesurer directement le couple en sortie, comme dans cette réalisation, est bien préférable. Les mécanismes à élasticité en série sont une approche représentative. La mesure de courant est aussi très utilisée parce qu’elle est facile à mettre en œuvre, mais pour la convertir en valeur de couple précise sur un motoréducteur, il faut beaucoup de calibrage
  • Dans le passé, on utilisait aussi cette méthode dans les barrières et systèmes de contrôle d’accès. Si le courant montait brusquement, le système considérait qu’il avait heurté quelque chose et faisait automatiquement repartir la barrière en arrière
• Pour les stores enrouleurs, j’ai eu de bons résultats avec la combinaison Ryse SmartShade, hub WiFi et Home Assistant L’installation n’a pas été simple et je l’ai fait sur 10 fenêtres, mais au final j’en suis satisfait On peut écrire soi-même les routines d’automatisation en YAML (ou TypeScript), et contrôler les stores aussi avec des assistants vocaux comme Siri Site du produit Site de documentation
• Je me demande s’il existe déjà un produit similaire pour les volets roulants intégrés épais qu’on voit souvent en Italie, ceux qu’on ouvre et ferme de l’intérieur avec une sangle plate en tissu
  • Il y a les mêmes en Allemagne. J’ai moi aussi remplacé par le passé des volets manuels dans toute la maison par des rouleaux motorisés (on dirait qu’il n’est pas possible de simplement remplacer la sangle par une version motorisée). Une fois les rouleaux motorisés installés, on peut ajouter un Shelly Plus 2PM derrière chaque interrupteur et l’intégrer à Home Assistant. Tous les volets se ferment un certain temps après le coucher du soleil et remontent à heure fixe le matin. Le contrôle manuel reste bien sûr possible. Avec ChatGPT, on peut même générer du YAML complexe. La seule limite, c’est l’imagination
  • Il me semble avoir déjà vu ce type de volets quelque part en Asie du Sud-Est, donc je crois voir de quoi tu parles. Je pense que le principal défi est de remplacer par une version motorisée l’enrouleur actuellement utilisé
  • Il suffit de chercher avec les mots-clés tapparella motorizzata
• Chez nous, la cuisine, la salle à manger et le salon sont au sud, avec 11 fenêtres. Nous utilisons des stores enrouleurs motorisés grand public et nous en sommes vraiment très satisfaits. Rien que le fait de pouvoir ouvrir et fermer les fenêtres d’une simple pression dans les pièces très ensoleillées ou avec une belle vue améliore énormément la qualité de vie