Cảm biến khóa cửa Aqara cho cửa uPVC

Mẫu in này cho phép bạn tự chế tạo một cảm biến nhỏ để gắn vào chốt cửa uPVC kiểu Anh, giúp báo cáo trạng thái khóa/mở cửa mà không cần phải thay đổi kết cấu ổ khóa hay lắp đặt khóa thông minh đắt tiền.

Mình đang dùng hai loại cửa uPVC kiểu Anh khác nhau và thiết kế này đều vừa vặn hoàn hảo, nên mình nghĩ nó khá phổ chuẩn, tuy nhiên mình không dám cam kết 100% sẽ vừa với cửa nhà bạn. Phần hở của chốt cửa nhà mình có kích thước "14mm x 66mm với độ sâu tối đa 25mm". Vì thiết kế này khá khít nên bạn cần đảm bảo cửa nhà mình cũng có kích thước tương tự để sử dụng.

Mình đã tạo phiên bản v1 cách đây hai năm và dùng hàng ngày cho cửa trước và cửa sau. Dù mình không phải dân thiết kế 3D chuyên nghiệp nên bản vẽ còn đơn giản, nhưng nó hoạt động cực kỳ ổn định. Sau vài năm, mình chỉ cần thay pin một hai lần, và có một lần công tắc từ dạng thủy tinh bị vỡ, nên mình nghĩ đã đến lúc cải tiến lại một chút.

Phiên bản này thay thế công tắc từ thủy tinh bằng loại bọc nhựa để bảo vệ tốt hơn. Mình cũng đã bỏ phần đế của vỏ, giúp bạn dễ dàng thay pin hoặc nhấn nút reset mà không cần tháo cả bo mạch ra khỏi vỏ như trước. Mình đã lắp thử nghiệm được một tuần và nó hoạt động tốt y như v1.

Các quyết định thiết kế dựa trên sự kết hợp của: kỹ năng thiết kế cơ bản của mình, khả năng lắp vừa trong cửa mà không gây cản trở chốt, khoảng cách tối ưu giữa nam châm và cảm biến, và tính tiện lợi khi lắp ráp.

In ấn:

• Có các file đảo chiều (inverted) tùy thuộc vào hướng mở cửa của bạn. Mình dùng một cái cho cửa sau và một cái cho cửa trước, bạn hãy nhìn vào cửa nhà mình và so sánh với file STL để chọn cái phù hợp.
• Các file STL đã được xoay đúng hướng để in.
• Cần dùng support cho khung chính, mình dùng kiểu tree.
• Không cần cài đặt in đặc biệt nào khác, mình in với infill 10%, độ dày lớp 0.16mm trên máy K1C.

Bạn sẽ cần:

• Cảm biến Aqara contact sensor (https://amzn.eu/d/0exv02C5)
• Công tắc từ bọc nhựa (Plastic Reed Switch) (https://amzn.eu/d/05teoK43)
• Một ít dây điện loại nhỏ, mình dùng dây lõi đặc (https://amzn.eu/d/0g075TC8)
• Nam châm Neodymium 10mm x 3mm x 2mm (https://ebay.us/m/ysrIT8)
• Keo Epoxy (https://amzn.eu/d/04MLiOHj)
• Băng dính hai mặt (https://amzn.eu/d/05fRk8EO)
• Mỏ hàn điện

Các bước lắp ráp:

1. In file theo hướng phù hợp với cửa của bạn. Khung chính là bắt buộc, các phần vỏ bổ sung là tùy chọn nếu bạn muốn che chắn kỹ hơn cho cảm biến/công tắc từ.
2. Mở cảm biến Aqara và cắt bỏ công tắc từ có sẵn bên trong bằng kìm cắt.
3. Cắt hai đoạn dây điện hơi dài một chút và hàn vào các điểm tiếp xúc của công tắc từ cũ.
4. Lắp công tắc từ mới vào khe trên khung (phải rất khít) và đặt cảm biến Aqara vào vỏ in. Điều này giúp bạn ước lượng độ dài dây cần thiết. Bạn có thể xem cách mình đi dây trong ảnh.
5. Hàn các đầu dây vào công tắc từ, nhớ nhét gọn dây vào rãnh để không bị cộm. Nên kiểm tra xem mọi thứ hoạt động ổn chưa trước khi gắn nam châm.
6. Bạn có thể lắp thêm các phần vỏ phụ để che bo mạch.
7. Dán vài miếng băng dính vào mặt sau khung, ép cảm biến vào chốt cửa và cố định lại. Kiểm tra xem cửa có đóng mở khóa bình thường không.
8. Mình dùng keo Epoxy để dán nam châm vào chốt khóa cho chắc chắn.
9. Xong! Khi cần thay pin, mình chỉ cần dùng kìm mũi nhọn rút khung ra, thay pin và dán lại. Pin thường dùng được khoảng một năm. Mình dùng thêm các kịch bản trong HomeAssistant để cảnh báo nếu cửa mở mà khóa không thay đổi trạng thái, giúp phát hiện lỗi cảm biến hoặc hết pin.