Automatyczna klapa do gołębnika – Chickenguard, SZS-01, ESP32, siłownik 12V, czujnik zmierzchu

Pytanie

Otwieranie i samoczynne zamyka IE klapy do gołębnika

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• Klapę do gołębnika najprościej zautomatyzować, łącząc napęd (serwo, silnik z przekładnią lub siłownik liniowy 12 V DC) z niedrogim sterownikiem czasu/światła (gotowym modułem typu Chickenguard, SZS-01 lub własnym układem Arduino/ESP32 + RTC/​LDR).
• O świcie klapa otwiera się według harmonogramu albo po przekroczeniu progu jasności, a po zmroku zamyka; wyłączniki krańcowe i detekcja przeciążenia chronią gołębie przed przytrzaśnięciem.
• Zasilanie realizuje się bateryjno-solarnie lub z sieci 230 V → 12 V.

Kluczowe punkty
• napęd dobrany do masy klapy (≥ 3× zapas momentu)
• sterownik czasu + czujnik zmierzchowy (redukcja fałszywych zadziałań)
• wyłączniki krańcowe / autostop
• wodoodporna obudowa, zimowa tolerancja temperaturowa
• opcjonalna integracja z Wi-Fi / Home-Assistant

Szczegółowa analiza problemu

1. Wymagania funkcjonalne

1. Otwórz o świcie, zamknij po zmroku (lub wg zegara).
2. Bezpieczna siła – brak ryzyka przygniecenia ptaków.
3. Praca od −20 °C do +40 °C, wilgotność 100 %.
4. Autonomia energetyczna min. 30 dni bez słońca (wariant solarny).
5. Prosty tryb ręczny na wypadek awarii.

2. Blokowy schemat rozwiązania własnego

[Panel PV]→[MPPT/Ładowarka]→[Akumulator 12 V 7 Ah]→
                                   │
               ┌─────── Sterownik ───────┐
               │  MCU (ESP32)            │
               │  RTC DS3231             │
  [LDR]─┬─>ADC │  czujnik światła         │
        └──────│  logika otwarcie/zamknięcie
               │  BLE/Wi-Fi (opcjonalnie)│
               └─────────┬───────────────┘
                         │ sygnał PWM/Dir
                  [Mostek H 12 V 5 A]→[Siłownik liniowy]
                         │                ↑ krańcówki NC
                  pomiar prądu  ──────────┘

• ESP32 zapewnia Wi-Fi i OTA, ale przy minimalnym poborze (<80 µA w deep-sleep).
• DS3231 utrzymuje precyzyjny czas (+/-2 ppm).
• LDR w dzielniku 10 kΩ→\,ADC; histereza programowa 10–15 lx.
• Mostek H BTS7960 (43 A impulsowe) zabezpiecza przed zwarciem.
• Akumulator 7 Ah wystarcza na ok. 3 miesiące (2 × 20 s pracy/​doba, 1.2 A).

3. Napęd i mechanika

• Najbardziej niezawodne: liniowy siłownik śrubowy 12 V z wyłącznikami krańcowymi, skok 100–150 mm, siła 150–300 N (poradzi sobie z 3–4 kg klapą).
• Alternatywy: – serwomechanizm klasy “大舵机” 20 kg · cm (klapa uchylna)
– DC + przekładnia ślimakowa (auto-hamowanie w spoczynku).
• Prowadnice aluminiowe i plexiglasowa klapa minimalizują masę i zacinanie.
• Uszczelka szczotkowa ↓ przeciągi, ↓ ryzyko zamarzania.

4. Algorytm

1. Wybudzenie co 5 min.
2. Jeśli czas == ustawiony LUB LDR > próg_dzień → otwarcie.
3. Jeśli czas == ustawiony LUB LDR < próg_noc → zamknięcie.
4. Podczas ruchu co 50 ms:
   – sprawdź krańcówkę;
   – jeśli I_motor > 1.8 × I_nom → stop, cofnięcie 2 cm (anty-crush).
5. Sygnał błędu (LED/​MQTT).

5. Testy

• Cykl 10 000 otwarć w +20 °C i −10 °C (~14 lat pracy).
• Spryskiwanie wodą 30 min → brak penetracji IP54.
• Próba zamarznięcia: ruch po 12 h w −20 °C – wymagany moment 40 % wyższy.

Aktualne informacje i trendy

• Gotowe sterowniki (2024): Chickenguard PRO, Kerbl Door-Control, SZS-01 – wszystkie z auto-stop i kalibracją wagi 0,3-4 kg; ceny 400–900 zł.
• Integracja z Home-Assistant z wykorzystaniem ESPHome umożliwia geofencing (zamykanie przy burzy).
• Coraz częściej stosuje się czujniki radarowe 24 GHz (Infineon BGT60LTR11AIP) do kontroli obecności ptaków przy klapie.
• Trend low-power: siłownik BLDC + super-cap (↓ akumulator) oraz LoRaWAN dla zdalnej telemetrii w gospodarstwach.

Wspierające wyjaśnienia i detale

• Próg światła: świt ≈ 100 lx, zmierzch < 30 lx; histereza 10 lx zapobiega „klapaniu” przy chmurach.
• Pomiar prądu silnika (ACS712, INA219) pełni funkcję „czujnika przytrzaśnięcia”.
• Dodatkowy czujnik temperatury (DS18B20) pozwala opóźnić otwarcie zimą, gdy temp.<-15 °C.
• Porównanie napędów:

Aspekty etyczne i prawne

• Art. 6 ust. 1 Ustawy o ochronie zwierząt: obowiązek zapobiegania cierpieniu – moduł anty-crush jest wymagany.
• Napięcia ≤ 50 V DC mieszczą się w zakresie „very low voltage” – brak konieczności instalatora z SEP, ale zalecane bezpieczniki 3 A i zgodność z PN-EN 60335-2-95 (urządzenia do chowu drobiu).
• Systemy oparte na Wi-Fi: szyfruj WPA2, odseparuj od sieci produkcyjnej (RODO – monitoring posesji).

Praktyczne wskazówki

1. Umieść elektronikę w puszce IP65, na wysokości > 20 cm od podłoża (gnijące odchody).
2. Zaprojektuj ręczną klamkę od zewnątrz (prąd-, awaria-, lub pożar).
3. Przed zamknięciem migaj diodą/​syrenką 5 s – ptaki uczą się sygnału.
4. Stwórz log z ostatnich 50 cykli (EEPROM/​FS) dla analizy usterek.

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• Czujnik światła na zewnątrz, osłonięty, skierowany na północ – unikniesz oślepiania przez wschód/​zachód słońca.
• Połączenia lutowane + zalane silikonem; złącza AMP-Superseal na silnik.
• Jeśli gołębnik jest metalowy, zapewnij galwaniczną separację masy MCU (optoizolatory na wejściach krańcówek).

Sugestie dalszych badań

• Analiza wykorzystania czujników AI-Vision do liczenia powrotów i zamykania po ostatnim gołębiu.
• Sprawdzenie napędów BLDC z rekuperacją energii przy zamykaniu (odzysk ~5 %).
• Zbadanie wpływu koloru LED-ów sygnalizacyjnych na stres ptaków (badania etologiczne).

Krótkie podsumowanie

Zautomatyzowana klapa do gołębnika wymaga: solidnego napędu 12 V, sterownika czasu/światła, zabezpieczeń anty-crush i odporności na warunki atmosferyczne. Najszybszą drogą jest zakup gotowego modułu (Chickenguard, Kerbl, SZS-01). Jeśli zależy Ci na elastyczności i integracji IoT, zbuduj układ na ESP32 + RTC + czujnik zmierzchowy, zasilany akumulatorem ładowanym solarnie. Kluczowe są prawidłowy dobór momentu napędu, hermetyzacja i testy w niskiej temperaturze. W efekcie otrzymasz niezawodne, bezpieczne i niemal bezobsługowe rozwiązanie, które znacząco ułatwi opiekę nad ptakami.