Katės repelentas: 4 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Pirmiausia nekenčiu kačių, bet myliu paukščius. Mano sode yra keletas atvirų narvų, į kuriuos paukščiai gali patekti ir išeiti, kaip nori. Ten jie gali rasti maisto ir vandens. Deja, kartais į mano sodą įeina katė iš kaimynystės ir aš nenoriu, kad ji gaudytų paukščius.

Prieš keletą metų nusipirkau repelentą katėms, bet jis nebeveikia. Kai nusipirkau naują, dukra girdėjo gana nerimą keliantį garsą, todėl grąžinau. Atrodė, kad jis veikia maždaug 20 kHz dažniu. Pradėjau ieškoti versijos, veikiančios 40 kHz dažniu, bet tada kilo mintis ją sukurti pačiai.

Mane dažnai nustebino šiuose įrenginiuose naudojamų išorinių komponentų IC skaičius, taip pat mano ankstesnėje versijoje buvo naudojami du NE555 IC, vienas - aukšto dažnio tonui, o kitas - prietaiso šviesos diodams mirksėti. Man nereikėjo mirksėti šviesos diodų, man pakako tik 40 kHz signalo.

Mano katės repelentas yra pagrįstas PIC12F615 mikrovaldikliu, kuriame yra įmontuota elektronika, generuojanti impulsų pločio moduliacijos (PWM) signalą. Dėl šios techninės įrangos beveik nereikia jokių išorinių komponentų. Be to, aš panaudojau dar vieną PIC funkciją, kad pagerinčiau savo katės repelento funkcionalumą.

1 žingsnis: Katę atstumiantis elektroninis dizainas

Schemoje parodyta katės repelento konstrukcija. Jį sudaro vienas PIC12F615, du pjezo signalizatoriai ir kai kurie kondensatoriai. Jį maitina trys įkraunamos NiMH baterijos, o judėjimui aptikti naudojamas išorinis mini pasyvusis infraraudonųjų spindulių (PIR) modulis. Kadangi mano ankstesnis kačių repelentas turėjo saulės kolektorių, aš jį pakartotinai panaudojau taip, kad įkraučiau baterijas.

Iš pradžių maniau, kad man reikia tokio vairuotojo IC, kaip HEF4049, kad galėčiau valdyti pjezo signalus, bet neatrodė, kad taip yra. PIC buvo daugiau nei pajėgus tiesiogiai valdyti pjezo signalus. Mano osciloskopo ekrano kopijose matote PIC 2 ir 3 kaiščių signalus be ir su PIC prijungtais pjezo signalizatoriais.

PIC12F615 palaiko PWM tilto režimą, o tai reiškia, kad kai vienas išėjimas yra aukštas, kitas išeina žemas. Prijungus abu išėjimus prie pjezo garsinio signalo, įtampos svyravimas bus dvigubai didesnis už akumuliatoriaus įtampą ir taip padvigubės pjezo signalų išėjimo signalas. Aš taip pat įtraukiau šio signalo osciloskopo ekrano kopiją.

Mini PIR modulis turi visą elektroniką, integruotą į PIR detektorių, ir gali veikti esant 2,7–12 voltų maitinimo įtampai. Jo diapazonas yra tik apie 3-5 metrus, o tai yra pakankamai mano tikslui.

Šiam projektui jums reikalingi šie elektroniniai komponentai:

• 1 PIC mikrovaldiklis 12F615
• 1 mini pasyvus infraraudonųjų spindulių modulis (PIR)
• 1 „shottkey“diodas, pvz. 1N5819
• 2 pjezo signalizatoriai, 40 kHz, pvz. Murata MA40S4S
• 4 keraminiai 100 nF kondensatoriai
• 1 rezistorius 1 kOhm
• 1 didelio ryškumo šviesos diodas
• 1 baterijų laikiklis 3 AA baterijoms
• 3 NiMH AA įkraunamos baterijos
• 1 4,2 V, 100 mA saulės kolektorius. Taip pat gali būti aukštesnės įtampos skydelis.

Aš padariau keletą prietaiso energijos suvartojimo matavimų. Kai miego režimu PIC beveik nenaudoja jokios energijos - bent jau aš negalėjau jos išmatuoti -, tačiau PIR traukia nuolatinę 16 uA srovę. Kai PIC ir garsiniai signalai yra aktyvūs, vidutinė bendra srovė yra apie 4,4 mA. Saulės skydelio tiekiamos energijos turėtų pakakti, kad baterijos būtų įkrautos.

BTW. Naudojau tik 3 baterijas, nes aplink buvo saulės kolektorius, galintis tiekti tik apie 4,2 volto įtampą, tačiau taip pat galite naudoti 4 įkraunamas baterijas ir saulės kolektorių, galintį tiekti 6 voltų įtampą. Jei tai padarysite, signalas pjezo signalizatoriuose padidės ir taip padidės kačių repelentų diapazonas.

Elektronikai surinkti naudojau duonos lentą. Nuotraukoje galite pamatyti lentą bandymo metu.

2 žingsnis: kačių repelentas

Žmonės, turintys 3D spausdintuvą, galėjo atspausdinti korpusą, bet kadangi neturiu tokio spausdintuvo, korpusui sukurti panaudojau baltą akrilo plastiką, kurio storis 3 mm. Nuotraukose parodytos atskiros dalys ir surinkta versija.

Priklijavus visas dalis, išskyrus apatinę plokštę, nudažiau ją auksiniais purškiamais dažais, kuriuos turėjau kloti.

3 žingsnis: programinė įranga

Kaip minėta anksčiau, aš panaudojau papildomą „PIC12F615“įmontuotą aparatinę įrangą, kad išplėstų kačių repelento funkcijų rinkinį.

Programinė įranga atlieka šias pagrindines užduotis:

• Kai PIR aptinka judėjimą, jis sukuria impulsą savo išėjime, kuris yra prijungtas prie išorinio PIC pertraukimo kaiščio. Šis įvykis pažadins PIC iš miego režimo ir iš naujo nustatys laikmatį. Laikmatis iš naujo nustatomas kiekvieną kartą, kai PIR nustato judesį.
• Pažadinus PIC ir iš naujo nustatant laikmatį, pjezo signalizatoriams sukuriamas 40 kHz signalas ir įjungiamas šviesos diodas.
• Kai 60 sekundžių PIR neaptinka jokio judesio, 40 kHz signalas sustabdomas, šviesos diodas išjungiamas ir PIC pereina į miego režimą, kad sumažėtų energijos suvartojimas.

• Papildoma funkcija yra tokia. PIC turi analoginį skaitmeninį keitiklį (ADC), kurį naudoju akumuliatoriaus įtampai matuoti. Įgyvendinamos dvi funkcijos:

  • Kai akumuliatoriaus įtampa nukrenta žemiau 3,0 voltų ir prietaisas yra aktyvus, mirksi šviesos diodas, rodantis, kad akumuliatoriaus įtampa yra žema.
  • Kai akumuliatoriaus įtampa nukrenta žemiau 2,7 volto ir prietaisas yra aktyvus, PIC iš karto vėl užmiega, kai jis pažadinamas. Ši funkcija įdiegta siekiant išvengti, kad baterijos būtų visiškai išsikrovusios, o tai gali pakenkti baterijoms.

Kaip ir galima tikėtis iš visų mano PIC projektų, programinė įranga parašyta JAL-Pascal tipo aukšto lygio programavimo kalba, skirta PIC mikrovaldikliams.

Pridedamas JAL šaltinio failas ir „Intel Hex“failas PIC programavimui.

Jei jus domina PIC mikrovaldiklio naudojimas su JAL, apsilankykite JAL svetainėje.

4 žingsnis: veikiantis katės repelentas

Šiame labai trumpame vaizdo įraše parodyta, kaip veikia katės repelentas. Aš šiek tiek imituoju katę, eidamas pro prietaisą iš 3 metrų. Kaip matote, bet negirdite, prietaisas įjungiamas, kai tik jį pravažiuoju.

Mano nuostabai, PIR yra gana jautrus, netgi jautresnis nei Cat Repellent prietaisas, kurį nusipirkau prieš daugelį metų. Taip pat pastebėjau, kad jis įsijungia, kai pro šalį eina dideli paukščiai, bet atrodo, kad garsas jiems netrukdo.

Smagiai sukurkite šią instrukciją ir laukite jūsų reakcijos bei rezultatų.