Odbijač mačaka: 4 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Za početak, ne mrzim mačke, ali volim ptice. U mom vrtu imamo neke otvorene kaveze u koje ptice mogu ući i izaći kako žele. Tamo mogu pronaći hranu i vodu. Nažalost, ponekad mačka iz susjedstva uđe u moj vrt i ne želim da ulovi nijednu pticu.

Kupio sam sredstvo za zaštitu od mačaka prije nekoliko godina, ali više nije djelovalo. Kad sam kupila novi, kći je mogla čuti zvuk koji je bio prilično uznemirujući pa sam ga vratila. Činilo se da radi na frekvenciji od oko 20 kHz. Počeo sam tražiti verziju koja je radila na 40 kHz, ali onda sam došao na ideju da je napravim sam.

Često sam bio iznenađen brojem IC -a sa vanjskim komponentama koji su se koristili u ovim uređajima, a i moja prethodna verzija koristila je dva NE555 IC -a, jedan za visokofrekventni ton i jedan za treptanje LED dioda na uređaju. Nisam imao potrebu za trepćućim LED diodama, dovoljan mi je bio samo signal od 40 kHz.

Moj repelent za mačke zasnovan je na mikrokontroleru PIC12F615 koji ima ugrađenu elektroniku za generiranje signala Pulse Width Modulation (PWM). Zbog tog hardvera jedva da su potrebne vanjske komponente. Pored toga, koristio sam i drugu funkciju PIC -a za poboljšanje funkcionalnosti svog Cat repelenta.

Korak 1: Elektronički dizajn koji odbija Cat

Shematski dijagram prikazuje dizajn odbijača za mačke. Sastoji se od jednog PIC12F615, dva piezo zvučnika i nekoliko kondenzatora. Pokreću ga tri NiMH punjive baterije i koristi vanjski mini pasivni infracrveni (PIR) modul za detekciju kretanja. Budući da je moj prethodni repelent za mačke imao solarnu ploču, ponovno sam ga upotrijebio u ovom dizajnu kako bih napunio baterije.

U početku sam mislio da mi je potreban upravljački sklop poput HEF4049 za pogon piezo zvučnika, ali izgleda da to nije bio slučaj. PIC je bio više nego sposoban za direktno pokretanje piezo zvučnika. Na snimkama ekrana mog osciloskopa vidite signale pina 2 i pina 3 PIC -a bez i sa piezo zujalicama spojenim na PIC.

PIC12F615 podržava PWM bridge način rada što znači da kada jedan izlaz ide visoko, drugi izlaz pada. Pri povezivanju oba izlaza na piezo zujalicu, napon će biti dvostruko veći od napona baterije, pa će se udvostručiti izlazni signal piezo zvučnika. Uključio sam i snimak ekrana svog osciloskopa tog signala.

Mini PIR modul ima svu elektroniku integriranu u PIR detektor i može raditi na naponu napajanja od 2,7 do 12 volti. Njegov domet je ograničen na oko 3-5 metara što je dovoljno za moju svrhu.

Za ovaj projekt trebate sljedeće elektroničke komponente:

• 1 PIC mikrokontroler 12F615
• 1 mini pasivni infracrveni modul (PIR)
• 1 Shottkey dioda, npr. 1N5819
• 2 piezo zvučnika, 40 kHz, npr. Murata MA40S4S
• 4 keramička kondenzatora od 100 nF
• 1 otpornik od 1 kOhm
• 1 LED dioda velike svjetline
• 1 držač za 3 baterije AA
• 3 NiMH AA punjive baterije
• 1 solarni panel od 4,2 Volta, 100 mA. Može biti i ploča sa većim naponom.

Napravio sam neka mjerenja potrošnje energije uređaja. U stanju mirovanja PIC jedva da koristi bilo kakvu energiju - barem ja to nisam mogao izmjeriti - ali PIR crpi kontinuiranu struju od 16 uA. Kada su PIC i zujalice aktivne, prosječna ukupna struja je oko 4,4 mA. Snaga koju solarni panel isporučuje trebala bi biti dovoljna da baterije ostanu napunjene.

BTW. Koristio sam samo 3 baterije jer sam oko sebe imao solarni panel koji je mogao napajati samo oko 4,2 Volta, ali možete koristiti i 4 punjive baterije i solarni panel koji može dati 6 volti. Ako to učinite, signal na piezo -zujalicama će se povećati, a time će se povećati i domet sredstva za zaštitu od mačaka.

Koristio sam ploču za sastavljanje elektronike. Na fotografiji možete vidjeti ploču tokom testa.

Korak 2: Kućište za odbijanje mačaka

Ljudi koji imaju 3D štampač mogli su odštampati kućište, ali pošto ja nemam takav štampač, za izradu kućišta koristio sam bijelu akrilnu plastiku debljine 3 mm. Slike prikazuju pojedinačne dijelove i sastavljenu verziju.

Nakon što sam zalijepila sve dijelove - osim donje ploče - obojila sam je nekom zlatnom bojom u spreju koju sam položila okolo.

Korak 3: Softver

Kao što je ranije spomenuto, upotrijebio sam dodatni ugrađeni hardver PIC12F615 kako bih proširio skup funkcija odbijača za mačke.

Softver obavlja sljedeće glavne zadatke:

• Kada PIR detektira kretanje, na svom izlazu generira impuls koji je spojen na vanjski prekidni pin na PIC -u. Ovaj događaj će probuditi PIC iz stanja mirovanja i poništit će mjerač vremena. Tajmer će se resetirati pri svakom otkrivanju kretanja od strane PIR -a.
• Kada se PIC probudi i mjerač vremena resetira, generira se signal od 40 kHz za piezo zvučnike i LED se uključuje.
• Kad PIR 60 sekundi ne otkrije nikakvo kretanje, signal od 40 kHz se zaustavlja, LED se isključuje i PIC ulazi u stanje mirovanja radi smanjenja potrošnje energije.

• Dodatna funkcija je sljedeća. PIC ima ugrađen analogno digitalni pretvarač (ADC) koji sam koristio za mjerenje napona baterije. Implementirane su dvije funkcije:

  • Kada napon baterije padne ispod 3,0 V i uređaj je aktivan, LED će treperiti kako bi označio da je napon baterije nizak.
  • Kad napon baterije padne ispod 2,7 V i uređaj je aktivan, PIC će se odmah probuditi nakon što se probudio. Ova funkcija je implementirana kako bi se spriječilo potpuno pražnjenje baterija što može oštetiti baterije.

Kao što možete očekivati od svih mojih PIC projekata, softver je napisan u JAL-u, programskom jeziku sličnom Pascalu za PIC mikrokontrolere.

Priložene su JAL izvorna datoteka i Intel Hex datoteka za programiranje PIC -a.

Ako ste zainteresirani za korištenje PIC mikrokontrolera s JAL -om, posjetite web stranicu JAL -a.

Korak 4: Mačji repelent na djelu

Ovaj vrlo kratki video prikazuje Cat repelent na djelu. Imitiram pomalo Mačku prolazeći pored uređaja s udaljenosti od 3 metra. Kao što vidite - ali ne čujete - uređaj se uključuje čim ga prođem.

Na moje iznenađenje, PIR je prilično osjetljiv, čak i osjetljiviji od Cat Repelent uređaja koji sam kupio prije mnogo godina. Takođe sam primetio da se uključuje kada velike ptice prođu, ali zvuk im izgleda ne smeta.

Zabavite se čineći ovaj Instructable i radujemo se vašim reakcijama i rezultatima.