Репелент за котки: 4 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Като начало, не мразя котките, но обичам птиците. В моята градина имаме няколко отворени клетки, където птиците могат да влизат и излизат, както си искат. Там могат да намерят храна и вода. За съжаление понякога котка от квартала влиза в градината ми и аз не искам да хваща птици.

Купих репелент за котки преди няколко години, но той вече не работи. Когато си купих нов, дъщеря ми можеше да чуе звука, който беше доста обезпокоителен, затова го върнах. Изглеждаше, че работи на честота от около 20 kHz. Започнах да търся версия, която работеше на 40 kHz, но тогава ми хрумна да създам такава сама.

Често бях изненадан от броя на интегралните схеми с външни компоненти, които бяха използвани в тези устройства, също така предишната ми версия използваше две интегрални схеми NE555, една за високочестотен тон и една за мигане на светодиодите на устройството. Нямах нужда от мигащи светодиоди, само 40 kHz сигнал ми беше достатъчен.

Моят репелент за котки е базиран на микроконтролер PIC12F615, който има вградена електроника за генериране на сигнал за модулация на импулсна широчина (PWM). Поради този хардуер едва ли са необходими външни компоненти. Освен това използвах и друга функция на PIC, за да подобря функционалността на моя репелент Cat.

Стъпка 1: Електронният дизайн за отблъскване на котки

Схематичната диаграма показва дизайна на отблъскващото средство за котки. Състои се от един PIC12F615, два пиезо зумера и някои кондензатори. Захранва се от три NiMH акумулаторни батерии и използва външен мини пасивен инфрачервен (PIR) модул за откриване на движение. Тъй като предишното ми средство против котки имаше слънчев панел, аз го използвах отново в този дизайн, за да презаредя батериите.

Първоначално мислех, че имам нужда от драйвер IC като HEF4049, за да управлявам пиезо зумерите, но изглежда не беше така. PIC беше повече от способен да управлява пиезо зумери директно. На екранните снимки на моя осцилоскоп виждате сигналите на пин 2 и пин 3 на PIC без и с пиезо зумери, свързани към PIC.

PIC12F615 поддържа режим на ШИМ мост, което означава, че когато единият изход е висок, другият излиза. Когато свързвате двата изхода към пиезо зумер, колебанието на напрежението ще бъде два пъти по -голямо от напрежението на батерията и така удвояването на изходния сигнал на пиезо зумера. Включих и екранна снимка на моя осцилоскоп на този сигнал.

Мини PIR модулът има цялата електроника, интегрирана в PIR детектора и може да работи при захранващо напрежение от 2,7 до 12 волта. Обхватът му е ограничен до около 3-5 метра, което е достатъчно за моята цел.

За този проект се нуждаете от следните електронни компоненти:

• 1 PIC микроконтролер 12F615
• 1 мини пасивен инфрачервен модул (PIR)
• 1 Шотки диод, напр. 1N5819
• 2 пиезо зумера, 40 kHz, напр. Мурата MA40S4S
• 4 керамични кондензатора от 100 nF
• 1 резистор от 1 kOhm
• 1 светодиод с висока яркост
• 1 държач за батерии за 3 батерии АА
• 3 NiMH AA акумулаторни батерии
• 1 слънчев панел от 4,2 волта, 100 mA. Може да бъде и панел с по -високо напрежение.

Направих някои измервания на консумацията на енергия на устройството. Когато е в режим на заспиване, PIC почти не използва никаква мощност - поне аз не можех да го измерим - но PIR черпи непрекъснат ток от 16 uA. Когато PIC и зумери са активни, средният общ ток е около 4.4 mA. Мощността, доставена от слънчевия панел, трябва да бъде достатъчна, за да поддържа батериите заредени.

BTW. Използвах само 3 батерии, защото имах соларен панел, който можеше да захранва само около 4,2 волта, но можете да използвате и 4 акумулаторни батерии и слънчев панел, който може да осигури 6 волта. Ако направите това, сигналът на пиезо зумерите ще се увеличи и така ще се увеличи обхватът на отблъскващото средство за котки.

Използвах макет за сглобяване на електрониката. На снимката можете да видите дъската по време на теста.

Стъпка 2: Корпусът за отблъскване на котки

Хората, които имат 3D принтер, биха могли да отпечатат корпуса, но тъй като нямам такъв принтер, използвах бяла акрилна пластмаса с дебелина 3 мм, за да създам корпуса. Снимките показват отделните части и сглобената версия.

След като залепих всички части заедно - с изключение на долната плоча - я боядисах с някаква златна спрей боя, която бях сложил наоколо.

Стъпка 3: Софтуерът

Както бе споменато по-рано, използвах допълнителен вграден хардуер на PIC12F615, за да разширя набора от функции за отблъскване на котки.

Софтуерът изпълнява следните основни задачи:

• Когато PIR открие движение, той генерира импулс на своя изход, който е свързан към външния прекъсвач на PIC. Това събитие ще събуди PIC от режим на заспиване и ще нулира таймера. Таймерът ще се нулира при всяко откриване на движение от PIR.
• Когато PIC се събуди и таймерът се нулира, се генерира 40 kHz сигнал за пиезо зумери и светодиодът се включва.
• Когато PIR не открие движение за 60 секунди, 40 kHz сигналът се спира, светодиодът се изключва и PIC влиза в режим на заспиване, за да намали консумацията на енергия.

• Допълнителната функция е следната. PIC има аналогов цифров конвертор (ADC) на борда, който използвах за измерване на напрежението на батерията. Реализирани са две функции:

  • Когато напрежението на батерията падне под 3.0 Volt и устройството е активно, светодиодът ще мига, за да покаже, че напрежението на батерията е ниско.
  • Когато напрежението на батерията падне под 2,7 волта и устройството е активно, PIC веднага ще се върне в режим на заспиване, след като се събуди. Тази функция се прилага, за да се предотврати пълното изтощаване на батериите, което може да навреди на батериите.

Както можете да очаквате от всички мои PIC проекти, софтуерът е написан в JAL, подобен на Pascal език за програмиране на високо ниво за PIC микроконтролери.

Изходният файл JAL и файлът Intel Hex за програмиране на PIC са приложени.

Ако се интересувате от използването на микроконтролера PIC с JAL, посетете уеб сайта на JAL.

Стъпка 4: Репелентът за котки в действие

Този много кратък видеоклип показва котешкия репелент в действие. Имитирам малко Cat, като минавам покрай устройството от 3 метра. Както виждате - но не чувате - устройството се включва веднага щом го подмина.

За моя изненада PIR е доста чувствителен, дори по -чувствителен от устройството за отблъскване на котки, което бях купил преди много години. Забелязах също, че се включва, когато минават големи птици, но изглежда, че звукът не ги притеснява.

Забавлявайте се да направите този Instructable и очакваме с нетърпение вашите реакции и резултати.