Mačji repelent: 4 koraki (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

Za začetek ne maram mačk, ampak ljubim ptice. Na mojem vrtu imamo nekaj odprtih kletk, kamor lahko ptice vstopajo in odhajajo, kakor želijo. Tam lahko najdejo hrano in vodo. Na žalost včasih na moj vrt vstopi mačka iz soseske in nočem, da bi ulovila ptice.

Pred nekaj leti sem kupil repelent za mačke, ki pa ni več deloval. Ko sem kupila novega, je hči slišala zelo moteč zvok, zato sem ga vrnila. Zdelo se je, da deluje pri frekvenci okoli 20 kHz. Začel sem iskati različico, ki je delovala na 40 kHz, potem pa se mi je porodila zamisel, da bi jo izdelal sam.

Pogosto sem bil presenečen nad številom IC z zunanjimi komponentami, ki so bile uporabljene v teh napravah, tudi moja prejšnja različica je uporabljala dva IC -ja NE555, enega za visokofrekvenčni ton in enega za utripanje LED na napravi. Nisem potreboval utripajočih LED, dovolj mi je le 40 kHz signal.

Moj odganjalec mačk temelji na mikrokrmilniku PIC12F615, ki ima vgrajeno elektroniko za ustvarjanje signala pulzne širinske modulacije (PWM). Zaradi te strojne opreme skoraj niso potrebne nobene zunanje komponente. Poleg tega sem uporabil še eno funkcijo PIC za izboljšanje funkcionalnosti mojega repelenta Cat.

1. korak: elektronsko oblikovanje repelentov Cat

Shematski diagram prikazuje zasnovo odganjalca mačk. Sestavljen je iz enega PIC12F615, dveh piezo zvočnikov in nekaj kondenzatorjev. Poganjajo ga tri polnilne baterije NiMH in za zaznavanje gibanja uporablja zunanji mini pasivni infrardeči modul (PIR). Ker je imel moj prejšnji repelent za mačke sončno ploščo, sem ga ponovno uporabil v tej zasnovi, da sem napolnil baterije.

Sprva sem mislil, da potrebujem gonilnik IC, kot je HEF4049, za pogon piezo brenčevalcev, vendar se mi ni zdelo tako. PIC je bil več kot sposoben neposredno poganjati piezo zvočnike. Na posnetkih zaslona mojega osciloskopa vidite signale pin 2 in pin 3 PIC brez in s piezo zvočniki, povezanimi s PIC.

PIC12F615 podpira način premoščanja PWM, kar pomeni, da ko je en izhod visok, je drugi nizek. Pri priključitvi obeh izhodov na piezo -zvočni signal bo nihanje napetosti dvakrat večje od napetosti akumulatorja, kar bo podvojilo izhodni signal piezo -zvočnikov. Priložil sem tudi posnetek zaslona svojega osciloskopa tega signala.

Modul mini PIR ima vgrajeno elektroniko v detektorju PIR in lahko deluje pri napajalni napetosti od 2,7 do 12 voltov. Njegov doseg je omejen na približno 3-5 metrov, kar zadošča za moj namen.

Za ta projekt potrebujete naslednje elektronske komponente:

• 1 mikrokrmilnik PIC 12F615
• 1 mini pasivni infrardeči modul (PIR)
• 1 Shottkey dioda, npr. 1N5819
• 2 piezo brenčalnika, 40 kHz, npr. Murata MA40S4S
• 4 keramični kondenzatorji po 100 nF
• 1 upor 1 kOhm
• 1 LED z visoko svetilnostjo
• 1 nosilec za 3 baterije AA
• 3 NiMH AA polnilne baterije
• 1 solarna plošča z napetostjo 4,2 V, 100 mA. Lahko je tudi plošča z višjo napetostjo.

Naredil sem nekaj meritev porabe energije naprave. V načinu mirovanja PIC skoraj ne porabi energije - vsaj jaz ga nisem mogel izmeriti - vendar PIR črpa neprekinjen tok 16 uA. Ko sta PIC in zvočniki aktivni, je povprečni skupni tok približno 4,4 mA. Moč, ki jo prinaša sončna celica, mora zadostovati za polnjenje baterij.

BTW. Uporabil sem samo 3 baterije, ker sem imel okrog sončne plošče, ki je lahko napajala le okoli 4,2 volta, lahko pa uporabite tudi 4 akumulatorske baterije in sončno ploščo, ki lahko zagotovi 6 voltov. Če to storite, se bo signal na piezo zvočnikih povečal in s tem povečal domet odganjanja mačk.

Za izdelavo elektronike sem uporabil ploščo. Na fotografiji lahko vidite ploščo med preskusom.

2. korak: ohišje, ki odbija mačke

Ljudje, ki imajo 3D tiskalnik, bi lahko natisnili ohišje, a ker takega tiskalnika nimam, sem za izdelavo ohišja uporabil belo akrilno plastiko debeline 3 mm. Slike prikazujejo posamezne dele in sestavljeno različico.

Ko sem zlepil vse dele - razen spodnje plošče - sem jo pobarval z zlato barvo, ki sem jo imel okoli.

3. korak: programska oprema

Kot smo že omenili, sem uporabil nekaj dodatne vgrajene strojne opreme PIC12F615 za razširitev nabora funkcij repelenta za mačke.

Programska oprema opravlja naslednje glavne naloge:

• Ko PIR zazna gibanje, na svojem izhodu ustvari impulz, ki je povezan z zunanjim prekinitvenim zatičem PIC. Ta dogodek bo prebudil PIC iz spanja in ponastavil časovnik. Časovnik se ponastavi z vsakim zaznavanjem gibanja s strani PIR.
• Ko se PIC prebudi in se časovnik ponastavi, se za piezo zvočnike ustvari signal 40 kHz in LED se prižge.
• Ko PIR 60 sekund ne zazna gibanja, se signal 40 kHz ustavi, LED ugasne in PIC preklopi v način mirovanja, da zmanjša porabo energije.

• Dodatna funkcija je naslednja. PIC ima vgrajen analogno digitalni pretvornik (ADC), s katerim sem meril napetost akumulatorja. Izvedeni sta dve funkciji:

  • Ko napetost akumulatorja pade pod 3,0 V in je naprava aktivna, LED utripa, kar pomeni, da je napetost baterije nizka.
  • Ko napetost akumulatorja pade pod 2,7 V in je naprava aktivna, bo PIC takoj po tem, ko se je prebudil, spet zaspal. Ta funkcija se izvaja, da se prepreči, da bi bile baterije popolnoma izpraznjene, kar lahko poškoduje baterije.

Kot lahko pričakujete od vseh mojih projektov PIC, je programska oprema napisana v JAL-u, v Pascalu podobnem programskem jeziku na visoki ravni za mikrokrmilnike PIC.

Priloženi sta izvorna datoteka JAL in datoteka Intel Hex za programiranje PIC.

Če vas zanima uporaba mikrokrmilnika PIC z JAL, obiščite spletno mesto JAL.

4. korak: Mačji repelent v akciji

Ta zelo kratek videoposnetek prikazuje Cat Repelent v akciji. Posnemam malega Mačka, ko grem mimo naprave od 3 metrov stran. Kot lahko vidite - vendar ne slišite - se naprava vklopi takoj, ko jo prenesem.

Na moje presenečenje je PIR precej občutljiv, še bolj občutljiv kot naprava Cat Repellent, ki sem jo kupil pred mnogimi leti. Opazil sem tudi, da se vklopi, ko gredo mimo velikih ptic, vendar se zdi, da jih zvok ne moti.

Uživajte v izdelavi tega navodila in se veselimo vaših odzivov in rezultatov.