Macskariasztó: 4 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Először is nem utálom a macskákat, de szeretem a madarakat. A kertemben van néhány nyitott ketrec, ahová a madarak kedvük szerint beléphetnek és távozhatnak. Ott ételt és vizet találnak. Sajnos néha egy macska a környékről belép a kertembe, és nem akarom, hogy madarat fogjon.

Néhány évvel ezelőtt vettem egy macskariasztót, de már nem működött. Amikor újat vásároltam, a lányom hallotta a hangot, ami elég zavaró volt, ezért visszaadtam. Úgy tűnt, hogy 20 kHz körüli frekvencián működik. Elkezdtem keresni a 40 kHz -en működő verziót, de aztán eszembe jutott, hogy magam készítsek egyet.

Gyakran meglepődtem az ezekben az eszközökben használt külső komponensekkel rendelkező IC -k számával, az előző verziómban két NE555 IC -t használtam, egyet a magas frekvenciájú hanghoz, egyet pedig az eszköz LED -jeinek villogásához. Nem volt szükségem villogó LED -ekre, csak a 40 kHz -es jel volt elegendő számomra.

A macskariasztó egy PIC12F615 mikrokontrollerre épül, amelynek fedélzeti elektronikája Pulse Width Modulation (PWM) jelet generál. A hardver miatt alig van szükség külső alkatrészekre. Ezenkívül a PIC egy másik funkcióját is felhasználtam a macskariasztó funkcióinak javítására.

1. lépés: A macskariasztó elektronika

A sematikus diagram a macskariasztó kialakítását mutatja. Egy PIC12F615 -ből, két piezo zümmerből és néhány kondenzátorból áll. Három újratölthető NiMH elemmel működik, és külső mini passzív infravörös (PIR) modult használ a mozgás észlelésére. Mivel az előző macskariasztóm napelemes volt, újrahasználtam ebben a kialakításban az elemek feltöltésére.

Kezdetben azt hittem, hogy szükségem van a HEF4049 -hez hasonló illesztőprogram IC -re a piezo zümmögők meghajtásához, de nem úgy tűnt, hogy ez a helyzet. A PIC több mint képes volt közvetlenül vezényelni a piezo zümmögőket. Az oszcilloszkópom képernyőképén a PIC 2. és 3. tűjének jeleit láthatja a PIC -hez csatlakoztatott piezo zümmerek nélkül és mellett.

A PIC12F615 támogatja a PWM híd üzemmódot, ami azt jelenti, hogy amikor az egyik kimenet magas, a másik alacsony. Amikor mindkét kimenetet piezo zümmerekhez csatlakoztatja, a feszültség ingadozása kétszerese lesz az akkumulátor feszültségének, és így megduplázza a piezo zümmerek kimeneti jelét. Mellékeltem egy képernyőképet is a jel oszcilloszkópjáról.

A mini PIR modul minden elektronikája beépítve van a PIR érzékelőbe, és 2,7 és 12 V közötti tápfeszültségről tud működni. Hatótávolsága körülbelül 3-5 méter, ami elegendő a célomhoz.

A projekthez a következő elektronikus alkatrészekre van szüksége:

• 1 PIC mikrokontroller 12F615
• 1 mini passzív infravörös modul (PIR)
• 1 shottkey dióda, pl. 1N5819
• 2 piezo zümmögő, 40 kHz, pl. Murata MA40S4S
• 4 db 100 nF kerámia kondenzátor
• 1 ellenállás 1 kOhm
• 1 nagy fényerejű LED
• 1 db elemtartó 3 db AA elemhez
• 3 db NiMH AA újratölthető elem
• 1 db 4,2 voltos, 100 mA napelem. Lehet nagyobb feszültségű panel is.

Néhány mérést végeztem a készülék energiafogyasztásában. Alvó üzemmódban a PIC alig használ energiát - legalábbis nem tudtam megmérni -, de a PIR 16 uA folyamatos áramot vesz fel. Amikor a PIC és a hangjelzők aktívak, az átlagos teljes áram körülbelül 4,4 mA. A napelem által szolgáltatott áramnak elegendőnek kell lennie az akkumulátorok feltöltött állapotának fenntartásához.

BTW. Csak 3 elemet használtam, mert volt egy napelemem, amely körül csak 4,2 Voltot tudott táplálni, de használhat 4 újratölthető elemet és egy 6 V -os napelemet is. Ha ezt megteszi, akkor a piezo zümmögő jelei megnőnek, és ezáltal nő a macskariasztó hatótávolsága.

Kenyérsütő deszkát használtam az elektronika összeszereléséhez. A képen a tábla látható a teszt során.

2. lépés: A macskariasztó ház

Azok, akik rendelkeznek 3D nyomtatóval, kinyomtathatják a házat, de mivel nincs ilyen nyomtatóm, 3 mm vastag fehér akril műanyagot használtam a ház létrehozásához. A képeken az egyes alkatrészek és az összeszerelt változat látható.

Miután az összes alkatrészt összeragasztottam - kivéve az alsó lemezt - lefestettem némi aranyfestékkel, amelyet lefektettem.

3. lépés: A szoftver

Amint azt korábban említettük, a PIC12F615 néhány további fedélzeti hardverét használtam a macskariasztó funkcióinak kiterjesztésére.

A szoftver a következő fő feladatokat látja el:

• Amikor a PIR mozgást észlel, impulzust generál a kimenetén, amely a PIC külső megszakító tüskéjéhez van csatlakoztatva. Ez az esemény felébreszti a PIC-t alvó állapotból, és visszaállítja az időzítőt. Az időzítő alaphelyzetbe áll, amikor a PIR minden mozgást észlel.
• Amikor a PIC felébred, és az időzítő visszaáll, 40 kHz -es jel generálódik a piezo zümmerekhez, és a LED bekapcsol.
• Ha a PIR 60 másodpercig nem észlel mozgást, a 40 kHz -es jel leáll, a LED kialszik, és a PIC alvó üzemmódba lép az energiafogyasztás csökkentése érdekében.

• Az extra funkció a következő. A PIC -ben van egy analóg digitális konverter (ADC), amellyel az akkumulátor feszültségét mértem. Két funkció valósul meg:

  • Ha az akkumulátor feszültsége 3,0 V alá csökken, és a készülék aktív, a LED villogni kezd, jelezve, hogy az akkumulátor feszültsége alacsony.
  • Amikor az akkumulátor feszültsége 2,7 V alá csökken, és a készülék aktív, a PIC azonnal visszaalszik, miután felébredt. Ez a funkció megakadályozza, hogy az elemek teljesen lemerüljenek, ami károsíthatja az elemeket.

Ahogy az minden PIC projektemtől elvárható, a szoftver JAL-ban íródott, amely Pascal-szerű magas szintű programozási nyelv a PIC mikrokontrollerekhez.

A JAL forrásfájl és az Intel Hex fájl a PIC programozásához csatolva van.

Ha érdekli a PIC mikrokontroller használata a JAL -lal, keresse fel a JAL webhelyét.

4. lépés: A macskariasztó akcióban

Ez a nagyon rövid videó bemutatja a macskariasztót működés közben. Egy kicsit macskát utánozok, amikor elmegyek a készülék mellett 3 méterről. Amint látja - de nem hallja - a készülék bekapcsol, amint elhaladok mellette.

Meglepetésemre a PIR meglehetősen érzékeny, még érzékenyebb, mint a Cat Repellent készülék, amelyet sok évvel ezelőtt vásároltam. Azt is észrevettem, hogy bekapcsol, amikor nagy madarak haladnak el mellettük, de a hang nem zavarja őket.

Jó szórakozást ehhez az utasításhoz, és várom a reakciókat és az eredményeket.