Katteavvisende: 4 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

Til å begynne med hater jeg ikke katter, men jeg elsker fugler. I hagen min har vi noen åpne merder hvor fugler kan gå inn og ut som de vil. De kan finne mat og vann der. Noen ganger kommer en katt fra nabolaget noen ganger inn i hagen min, og jeg vil ikke at den skal fange fugler.

Jeg kjøpte et kattemiddel for noen år siden, men det fungerte ikke lenger. Da jeg kjøpte en ny, kunne datteren min høre lyden som var ganske urovekkende, så jeg returnerte den. Det virket som om den opererte med en frekvens på rundt 20 kHz. Jeg begynte å lete etter en versjon som fungerte på 40 kHz, men da hadde jeg ideen om å bygge en selv.

Jeg ble ofte overrasket over antallet IC -er med eksterne komponenter som ble brukt i disse enhetene, også min forrige versjon brukte to NE555 IC -er, en for høyfrekvent tone og en for blinking av lysdiodene på enheten. Jeg hadde ikke behov for blinkende lysdioder, bare 40 kHz signalet var tilstrekkelig for meg.

Kattavviseren min er basert på en PIC12F615 mikrokontroller som har elektronikk ombord for å generere et PWM-signal (Pulse Width Modulation). På grunn av denne maskinvaren er det knapt noen eksterne komponenter som trengs. Ved siden av det brukte jeg også en annen funksjon i PIC for å forbedre funksjonaliteten til min Cat repellent.

Trinn 1: Elektronisk design fra katten frastøtende

Det skjematiske diagrammet viser utformingen av katteavvisende. Den består av en PIC12F615, to piezo -summer og noen kondensatorer. Den drives av tre NiMH oppladbare batterier, og den bruker en ekstern mini Passiv Infrarød (PIR) modul for å oppdage bevegelse. Siden min forrige katteavvisende hadde et solcellepanel, brukte jeg det på nytt i denne designen for å lade batteriene.

I utgangspunktet trodde jeg at jeg trengte en driver -IC som HEF4049 for å drive piezo -summerne, men det så ikke ut til å være tilfelle. PIC var mer enn i stand til å drive piezo -summer direkte. I skjermbildene til oscilloskopet mitt ser du signalene fra pin 2 og pin 3 i PIC uten og med piezo -summerne koblet til PIC.

PIC12F615 støtter en PWM -bromodus, noe som betyr at når en utgang blir høy, går den andre utgangen lav. Når du kobler begge utgangene til en piezo -summer, vil spenningssvingningen være to ganger batterispenningen og dermed doble utgangssignalet til piezo -summerne. Jeg inkluderte også et skjermbilde av oscilloskopet mitt av det signalet.

Mini PIR -modulen har all elektronikk integrert i PIR -detektoren og kan fungere på en forsyningsspenning på 2,7 til 12 volt. Rekkevidden er begrenset til omtrent 3-5 meter, noe som er tilstrekkelig for mitt formål.

Du trenger følgende elektroniske komponenter for dette prosjektet:

• 1 PIC mikrokontroller 12F615
• 1 mini passiv infrarød modul (PIR)
• 1 shottkey -diode, f.eks. 1N5819
• 2 piezo -summer, 40 kHz, f.eks. Murata MA40S4S
• 4 keramiske kondensatorer på 100 nF
• 1 motstand på 1 kOhm
• 1 LED med høy lysstyrke
• 1 batteriholder for 3 AA batterier
• 3 NiMH AA oppladbare batterier
• 1 solcellepanel på 4,2 volt, 100 mA. Kan også være et panel med høyere spenning.

Jeg gjorde noen målinger på strømforbruket til enheten. I hvilemodus bruker PIC neppe strøm - i det minste kunne jeg ikke måle den - men PIR tegner en kontinuerlig strøm på 16 uA. Når PIC og summer er aktive, er gjennomsnittlig total strøm omtrent 4,4 mA. Strømmen levert av solcellepanelet bør være tilstrekkelig til å holde batteriene ladet.

BTW. Jeg brukte bare 3 batterier fordi jeg hadde et solcellepanel som bare kunne levere rundt 4,2 Volt, men du kan også bruke 4 oppladbare batterier og et solcellepanel som kan gi 6 Volt. Hvis du gjør det, vil signalet på piezo -summerne øke og dermed øke rekkevidden til katteavvisende.

Jeg brukte et brødbrett for å sette sammen elektronikken. På bildet kan du se brettet under testen.

Trinn 2: Kattavvisende hus

Folk som har en 3D -skriver kan skrive ut huset, men siden jeg ikke har en slik skriver, brukte jeg hvit akrylplast med en tykkelse på 3 mm for å lage huset. Bildene viser de enkelte delene og den monterte versjonen.

Etter å ha limt alle delene sammen - bortsett fra bunnplaten - malte jeg den med litt gullspraymaling som jeg hadde lagt rundt.

Trinn 3: Programvaren

Som nevnt tidligere brukte jeg ekstra maskinvare ombord på PIC12F615 for å utvide funksjonssettet til kattavstøtende.

Programvaren utfører følgende hovedoppgaver:

• Når PIR oppdager bevegelse, genererer den en puls på utgangen som er koblet til den eksterne avbryterpinnen til PIC. Denne hendelsen vil vekke PIC fra hvilemodus og vil tilbakestille en timer. Tidsuret vil bli tilbakestilt med hver deteksjon av bevegelse av PIR.
• Når PIC blir vekket og timeren er tilbakestilt, genereres et 40 kHz signal for piezo -summerne og LED -en slås på.
• Når ingen bevegelse oppdages av PIR i 60 sekunder, stoppes 40 kHz signalet, LED -en slås av og PIC går inn i hvilemodus for å redusere strømforbruket.

• Den ekstra funksjonen er følgende. PIC har en Analog Digital Converter (ADC) ombord som jeg brukte til å måle batterispenningen. To funksjoner er implementert:

  • Når batterispenningen faller under 3,0 Volt og enheten er aktiv, blinker LED -en for å indikere at batterispenningen er lav.
  • Når batterispenningen faller under 2,7 Volt og enheten er aktiv, vil PIC umiddelbart gå i dvale etter at den ble vekket. Denne funksjonen er implementert for å forhindre at batteriene er helt utladet, noe som kan skade batteriene.

Som du kanskje forventer av alle mine PIC-prosjekter, er programvaren skrevet i JAL, et Pascal-lignende programmeringsspråk på høyt nivå for PIC-mikrokontrollere.

JAL -kildefilen og Intel Hex -filen for programmering av PIC er vedlagt.

Hvis du er interessert i å bruke PIC -mikrokontrolleren med JAL, kan du besøke JAL -nettstedet.

Trinn 4: Katteavviseren i bruk

Denne veldig korte videoen viser Cat Repellent i aksjon. Jeg etterligner litt Cat ved å passere enheten fra 3 meter unna. Som du kan se - men ikke høre - slås enheten på så snart jeg passerer den.

Til min overraskelse er PIR ganske følsom, enda mer følsom enn Cat Repellent -enheten jeg hadde kjøpt for mange år siden. Jeg la også merke til at den slår seg på når store fugler passerer, men det ser ikke ut til at lyden plager dem.

Ha det gøy å lage dette instruerbart og gleder meg til reaksjoner og resultater.