Katafweermiddel: 4 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:23

Om mee te begin, ek haat nie katte nie, maar ek is lief vir voëls. In my tuin het ons 'n paar oop hokke waar voëls kan ingaan en vertrek soos hulle wil. Hulle kan kos en water daar vind. Ongelukkig kom daar soms 'n kat uit die buurt my tuin binne en ek wil nie hê dat dit voëls moet vang nie.

Ek het 'n paar jaar gelede 'n katafweermiddel gekoop, maar dit werk nie meer nie. Toe ek 'n nuwe een koop, kon my dogter die geluid hoor wat nogal ontstellend was, en ek het dit teruggegee. Dit het gelyk asof dit op 'n frekwensie van ongeveer 20 kHz werk. Ek het begin soek na 'n weergawe wat op 40 kHz werk, maar toe het ek die idee gehad om self een te bou.

Ek was gereeld verbaas oor die aantal IC's met eksterne komponente wat in hierdie toestelle gebruik is, en my vorige weergawe het twee NE555 IC's gebruik, een vir die hoë frekwensie toon en een vir die knipper van die LED's op die toestel. Ek het nie nodig gehad om LED's te flikker nie, net die 40 kHz -sein was voldoende vir my.

My katafweermiddel is gebaseer op 'n PIC12F615 mikrobeheerder met elektroniese elektronika om 'n PWM-sein (Pulse Width Modulation) te genereer. Vanweë die hardeware is skaars eksterne komponente nodig. Daarnaas het ek ook 'n ander funksie van die PIC gebruik om die funksionaliteit van my Cat -afweermiddel te verbeter.

Stap 1: Die katafstotende elektroniese ontwerp

Die skematiese diagram toon die ontwerp van die katafweermiddel. Dit bestaan uit een PIC12F615, twee piëzo -gonsers en 'n paar kapasitors. Dit word aangedryf deur drie NiMH -herlaaibare batterye en gebruik 'n eksterne mini -passiewe infrarooi -module (PIR) om beweging op te spoor. Aangesien my vorige katafweermiddel 'n sonpaneel gehad het, het ek dit in hierdie ontwerp hergebruik om die batterye te herlaai.

Aanvanklik het ek gedink dat ek 'n bestuurder -IC soos die HEF4049 nodig het om die piezo -gonsers aan te dryf, maar dit blyk nie die geval te wees nie. Die PIC kon die piëzo -gonsers meer as direk bestuur. In die kiekies van my ossilloskoop sien u die seine van pen 2 en pen 3 van die PIC sonder en met die piezo -gonsers wat aan die PIC gekoppel is.

Die PIC12F615 ondersteun 'n PWM -brugmodus, wat beteken dat wanneer die een uitset hoog word, die ander uitset laag word. As u beide uitsette aan 'n piëzo -zoemer koppel, sal die spanning swaai twee keer die batteryspanning wees en sodoende die uitsetsein van die piëzo -gonsers verdubbel. Ek het ook 'n skermkiekie van my ossilloskoop van die sein ingesluit.

Die mini PIR -module het alle elektronika in die PIR -detektor geïntegreer en kan werk op 'n voedingsspanning van 2,7 tot 12 Volt. Die reikwydte is beperk tot ongeveer 3-5 meter, wat voldoende is vir my doel.

U benodig die volgende elektroniese komponente vir hierdie projek:

• 1 PIC -mikrobeheerder 12F615
• 1 mini passiewe infrarooi module (PIR)
• 1 shottkey -diode, bv. 1N5819
• 2 piezo -gonsers, 40 kHz, bv. Murata MA40S4S
• 4 keramiek kapasitors van 100 nF
• 1 weerstand van 1 kOhm
• 1 LED met hoë helderheid
• 1 batteryhouer vir 3 AA -batterye
• 3 NiMH AA herlaaibare batterye
• 1 sonpaneel van 4,2 Volt, 100 mA. Dit kan ook 'n paneel met 'n hoër spanning wees.

Ek het 'n paar metings gedoen oor die kragverbruik van die toestel. In die slaapmodus gebruik die PIC skaars krag - ten minste kon ek dit nie meet nie - maar die PIR teken 'n deurlopende stroom van 16 uA. As die PIC en gonsers aktief is, is die gemiddelde totale stroom ongeveer 4,4 mA. Die krag wat deur die sonpaneel gelewer word, moet voldoende wees om die batterye gelaai te hou.

BTW. Ek het slegs 3 batterye gebruik omdat ek 'n sonpaneel gehad het wat slegs 4,2 Volt kon lewer, maar u kan ook 4 herlaaibare batterye en 'n sonpaneel van 6 Volt gebruik. As u dit doen, sal die sein op die piëzo -gonsers toeneem en die omvang van die katafstotende middel vergroot.

Ek het 'n broodbord gebruik om die elektronika aanmekaar te sit. Op die foto kan u die bord tydens die toets sien.

Stap 2: Die katafstotende behuising

Mense met 'n 3D -drukker kan die behuising druk, maar aangesien ek nie so 'n drukker het nie, het ek wit akrielplastiek met 'n dikte van 3 mm gebruik om die behuising te skep. Die foto's toon die individuele dele en die saamgestelde weergawe.

Nadat ek al die onderdele aan mekaar vasgeplak het, behalwe die onderplaat, het ek dit met 'n goue spuitverf geverf wat ek laat lê het.

Stap 3: Die sagteware

Soos vroeër genoem, het ek 'n paar ekstra ingeboude hardeware van die PIC12F615 gebruik om die funksie van die katafstotende middel uit te brei.

Die sagteware verrig die volgende hooftake:

• As die PIR beweging opspoor, genereer dit 'n puls op sy uitset wat gekoppel is aan die eksterne onderbrekingspen van die PIC. Hierdie gebeurtenis sal die PIC uit die slaap wakker maak en 'n timer herstel. Die timer word herstel met elke opsporing van beweging deur die PIR.
• As die PIC wakker gemaak word en die timer teruggestel word, word 'n 40 kHz sein vir die piezo -gonsers gegenereer en die LED word aangeskakel.
• As die PIR vir 60 sekondes geen beweging bespeur nie, word die 40 kHz sein stop, word die LED afgeskakel en gaan die PIC in 'n slaapmodus om die kragverbruik te verminder.

• Die ekstra funksie is die volgende. Die PIC het 'n analoog digitale omskakelaar (ADC) aan boord waarmee ek die batteryspanning gemeet het. Twee funksies word geïmplementeer:

  • As die batteryspanning onder 3.0 Volt daal en die toestel aktief is, sal die LED knipper om aan te dui dat die batteryspanning laag is.
  • As die batteryspanning onder 2,7 Volt daal en die toestel aktief is, gaan die PIC onmiddellik weer aan die slaap nadat dit wakker geword het. Hierdie funksie word geïmplementeer om te voorkom dat die batterye heeltemal leegloop, wat die batterye kan beskadig.

Soos u van al my PIC-projekte kan verwag, is die sagteware geskryf in JAL, 'n Pascal-agtige programmeertaal vir PIC-mikrobeheerders.

Die JAL -bronlêer en die Intel Hex -lêer vir die programmering van die PIC is aangeheg.

As u belangstel om die PIC -mikrobeheerder met JAL te gebruik, besoek die JAL -webwerf.

Stap 4: Die katweermiddel in aksie

Hierdie baie kort video wys die Cat Repellent in aksie. Ek boots 'n bietjie Cat na deur die toestel van 3 meter af verby te gaan. Soos u kan sien - maar nie hoor nie - word die toestel aangeskakel sodra ek dit verbysteek.

Tot my verbasing is die PIR nogal sensitief, selfs meer sensitief as die Cat Repellent -toestel wat ek baie jare gelede gekoop het. Ek het ook opgemerk dat dit aanskakel as groot voëls verbygaan, maar dit lyk nie asof die geluid hulle pla nie.

Geniet dit om hierdie instruksies te maak en sien uit na u reaksies en resultate.