Katafvisende: 4 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:25

Til at begynde med hader jeg ikke katte, men jeg elsker fugle. I min have har vi nogle åbne bure, hvor fugle kan komme ind og ud som de vil. De kan finde mad og vand der. Desværre kommer der nogle gange en kat fra kvarteret ind i min have, og jeg vil ikke have, at den fanger fugle.

Jeg købte en katteafvisende for nogle år siden, men den virkede ikke længere. Da jeg købte en ny, kunne min datter høre lyden, som var ganske foruroligende, så jeg returnerede den. Det virkede til, at det kørte med en frekvens på omkring 20 kHz. Jeg begyndte at lede efter en version, der fungerede på 40 kHz, men så havde jeg ideen om at bygge en selv.

Jeg blev ofte overrasket over antallet af IC'er med eksterne komponenter, der blev brugt i disse enheder, også min tidligere version brugte to NE555 IC'er, en til højfrekvent tone og en til blinkende LED'er på enheden. Jeg havde ikke behov for at blinke LED'er, kun 40 kHz signalet var tilstrækkeligt for mig.

Min katafvisende middel er baseret på en PIC12F615 mikrokontroller, der har indbygget elektronik til at generere et Pulse Width Modulation (PWM) signal. På grund af denne hardware er der næsten ikke brug for eksterne komponenter. Ved siden af det brugte jeg også en anden funktion i PIC til at forbedre funktionaliteten af mit katafvisende middel.

Trin 1: Katteafvisende elektronisk design

Det skematiske diagram viser katteafvisernes design. Den består af en PIC12F615, to piezo -summer og nogle kondensatorer. Den drives af tre NiMH genopladelige batterier, og den bruger et eksternt mini passivt infrarødt (PIR) modul til at registrere bevægelse. Da mit tidligere katteafvisende middel havde et solpanel, genbrugte jeg det i dette design til at genoplade batterierne.

Oprindeligt troede jeg, at jeg havde brug for en driver -IC som HEF4049 for at drive piezo -summerne, men det så ikke ud til at være tilfældet. PIC'en var mere end i stand til at drive piezo -summerne direkte. I skærmbillederne af mit oscilloskop ser du signalerne fra pin 2 og pin 3 i PIC uden og med piezo -summerne forbundet til PIC.

PIC12F615 understøtter en PWM -brotilstand, hvilket betyder, at når den ene output bliver høj, går den anden output lav. Når begge udgange tilsluttes en piezo -summer, vil spændingssvinget være det dobbelte af batterispændingen og dermed fordoble udgangssignalet fra piezo -summerne. Jeg inkluderede også et skærmbillede af mit oscilloskop af det signal.

Mini PIR -modulet har al elektronik integreret i PIR -detektoren og kan fungere på en forsyningsspænding på 2,7 til 12 Volt. Dens rækkevidde er begrænset til omkring 3-5 meter, hvilket er tilstrækkeligt til mit formål.

Du har brug for følgende elektroniske komponenter til dette projekt:

• 1 PIC mikrokontroller 12F615
• 1 mini passivt infrarødt modul (PIR)
• 1 shottkey -diode, f.eks. 1N5819
• 2 piezo -summer, 40 kHz, f.eks. Murata MA40S4S
• 4 keramiske kondensatorer på 100 nF
• 1 modstand på 1 kOhm
• 1 LED med høj lysstyrke
• 1 batteriholder til 3 AA batterier
• 3 NiMH AA genopladelige batterier
• 1 solpanel på 4,2 Volt, 100 mA. Kan også være et panel med en højere spænding.

Jeg foretog nogle målinger af enhedens strømforbrug. I dvaletilstand bruger PIC næsten ingen strøm - i det mindste kunne jeg ikke måle det - men PIR tegner en kontinuerlig strøm på 16 uA. Når PIC og summer er aktive, er den gennemsnitlige samlede strøm omkring 4,4 mA. Strømmen fra solpanelet bør være tilstrækkelig til at holde batterierne opladet.

BTW. Jeg brugte kun 3 batterier, fordi jeg havde et solpanel, der kun kunne levere omkring 4,2 Volt, men du kan også bruge 4 genopladelige batterier og et solpanel, der kan levere 6 Volt. Hvis du gør det, vil signalet på piezo -buzzerne stige og dermed øge rækkevidden for katteafvisende midler.

Jeg brugte et brødbræt til at samle elektronikken. På billedet kan du se tavlen under testen.

Trin 2: Katteafvisende hus

Folk, der har en 3D -printer, kunne udskrive huset, men da jeg ikke har en sådan printer, brugte jeg hvid akrylplast med en tykkelse på 3 mm til at oprette huset. Billederne viser de enkelte dele og den samlede version.

Efter at have limet alle delene sammen - undtagen bundpladen - malede jeg det med noget guldspraymaling, som jeg havde lagt rundt.

Trin 3: Softwaren

Som tidligere nævnt brugte jeg noget ekstra indbygget hardware på PIC12F615 til at udvide katteafvisende funktionssæt.

Softwaren udfører følgende hovedopgaver:

• Når PIR registrerer bevægelse, genererer den en puls på dens udgang, som er forbundet til den eksterne afbrydelsesstift på PIC. Denne begivenhed vil vække PIC'en fra søvn og nulstille en timer. Timeren nulstilles med hver registrering af bevægelse af PIR.
• Når PIC'en vågnes og timeren nulstilles, genereres et 40 kHz signal for piezo -summerne, og LED'en tændes.
• Når der ikke registreres nogen bevægelse af PIR i 60 sekunder, stoppes 40 kHz -signalet, LED'en slukkes, og PIC'en går i dvaletilstand for at reducere strømforbruget.

• Den ekstra funktion er følgende. PIC'en har en Analog Digital Converter (ADC) om bord, som jeg brugte til at måle batterispændingen. To funktioner implementeres:

  • Når batterispændingen falder til under 3,0 Volt, og enheden er aktiv, blinker LED'en for at indikere, at batterispændingen er lav.
  • Når batterispændingen falder til under 2,7 Volt, og enheden er aktiv, går PIC'en straks i dvale igen, efter at den blev vågnet. Denne funktion er implementeret for at forhindre, at batterierne er helt afladede, hvilket kan skade batterierne.

Som du måske forventer af alle mine PIC-projekter, er softwaren skrevet i JAL, et Pascal-lignende programmeringssprog på højt niveau til PIC-mikrokontrollere.

JAL -kildefilen og Intel Hex -filen til programmering af PIC'en er vedhæftet.

Hvis du er interesseret i at bruge PIC -mikrokontrolleren med JAL, skal du besøge JAL -webstedet.

Trin 4: Katteafviseren i aktion

Denne meget korte video viser Cat Repellent i aktion. Jeg efterligner lidt Cat ved at passere enheden fra 3 meter væk. Som du kan se - men ikke høre - tændes enheden, så snart jeg passerer den.

Til min overraskelse er PIR ganske følsom, endnu mere følsom end den Cat Repellent -enhed, jeg havde købt for mange år siden. Jeg lagde også mærke til, at den tænder, når store fugle passerer, men lyden ser ikke ud til at genere dem.

God fornøjelse med at gøre dette instruerbart og ser frem til dine reaktioner og resultater.