Penghalau Kucing: 4 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Sebagai permulaan, saya tidak membenci kucing tetapi saya suka burung. Di kebun saya, kami mempunyai beberapa kandang terbuka di mana burung boleh masuk dan pergi sesuka hati. Mereka dapat mencari makanan dan air di sana. Malangnya kadang-kadang seekor kucing dari kawasan kejiranan memasuki kebun saya dan saya tidak mahu ia menangkap burung.

Saya membeli ubat penghalau kucing beberapa tahun yang lalu tetapi ia tidak berfungsi lagi. Semasa saya membeli yang baru, anak perempuan saya dapat mendengar suara yang agak mengganggu sehingga saya mengembalikannya. Nampaknya ia beroperasi pada frekuensi sekitar 20 kHz. Saya mula mencari versi yang berfungsi pada 40 kHz tetapi kemudian saya mempunyai idea untuk membuatnya sendiri.

Saya sering dikejutkan dengan bilangan IC dengan komponen luaran yang digunakan dalam peranti ini, juga versi sebelumnya menggunakan dua IC NE555, satu untuk nada frekuensi tinggi dan satu lagi kerana LED berkedip pada peranti. Saya tidak memerlukan LED berkelip, hanya isyarat 40 kHz yang mencukupi untuk saya.

Penghalau kucing saya berdasarkan mikrokontroler PIC12F615 yang mempunyai elektronik on-board untuk menghasilkan isyarat Pulse Width Modulation (PWM). Oleh kerana perkakasan itu, hampir tidak ada komponen luaran yang diperlukan. Di samping itu saya juga menggunakan satu lagi ciri PIC untuk meningkatkan fungsi penghalau Cat saya.

Langkah 1: Reka Bentuk Elektronik Penghalau Kucing

Gambarajah skematik menunjukkan reka bentuk penghalau kucing. Ia terdiri daripada satu PIC12F615, dua buzzer piezo dan beberapa kapasitor. Ia dikuasakan oleh tiga bateri boleh dicas semula NiMH dan ia menggunakan modul mini Passive Infrared (PIR) luaran untuk mengesan pergerakan. Oleh kerana penghalau kucing saya sebelumnya mempunyai panel solar, saya menggunakannya semula dalam reka bentuk ini untuk mengisi semula bateri.

Pada mulanya saya berpendapat bahawa saya memerlukan IC pemacu seperti HEF4049 untuk menggerakkan piezo buzzers tetapi nampaknya itu tidak berlaku. PIC lebih daripada mampu menggerakkan pemborong piezo secara langsung. Pada tangkapan skrin osiloskop saya, anda melihat isyarat pin 2 dan pin 3 PIC tanpa dan dengan bel piezo disambungkan ke PIC.

PIC12F615 menyokong mod jambatan PWM yang bermaksud bahawa apabila satu output naik tinggi, output yang lain menjadi rendah. Semasa menyambungkan kedua output ke buzzer piezo, ayunan voltan akan menjadi dua kali ganda voltan bateri dan seterusnya menggandakan isyarat output dari buzzer piezo. Saya juga menyertakan tangkapan skrin osiloskop isyarat saya itu.

Modul PIR mini mempunyai semua elektronik yang terintegrasi dalam pengesan PIR dan boleh beroperasi pada voltan bekalan 2.7 hingga 12 Volt. Jangkauannya terhad sekitar 3-5 meter yang mencukupi untuk tujuan saya.

Anda memerlukan komponen elektronik berikut untuk projek ini:

• 1 mikrokontroler PIC 12F615
• 1 Modul Inframerah Pasif mini (PIR)
• 1 diod shottkey, mis. 1N5819
• 2 bel piezo, 40 kHz, mis. Murata MA40S4S
• 4 kapasitor seramik 100 nF
• 1 perintang 1 kOhm
• 1 LED kecerahan tinggi
• 1 pemegang bateri untuk 3 bateri AA
• 3 bateri boleh dicas semula NiMH AA
• 1 panel solar 4.2 Volt, 100 mA. Juga boleh menjadi panel dengan voltan yang lebih tinggi.

Saya melakukan beberapa pengukuran penggunaan elektrik peranti. Semasa dalam mod tidur PIC hampir tidak menggunakan tenaga - sekurang-kurangnya saya tidak dapat mengukurnya - tetapi PIR menarik arus berterusan 16 uA. Apabila PIC dan buzzer aktif, arus keseluruhan arus adalah sekitar 4.4 mA. Kuasa yang diberikan oleh panel suria harus mencukupi untuk memastikan bateri sentiasa terisi.

BTW. Saya hanya menggunakan 3 bateri kerana saya memasang panel solar yang hanya mampu membekalkan sekitar 4,2 Volt tetapi anda juga boleh menggunakan 4 bateri boleh dicas semula dan panel solar yang dapat menyediakan 6 Volt. Sekiranya anda melakukannya, isyarat pada bel piezo akan meningkat dan dengan itu meningkatkan jangkauan penghalau kucing.

Saya menggunakan papan roti untuk memasang elektronik. Pada foto anda dapat melihat papan semasa ujian.

Langkah 2: Perumahan Penghalau Kucing

Orang yang mempunyai pencetak 3D boleh mencetak perumahan tetapi kerana saya tidak mempunyai pencetak seperti itu, saya menggunakan plastik akrilik putih dengan ketebalan 3 mm untuk membuat perumahan. Gambar menunjukkan bahagian individu dan versi pemasangan.

Setelah melekatkan semua bahagian - kecuali pelat bawah - saya melukisnya dengan cat semburan emas yang telah saya letakkan.

Langkah 3: Perisian

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, saya menggunakan beberapa perkakasan tambahan PIC12F615 untuk memperluas set ciri penghalau kucing.

Perisian ini menjalankan tugas utama berikut:

• Apabila PIR mengesan pergerakan, ia menghasilkan denyutan pada outputnya yang disambungkan ke pin gangguan luaran PIC. Acara ini akan membangunkan PIC dari tidur dan akan menetapkan semula pemasa. Pemasa akan diset semula dengan setiap pengesanan pergerakan oleh PIR.
• Apabila PIC terbangun dan pemasa diset semula, isyarat 40 kHz dihasilkan untuk bel piezo dan LED dihidupkan.
• Apabila tidak ada pergerakan yang terdeteksi oleh PIR selama 60 saat, isyarat 40 kHz dihentikan, LED dimatikan dan PIC memasuki mod tidur untuk mengurangkan penggunaan tenaga.

• Ciri tambahan adalah berikut. PIC mempunyai Analog Digital Converter (ADC) yang saya gunakan untuk mengukur voltan bateri. Dua fungsi dilaksanakan:

  • Apabila voltan bateri turun di bawah 3.0 Volt dan peranti aktif, LED akan berkelip untuk menunjukkan bahawa voltan bateri rendah.
  • Apabila voltan bateri turun di bawah 2.7 Volt dan peranti aktif, PIC akan segera kembali tidur setelah terbangun. Fungsi ini dilaksanakan untuk mengelakkan bateri habis sepenuhnya yang boleh membahayakan bateri.

Seperti yang anda jangkakan dari semua projek PIC saya, perisian ditulis dalam JAL, bahasa pengaturcaraan peringkat tinggi seperti Pascal untuk mikrokontroler PIC.

Fail sumber JAL dan fail Intel Hex untuk memprogram PIC dilampirkan.

Sekiranya anda berminat menggunakan mikrokontroler PIC dengan JAL, lawati laman web JAL.

Langkah 4: Penghalau Kucing Beraksi

Video yang sangat pendek ini menunjukkan Cat Repellent beraksi. Saya meniru sedikit kucing dengan melewati peranti dari jarak 3 meter. Seperti yang anda lihat - tetapi tidak mendengar - peranti dihidupkan sebaik sahaja saya meneruskannya.

Yang mengejutkan saya, PIR cukup sensitif, malah lebih sensitif daripada peranti Cat Repellent yang saya beli bertahun-tahun yang lalu. Saya juga perhatikan bahawa ia menyala ketika burung besar lewat tetapi suaranya sepertinya tidak mengganggu mereka.

Selamat membuat Instruksional ini dan nantikan reaksi dan hasil anda.