Thuốc đuổi mèo: 4 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Để bắt đầu, tôi không ghét mèo nhưng tôi yêu chim. Trong khu vườn của tôi, chúng tôi có một số lồng mở để chim có thể ra vào tùy ý. Chúng có thể tìm thấy thức ăn và nước uống ở đó. Thật không may, đôi khi một con mèo từ hàng xóm vào vườn của tôi và tôi không muốn nó bắt bất kỳ con chim nào.

Tôi đã mua một loại thuốc đuổi mèo cách đây vài năm nhưng nó không còn hoạt động nữa. Khi tôi mua một cái mới, con gái tôi có thể nghe thấy âm thanh và khá khó chịu nên tôi đã trả lại nó. Có vẻ như nó đang hoạt động ở tần số khoảng 20 kHz. Tôi bắt đầu tìm kiếm một phiên bản hoạt động trên 40 kHz nhưng sau đó tôi đã có ý tưởng tự chế tạo một phiên bản.

Tôi thường ngạc nhiên về số lượng IC với các thành phần bên ngoài được sử dụng trong các thiết bị này, phiên bản trước của tôi cũng sử dụng hai IC NE555, một cho âm tần số cao và một để nhấp nháy đèn LED trên thiết bị. Tôi không cần đèn LED nhấp nháy, chỉ cần tín hiệu 40 kHz là đủ cho tôi.

Thuốc đuổi mèo của tôi dựa trên bộ vi điều khiển PIC12F615 có thiết bị điện tử trên bo mạch để tạo ra tín hiệu Điều chế độ rộng xung (PWM). Vì phần cứng đó, hầu như không cần bất kỳ thành phần bên ngoài nào. Bên cạnh đó, tôi cũng sử dụng một tính năng khác của PIC để nâng cao chức năng của thuốc đuổi mèo.

Bước 1: Thiết kế điện tử xua đuổi mèo

Sơ đồ thể hiện thiết kế của thuốc xua đuổi mèo. Nó bao gồm một PIC12F615, hai bộ rung piezo và một số tụ điện. Nó được cung cấp bởi ba pin sạc NiMH và nó sử dụng một mô-đun Hồng ngoại thụ động (PIR) mini bên ngoài để phát hiện chuyển động. Vì thuốc xua đuổi mèo trước đây của tôi có bảng điều khiển năng lượng mặt trời nên tôi đã sử dụng lại nó trong thiết kế này để sạc lại pin.

Ban đầu, tôi nghĩ rằng tôi cần một IC trình điều khiển như HEF4049 để điều khiển các còi piezo nhưng điều đó dường như không đúng. PIC thừa khả năng điều khiển trực tiếp tiếng kêu piezo. Trong ảnh chụp màn hình của máy hiện sóng của tôi, bạn thấy các tín hiệu của chân 2 và chân 3 của PIC không có và có bộ rung piezo được kết nối với PIC.

PIC12F615 hỗ trợ chế độ cầu nối PWM có nghĩa là khi một đầu ra tăng cao, đầu ra kia sẽ thấp. Khi kết nối cả hai đầu ra với bộ rung piezo, điện áp xoay sẽ gấp đôi điện áp của pin và do đó, tăng gấp đôi tín hiệu đầu ra của bộ rung piezo. Tôi cũng bao gồm một ảnh chụp màn hình máy hiện sóng của tôi về tín hiệu đó.

Mô-đun PIR mini có tất cả các thiết bị điện tử được tích hợp trong máy dò PIR và có thể hoạt động trên điện áp cung cấp từ 2,7 đến 12 Volt. Phạm vi của nó được giới hạn trong khoảng 3-5 mét, đủ cho mục đích của tôi.

Bạn cần các thành phần điện tử sau cho dự án này:

• 1 vi điều khiển PIC 12F615
• 1 Mô-đun hồng ngoại thụ động mini (PIR)
• 1 diode shottkey, ví dụ: 1N5819
• 2 bộ rung piezo, 40 kHz, ví dụ: Murata MA40S4S
• 4 tụ gốm 100 nF
• 1 điện trở 1 kOhm
• 1 đèn LED độ sáng cao
• 1 ngăn chứa pin cho 3 pin AA
• 3 pin sạc AA NiMH
• 1 bảng điều khiển năng lượng mặt trời 4,2 Volt, 100 mA. Cũng có thể là một bảng có điện áp cao hơn.

Tôi đã thực hiện một số phép đo về mức tiêu thụ điện của thiết bị. Khi ở chế độ ngủ, PIC hầu như không sử dụng bất kỳ nguồn điện nào - ít nhất là tôi không thể đo được - nhưng PIR đang tạo ra một dòng điện liên tục 16 uA. Khi PIC và bộ rung hoạt động, tổng dòng điện trung bình là khoảng 4,4 mA. Nguồn năng lượng do bảng điều khiển năng lượng mặt trời cung cấp phải đủ để sạc pin.

BTW. Tôi chỉ sử dụng 3 pin vì tôi có một bảng điều khiển năng lượng mặt trời đặt xung quanh chỉ có khả năng cung cấp khoảng 4,2 Volt nhưng bạn cũng có thể sử dụng 4 pin có thể sạc lại và một bảng điều khiển năng lượng mặt trời có thể cung cấp 6 Volt. Nếu bạn làm như vậy, tín hiệu trên còi piezo sẽ tăng lên và do đó, phạm vi xua đuổi mèo sẽ tăng lên.

Tôi đã sử dụng một breadboard để lắp ráp các thiết bị điện tử. Trên ảnh, bạn có thể nhìn thấy bảng trong quá trình kiểm tra.

Bước 2: Nhà ở xua đuổi mèo

Những người có máy in 3D có thể in vỏ nhưng vì tôi không có máy in như vậy nên tôi đã sử dụng nhựa acrylic trắng với độ dày 3 mm để tạo vỏ. Các hình ảnh cho thấy các bộ phận riêng lẻ và phiên bản lắp ráp.

Sau khi dán tất cả các bộ phận lại với nhau - ngoại trừ tấm dưới cùng - tôi sơn nó bằng một ít sơn phun màu vàng mà tôi đã rải xung quanh.

Bước 3: Phần mềm

Như đã đề cập trước đó, tôi đã sử dụng một số phần cứng bổ sung trên bo mạch của PIC12F615 để mở rộng bộ tính năng của thuốc đuổi mèo.

Phần mềm thực hiện các tác vụ chính sau:

• Khi PIR phát hiện chuyển động, nó tạo ra một xung trên đầu ra của nó được kết nối với chân ngắt bên ngoài của PIC. Sự kiện này sẽ đánh thức PIC khỏi chế độ ngủ và sẽ đặt lại bộ đếm thời gian. Bộ đếm thời gian sẽ được đặt lại với mỗi lần phát hiện chuyển động của PIR.
• Khi PIC được đánh thức và bộ hẹn giờ được đặt lại, tín hiệu 40 kHz sẽ được tạo cho bộ rung piezo và đèn LED được bật.
• Khi PIR không phát hiện chuyển động nào trong 60 giây, tín hiệu 40 kHz bị dừng, đèn LED tắt và PIC chuyển sang chế độ nghỉ để giảm tiêu thụ điện năng.

• Các tính năng bổ sung là sau đây. PIC có Bộ chuyển đổi kỹ thuật số tương tự (ADC) trên bo mạch mà tôi đã sử dụng để đo điện áp pin. Hai chức năng được thực hiện:

  • Khi điện áp của pin giảm xuống dưới 3.0 Volt và thiết bị đang hoạt động, đèn LED sẽ nhấp nháy để báo hiệu rằng điện áp của pin đang ở mức thấp.
  • Khi điện áp pin giảm xuống dưới 2,7 Volt và thiết bị đang hoạt động, PIC sẽ ngay lập tức chuyển sang trạng thái ngủ sau khi nó được đánh thức. Tính năng này được thực hiện để tránh việc pin bị cạn kiệt có thể gây hại cho pin.

Như bạn có thể mong đợi từ tất cả các dự án PIC của tôi, phần mềm được viết bằng JAL, một ngôn ngữ lập trình cấp cao giống Pascal dành cho vi điều khiển PIC.

Tệp nguồn JAL và tệp Intel Hex để lập trình PIC được đính kèm.

Nếu bạn quan tâm đến việc sử dụng vi điều khiển PIC với JAL, hãy truy cập trang web của JAL.

Bước 4: Hành động xua đuổi mèo

Đoạn video rất ngắn này cho thấy Máy đuổi mèo đang hoạt động. Tôi đang bắt chước một chút Cat bằng cách đi ngang qua thiết bị từ cách xa 3 mét. Như bạn có thể thấy - nhưng không nghe thấy - thiết bị được bật ngay sau khi tôi vượt qua nó.

Tôi ngạc nhiên là PIR khá nhạy, thậm chí còn nhạy hơn cả thiết bị Máy đuổi mèo mà tôi đã mua cách đây nhiều năm. Tôi cũng nhận thấy rằng nó sẽ bật khi có những con chim lớn đi qua nhưng âm thanh dường như không làm phiền chúng.

Chúc bạn vui vẻ khi làm cuốn sách này có thể hướng dẫn và mong nhận được phản ứng cũng như kết quả của bạn.