Repelente para gatos: 4 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Para começar, não odeio gatos, mas adoro pássaros. No meu jardim, temos algumas gaiolas abertas onde os pássaros podem entrar e sair quando quiserem. Eles podem encontrar comida e água lá. Infelizmente às vezes um gato da vizinhança entra no meu jardim e eu não quero que ele pegue nenhum pássaro.

Comprei um repelente para gatos há alguns anos, mas não funcionou mais. Quando comprei um novo, minha filha pôde ouvir o som que era bastante perturbador, então devolvi. Parecia que estava operando a uma frequência de cerca de 20 kHz. Comecei a procurar uma versão que funcionasse em 40 kHz, mas então tive a ideia de construir uma eu mesmo.

Muitas vezes fiquei surpreso com o número de ICs com componentes externos que foram usados nesses dispositivos, também minha versão anterior usava dois ICs NE555, um para o tom de alta frequência e outro para piscar os LEDs no dispositivo. Não precisei de LEDs piscando, apenas o sinal de 40 kHz foi suficiente para mim.

Meu repelente de gatos é baseado em um microcontrolador PIC12F615 que possui componentes eletrônicos integrados para gerar um sinal de modulação por largura de pulso (PWM). Por causa desse hardware, quase nenhum componente externo é necessário. Além disso, também usei outro recurso do PIC para melhorar a funcionalidade do meu repelente de gatos.

Etapa 1: o design eletrônico repelente de gatos

O diagrama esquemático mostra o design do repelente de gatos. Ele consiste em um PIC12F615, dois buzzers piezoelétricos e alguns capacitores. Ele é alimentado por três baterias recarregáveis NiMH e usa um mini módulo infravermelho passivo externo (PIR) para detectar movimento. Como meu repelente de gatos anterior tinha painel solar, reutilizei neste projeto para recarregar as baterias.

Inicialmente pensei que precisava de um driver IC como o HEF4049 para acionar as campainhas piezo, mas não parecia ser o caso. O PIC era mais do que capaz de acionar as campainhas piezoelétricas diretamente. Nas imagens do meu osciloscópio, você vê os sinais dos pinos 2 e 3 do PIC sem e com as cigarras piezo conectadas ao PIC.

O PIC12F615 suporta um modo de ponte PWM, o que significa que quando uma saída fica alta, a outra saída fica baixa. Ao conectar as duas saídas a uma campainha piezoelétrica, a oscilação de tensão será duas vezes a tensão da bateria e, portanto, dobrará o sinal de saída das campainhas piezoelétricas. Também incluí uma captura de tela do meu osciloscópio desse sinal.

O módulo mini PIR possui todos os componentes eletrônicos integrados no detector PIR e pode operar com uma tensão de alimentação de 2,7 a 12 volts. Seu alcance é limitado a cerca de 3-5 metros, o que é suficiente para o meu propósito.

Você precisa dos seguintes componentes eletrônicos para este projeto:

• 1 microcontrolador PIC 12F615
• 1 mini Módulo infravermelho passivo (PIR)
• 1 diodo shottkey, por exemplo 1N5819
• 2 campainhas piezoelétricas, 40 kHz, por ex. Murata MA40S4S
• 4 capacitores cerâmicos de 100 nF
• 1 resistor de 1 kOhm
• 1 LED de alto brilho
• 1 suporte de bateria para 3 baterias AA
• 3 pilhas recarregáveis NiMH AA
• 1 painel solar de 4,2 Volt, 100 mA. Também pode ser um painel com uma tensão mais alta.

Fiz algumas medições sobre o consumo de energia do dispositivo. Quando em modo de espera, o PIC quase não usa energia - pelo menos eu não consegui medir - mas o PIR está puxando uma corrente contínua de 16 uA. Quando o PIC e as campainhas estão ativos, a corrente total média é de cerca de 4,4 mA. A energia fornecida pelo painel solar deve ser suficiente para manter as baterias carregadas.

POR FALAR NISSO. Usei apenas 3 baterias porque tinha um painel solar em volta que só era capaz de fornecer cerca de 4,2 Volts, mas você também pode usar 4 baterias recarregáveis e um painel solar que pode fornecer 6 Volts. Se você fizer isso, o sinal nos buzzers piezo aumentará, aumentando assim o alcance do repelente de gato.

Usei uma placa de ensaio para montar a parte eletrônica. Na foto você pode ver a placa durante o teste.

Etapa 2: a caixa repelente de gatos

Pessoas que têm uma impressora 3D podem imprimir a caixa, mas como eu não tenho essa impressora, usei plástico acrílico branco com espessura de 3 mm para criar a caixa. As fotos mostram as peças individuais e a versão montada.

Depois de colar todas as partes - exceto a placa de fundo - eu pintei com um pouco de tinta spray dourada que eu tinha espalhado ao redor.

Etapa 3: o software

Como mencionado anteriormente, usei algum hardware adicional integrado do PIC12F615 para estender o conjunto de recursos do repelente de gatos.

O software executa as seguintes tarefas principais:

• Quando o PIR detecta movimento, ele gera um pulso em sua saída que é conectado ao pino de interrupção externa do PIC. Este evento despertará o PIC do repouso e zera um cronômetro. O cronômetro será zerado a cada detecção de movimento pelo PIR.
• Quando o PIC é ativado e o temporizador é zerado, um sinal de 40 kHz é gerado para os buzzers piezoelétricos e o LED é ligado.
• Quando nenhum movimento é detectado pelo PIR por 60 segundos, o sinal de 40 kHz é interrompido, o LED é desligado e o PIC entra em modo de espera para reduzir o consumo de energia.

• O recurso extra é o seguinte. O PIC tem um Conversor Analógico Digital (ADC) a bordo que usei para medir a tensão da bateria. Duas funções são implementadas:

  • Quando a tensão da bateria cai abaixo de 3,0 Volt e o dispositivo está ativo, o LED pisca para indicar que a tensão da bateria está baixa.
  • Quando a voltagem da bateria cai abaixo de 2,7 Volt e o dispositivo está ativo, o PIC volta imediatamente a hibernar depois de ser acordado. Este recurso é implementado para evitar que as baterias sejam totalmente descarregadas, o que pode danificá-las.

Como você pode esperar de todos os meus projetos PIC, o software é escrito em JAL, uma linguagem de programação de alto nível semelhante a Pascal para microcontroladores PIC.

O arquivo de origem JAL e o arquivo Intel Hex para programar o PIC estão anexados.

Se você estiver interessado em usar o microcontrolador PIC com a JAL, visite o site da JAL.

Etapa 4: o repelente para gatos em ação

Este vídeo muito curto mostra o Repelente de Gato em ação. Estou imitando um pouco o Gato ao passar pelo aparelho a 3 metros de distância. Como você pode ver - mas não ouvir - o aparelho é ligado assim que eu passo por ele.

Para minha surpresa, o PIR é bastante sensível, ainda mais sensível do que o dispositivo repelente de gatos que comprei há muitos anos. Também notei que ele liga quando passam pássaros grandes, mas o som não parece incomodá-los.

Divirta-se tornando este Instructable e aguardando suas reações e resultados.