Repelente de gatos: 4 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Para empezar, no odio a los gatos pero me encantan los pájaros. En mi jardín tenemos unas jaulas abiertas donde los pájaros pueden entrar y salir cuando les plazca. Allí pueden encontrar comida y agua. Desafortunadamente, a veces un gato del vecindario entra en mi jardín y no quiero que atrape ningún pájaro.

Compré un repelente para gatos hace algunos años pero ya no funciona. Cuando compré uno nuevo, mi hija podía escuchar el sonido que era bastante perturbador, así que lo devolví. Parecía que estaba operando a una frecuencia de alrededor de 20 kHz. Comencé a buscar una versión que funcionara en 40 kHz, pero luego tuve la idea de construir una yo mismo.

A menudo me sorprendía la cantidad de circuitos integrados con componentes externos que se usaban en estos dispositivos, también mi versión anterior usaba dos circuitos integrados NE555, uno para el tono de alta frecuencia y otro para hacer parpadear los LED del dispositivo. No tenía necesidad de LED parpadeantes, solo la señal de 40 kHz era suficiente para mí.

Mi repelente para gatos se basa en un microcontrolador PIC12F615 que tiene componentes electrónicos integrados para generar una señal de modulación de ancho de pulso (PWM). Debido a ese hardware, casi no se necesitan componentes externos. Además de eso, también utilicé otra característica del PIC para mejorar la funcionalidad de mi repelente para gatos.

Paso 1: El diseño electrónico repelente de gatos

El diagrama esquemático muestra el diseño del repelente para gatos. Consta de un PIC12F615, dos zumbadores piezoeléctricos y algunos condensadores. Está alimentado por tres baterías recargables de NiMH y utiliza un mini módulo externo de infrarrojos pasivos (PIR) para detectar movimiento. Como mi anterior repelente para gatos tenía un panel solar, lo reutilicé en este diseño para recargar las baterías.

Inicialmente pensé que necesitaba un controlador IC como el HEF4049 para activar los zumbadores piezoeléctricos, pero ese no parecía ser el caso. El PIC era más que capaz de hacer funcionar los zumbadores piezoeléctricos directamente. En las capturas de pantalla de mi osciloscopio se ven las señales del pin 2 y el pin 3 del PIC sin y con los zumbadores piezoeléctricos conectados al PIC.

El PIC12F615 admite un modo de puente PWM, lo que significa que cuando una salida sube, la otra salida baja. Al conectar ambas salidas a un zumbador piezoeléctrico, la oscilación de voltaje será el doble del voltaje de la batería y, por lo tanto, duplicará la señal de salida de los zumbadores piezoeléctricos. También incluí una captura de pantalla de mi osciloscopio de esa señal.

El módulo mini PIR tiene todos los componentes electrónicos integrados en el detector PIR y puede funcionar con una tensión de alimentación de 2,7 a 12 voltios. Su alcance está limitado a unos 3-5 metros, lo que es suficiente para mi propósito.

Necesita los siguientes componentes electrónicos para este proyecto:

• 1 microcontrolador PIC 12F615
• 1 mini módulo de infrarrojos pasivo (PIR)
• 1 diodo de disparo, p. Ej. 1N5819
• 2 zumbadores piezoeléctricos, 40 kHz, p. Ej. Murata MA40S4S
• 4 condensadores cerámicos de 100 nF
• 1 resistencia de 1 kOhmio
• 1 LED de alto brillo
• 1 portapilas para 3 pilas AA
• 3 pilas recargables AA de NiMH
• 1 panel solar de 4,2 Voltios, 100 mA. También podría ser un panel con un voltaje más alto.

Hice algunas mediciones sobre el consumo de energía del dispositivo. Cuando está en modo de suspensión, el PIC apenas usa energía, al menos no pude medirlo, pero el PIR está consumiendo una corriente continua de 16 uA. Cuando el PIC y los zumbadores están activos, la corriente total promedio es de aproximadamente 4,4 mA. La energía entregada por el panel solar debería ser suficiente para mantener las baterías cargadas.

POR CIERTO. Solo usé 3 baterías porque tenía un panel solar alrededor que solo era capaz de suministrar alrededor de 4.2 voltios, pero también puede usar 4 baterías recargables y un panel solar que puede proporcionar 6 voltios. Si lo hace, la señal de los zumbadores piezoeléctricos aumentará y, por lo tanto, aumentará el alcance del repelente de gatos.

Usé una placa de pruebas para ensamblar la electrónica. En la foto se puede ver el tablero durante la prueba.

Paso 2: la carcasa repelente de gatos

Las personas que tienen una impresora 3D pueden imprimir la carcasa, pero como no tengo una impresora de este tipo, utilicé plástico acrílico blanco con un grosor de 3 mm para crear la carcasa. Las imágenes muestran las piezas individuales y la versión ensamblada.

Después de pegar todas las partes, excepto la placa inferior, la pinté con un poco de pintura en aerosol dorada que tenía por ahí.

Paso 3: el software

Como se mencionó anteriormente, utilicé algunos accesorios adicionales a bordo del PIC12F615 para extender el conjunto de características del repelente para gatos.

El software realiza las siguientes tareas principales:

• Cuando el PIR detecta movimiento, genera un pulso en su salida que está conectado al pin de interrupción externo del PIC. Este evento despertará al PIC de la suspensión y reiniciará un temporizador. El temporizador se reiniciará con cada detección de movimiento por parte del PIR.
• Cuando se activa el PIC y se reinicia el temporizador, se genera una señal de 40 kHz para los zumbadores piezoeléctricos y se enciende el LED.
• Cuando el PIR no detecta movimiento durante 60 segundos, la señal de 40 kHz se detiene, el LED se apaga y el PIC entra en modo de suspensión para reducir el consumo de energía.

• La característica adicional es la siguiente. El PIC tiene un convertidor analógico digital (ADC) a bordo que utilicé para medir el voltaje de la batería. Se implementan dos funciones:

  • Cuando el voltaje de la batería cae por debajo de 3,0 voltios y el dispositivo está activo, el LED parpadeará para indicar que el voltaje de la batería es bajo.
  • Cuando el voltaje de la batería cae por debajo de 2,7 voltios y el dispositivo está activo, el PIC volverá a dormir inmediatamente después de que se despierte. Esta función se implementa para evitar que las baterías se agoten por completo, lo que puede dañarlas.

Como puede esperar de todos mis proyectos PIC, el software está escrito en JAL, un lenguaje de programación de alto nivel similar a Pascal para microcontroladores PIC.

Se adjuntan el archivo fuente JAL y el archivo Intel Hex para programar el PIC.

Si está interesado en utilizar el microcontrolador PIC con JAL, visite el sitio web de JAL.

Paso 4: el repelente de gatos en acción

Este breve video muestra el repelente de gatos en acción. Estoy imitando un poco a Cat pasando por el dispositivo a 3 metros de distancia. Como puede ver, pero no escuchar, el dispositivo se enciende tan pronto como lo paso.

Para mi sorpresa, el PIR es bastante sensible, incluso más sensible que el dispositivo repelente de gatos que compré hace muchos años. También noté que se enciende cuando pasan pájaros grandes, pero el sonido no parece molestarlos.

Diviértete haciendo este Instructable y esperando tus reacciones y resultados.