Elektronický sklopec

Díky tomu, že bydlím na malém městě a v okrajové části, se již prakticky od malička věnuji lovu myší. Začínal jsem s klasickou sklapovací pastí. Protože však ty běžně prodávané nebyly pro mne dost dobré, začal jsem si je upravovat. Později jsem je opustil pro jejich vysokou nespolehlivost a nízkou efektivitu.

A protože považuji za krajně nesportovní používat jedy, postavil jsem si už možná před 20 lety z Merkuru sklopec. První verze byla vybavena zcela mechanickou spouští, ale i tak sklopec vykazoval vysokou účinnost. Postupem času, jak jsem se začal zajímat o elektroniku, začal jsem i sklopec zdokonalovat a přidávat elektronické prvky.

Prvním vylepšením bylo odporové snímání a elektrické vybavení spouště pomocí motoru. To fungovalo sice uspokojivě, ale jen za určitých klimatických podmínek. Senzory se postupně zanášely a bylo nutné je stále čistit. Proto jsem od odporového snímání upustil a začal bádat, co použít ke snímání, že je myš uvnitř. První myšlenka padla na optickou závoru. Tato myšlenka byla ovšem okamžitě zavržena z důvodu obrovské energetické náročnosti. Napájení mám řešeno z 9V baterie a na tuto baterii musí sklopec pracovat několik měsíců.

Průlomem se stalo snímání pomocí PIR senzoru. Ten má spotřebu v řádu stovek uA, je zcela bezkontaktní a může být umístěn vně sklopce. S tímto systémem pracoval sklopec dlouhé roky s prakticky 100% účinností. Poslední dobou však začal vykazovat problém mechanický mikrospínač, který signalizoval aktivaci spouště a zároveň po zaklapnutí odpojil baterii, aby se šetřila energie.

Sice jsem si sehnal nový mikrospínač, ale protože ten původní byl nestandardní, musel by se náhradní složitě montovat. Rozhodl jsem se tedy i tento mechanický prvek vypustit a navrhnout nové řízení. A samozřejmě v dnešní době počítačů je takřka nemožné postavit něco, co by nebylo nějakým tím počítačem řízeno, a tak i moje nová elektronika je řízena mikropočítačem.

V následujícím článku najdete tuto konstrukci řízení. Již v této chvíli ale pracuji na zcela novém systému, který bude mnohem chytřejší a propracovanější. Například bezdrátový přenos informací, kontrola napájecího napětí ve třech stavech, vybavení pomocí serva, miniaturní provedení v SMD, napájení 4,5 V z ploché baterie a s tím související spotřeba do 100 uA.

Základní parametry

Napájení	7-15 V.
Odběr proudu	Přibližně 3 mA.
Detekce	PIR senzor, tedy PIR modul.
Aktivace spouště	Táhlo poháněné elektromotorem.
Režim aktivace	PIR modulem nebo tlačítkem.

Schéma zapojení

Jak je ze schématu patrné, celá elektronika je značně jednoduchá díky použití procesoru PIC12F508. Na svorky X1 se přivede napájecí napětí. To je stabilizováno na 5 V pro procesor a PIR modul. Svorkovnice X2 slouží pro připojení motoru, který vybavuje spoušť sklopce. Tento motor je spínán NPN tranzistorem Q1, konkrétně KC635. Zde je vhodné použít typ s proudem kolem 1 A.

Pak jsou zde dvě tlačítka. S1 je testovací a při jeho stisku dojde k aktivaci spouště sklopce, tedy k simulaci aktivace PIR. S2 slouží k resetu procesoru a tím vlastně k aktivaci celé pasti. JP1 slouží k připojení PIR modulu. Pin 1 je aktivní výstup z PIR modulu, tedy aktivní GND, pin 2 je kladné napájení PIR modulu a pin 3 je GND.

LED1 signalizuje jednotlivé stavy, ve kterých se sklopec momentálně nachází.

Deska spoje a osazovací plán

Plošný spoj je zhotoven na jednostranné desce o velikosti 43x30 mm. Při osazování je nutné osadit jednu drátovou propojku. Samotné osazení by nemělo činit žádné potíže, jen je třeba dát pozor na spoje tažené mezi vývody procesoru, aby nedošlo k nechtěným můstkům.

Funkce

Funkce je celkem jasná z video ukázek, ale pro úplnost ji popíšu. Po přivedení napětí proběhne inicializace procesoru, což je signalizováno pěti krátkými záblesky LED1. Následně je procesorem aktivován PIR modul. PIR modul má udáváno 30-60 sekund na ustálení a v této době ještě není aktivní. Na to je třeba myslet při testování.

Jakmile je vše aktivováno, čeká se na signál z PIR modulu nebo tlačítka S1. Mezitím je přibližně každých 10 sekund krátkým zábleskem LED1 signalizován stav pohotovosti. Jakmile přijde signál od PIRu nebo S1, je po dobu 350 ms aktivován Q1 a tím motor, který vybaví spoušť sklopce.

Následně je odpojeno napájení PIRu a LED1 přibližně každých 10 sekund třemi krátkými záblesky signalizuje aktivaci sklopce. Sklopec je možné opět uvést do stavu pohotovosti stiskem S2, který provede reset procesoru.

Já jsem pro napájení použil malou gelovou baterii 12 V / 1,3 Ah, na kterou dokáže sklopec pracovat několik týdnů.

PIR modul

PIR modul, který jsem měl v této konstrukci od začátku použit, má napájecí napětí od 4,8 V asi do 12 V. Proto nebylo možné použít 4,5 V z ploché baterie a vynechat stabilizátor napětí 78L05, který má v celém zapojení největší odběr, cca 3 mA. I tak se ale sklopec dá použít s baterií 12 V / 1,3 Ah. Můj PIR modul má aktivní výstup v logické 1, proto bylo nutné ho otočit pomocí optočlenu.

V dnešní době se dají pořídit PIR moduly v ceně kolem 300 Kč s napájecím napětím 2,5-5,5 V a odběrem kolem 40 uA, což je pro tuto konstrukci ideální. S takovým modulem je možné vynechat stabilizátor a použít k napájení baterii 4,5 V. Odběr celého zařízení se pak podaří udržet někde kolem 450 uA, což už je použitelná hodnota. S tímto řešením počítá druhá verze řízení.

Lze použít například ultraminiaturní provedení PSL31, které má napájení 3-5,5 V a odběr 120 uA při rozměrech 14x15 mm. Výstup je aktivní GND kompatibilní s tímto řízením. Nebo o něco větší provedení PM321 29x40 mm s napětím 2,6-5 V a proudem 35 uA.

Seznam součástek

Dokumentace

No a na závěr si zde můžete stáhnout veškerou dokumentaci pro stavbu. Je zde i projekt pro Eagle a program pro procesor.

Konfigurace

Prohlášení

Tato konstrukce je z mé hlavy, a proto není povoleno bez mého souhlasu přejímání na jiné stránky nebo komerční využití. Je povoleno pouze odkazovat na tento web a tuto konstrukci. Pro více informací mne stačí kontaktovat. Zároveň nepřebírám jakoukoli odpovědnost za chování zařízení a případné škody způsobené použitím tohoto zařízení, ať by byly jakéhokoli rázu. Zařízení je určeno pouze k užití pro vlastní potřebu.

V této konstrukci je použit program mikrokontroleru, na který se vztahují autorská práva. Na program je udělena zdarma licence pro užití pro vlastní potřebu. Jakýkoli prodej není bez souhlasu autora možný.