Imbracatura per cani con indicatore di distanza a LED: 5 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

Di solito porto a spasso il mio cane Rusio quando cala il sole così può giocare senza scaldarsi troppo. Il problema è che quando è senza guinzaglio a volte si agita troppo e corre più lontano di quanto dovrebbe e con la luce scarsa e gli altri cani non è facile individuarlo subito.

Per risolvere questo problema ho avuto l'idea di realizzare una pettorina per cani che si illumini di rosso quando si allontana da me, come requisito aggiuntivo volevo realizzarla senza utilizzare alcun microcontrollore o programmazione per renderla il più accessibile possibile per altri produttori.

****Disclaimer****

Questo progetto fa sì che un walkie talkie "parli" costantemente, questo in realtà disturba la banda di frequenza che sta usando nella gamma vicina dell'emettitore che potrebbe essere illegale nel tuo paese (e anche se non è illegale non è una cosa carina da fare). Questo è stato trascurato durante la progettazione e verrà affrontato in una versione futura.

Forniture

• paio di walkie talkie più economici che puoi trovare
• 2x 555 circuiti integrati
• 1x transistor 2n2222A
• 2x transistor TIP120
• 7 resistenze da 1Kohm 1/4W
• 1x resistenza da 5,6Kohm 1/4W
• 1x resistenza da 6,5 ohm 1/4 W
• 2x resistore da 220ohm 1/2W
• 1x condensatore 470nF 10V
• 1x condensatore 10nF 10V
• 3x diodi per uso generale (ho usato 1n4004)
• LED della tua preferenza di colore

Passaggio 1: smontaggio del walkie-talkie

Il piano è utilizzare il raggio di comunicazione di un walkie talkie economico come indicatore di distanza improvvisato, per questo la prima parte è smontarlo e verificarne il funzionamento!

La maggior parte dei walkie talkie economici usa l'altoparlante anche come microfono, la funzione cambia quando si preme il pulsante per parlare e lo useremo a nostro vantaggio. Un walkie talkie "parlerà" continuamente e l'altro "ascolterà", se la parte in ascolto non riesce a sentire quella che parla significa che sono troppo lontani e possiamo usarlo come indicazione per accendere le luci.

Passaggio 2: Walkie Talkie "Parlante"

Per ottenere un trasmettitore che parla continuamente dobbiamo prima tenere premuto il pulsante "parla", per questo i contatti del pulsante possono essere saldati insieme.

La necessità di parlare tutto il tempo diventerà stancante molto velocemente, quindi useremo un generatore di segnale agganciato al punto in cui dovrebbe andare il nostro microfono/altoparlante. Il generatore sarà un circuito astabile 555 alimentato dal pacco batteria del walkie talkie (6V nel mio caso), il circuito può essere visto nell'immagine e i valori dei componenti selezionati dovrebbero generare qualcosa di vicino a un'onda quadra 1KHz sull'uscita.

È importante controllare quale estremità dell'altoparlante va al negativo del pacco batteria poiché questo sarà saldato alla massa del generatore, l'altra estremità è collegata al filo etichettato come "fuori". Anche l'uscita del 555 è ritagliata con un diodo per avere una tensione in un intervallo simile alle tensioni generate quando si parla al microfono.

Infine aggiungiamo un LED per sapere quando è acceso e chiudiamo il walkie talkie con tutti i nuovi circuiti all'interno.

*L'esportazione txt falstad viene fornita se si desidera armeggiare con i valori dei componenti.

Passaggio 3: "Ascoltare" Walkie Talkie

Procediamo quindi allo smontaggio del secondo walkie talkie, questa volta il tasto talk non viene premuto e i fili che vanno all'altoparlante verranno utilizzati come nostro input per verificare se le luci devono essere accese.

La prima parte del circuito è un raddrizzatore a semionda che carica un condensatore quando è presente un segnale (siamo abbastanza vicini da sentire il trasmettitore) e una resistenza in parallelo per scaricare il condensatore quando il segnale in ingresso non è presente (troppo lontano dal trasmettitore). Anche un resistore di valore simile all'altoparlante viene posizionato al suo posto per ingannare il circuito originale affinché funzioni come previsto.

La tensione di uscita del raddrizzatore viene utilizzata come ingresso per un trigger schmitt (comparatore con diverse soglie di accensione e spegnimento) realizzato con un IC 555, usiamo un diodo come riferimento di tensione dando una soglia di tensione ON vicino a 0,45V e una soglia di tensione OFF di circa 0,23V. L'uscita dello schmitt trigger pilota il TIP120 che accende i LED rossi quando il nostro circuito non riesce a sentire l'altro walkie talkie.

Come caratteristica opzionale ho aggiunto un inverter logico (usando il 2n2222a) per pilotare un secondo TIP120 che accenderà le luci verdi quando il cane è nel raggio del walkie talkie "parlante".

Alla fine tutto è stato saldato ad eccezione dei LED e messo in una scatola (il walkie talkie originale era troppo piccolo), le estremità di connessione per i LED sono state lasciate accessibili per il collegamento successivo e un indicatore LED di accensione è stato aggiunto come tocco finale.

*Anche l'importazione di Falstad txt è allegata, le modifiche nell'input impiegano circa un secondo nella vita reale per passare da una luce all'altra, ma nella simulazione impiega un'eternità a causa delle dimensioni del passo di simulazione.

Passaggio 4: cablaggio e LED

Il passo finale è mettere i LED sull'imbracatura (ho realizzato il mio cablaggio di prova da un paio di cinture imbullonate insieme), sono andato con 3 gruppi paralleli di 2 LED in serie per entrambi i LED rossi e verdi. La tensione totale dell'alimentazione dovrebbe essere maggiore della caduta diretta dei LED di serie più la caduta del transistor che è di circa 1,5 V per il TIP120. Nel nostro caso abbiamo:

rosso: (2,2 V)*2 + 1,5 V = 5,9 V < 6,0 V

verde: (2,0 V)*2 + 1,5 V = 5,5 V < 6,0 V

Fatti i calcoli andiamo avanti e facciamo dei piccoli fori per le gambe di ogni LED e questi vengono messi a posto e saldati dall'altra parte con dei fili piccoli (ne ho recuperati alcuni da un vecchio cavo ethernet). Successivamente viene aggiunta un'imbottitura per proteggere il cane da qualsiasi punto appuntito delle gambe dei LED o dei giunti di saldatura. Infine entrambe le estremità di ciascun gruppo LED vengono saldate ai terminali precedentemente predisposti sul walkie talkie "Listening".

Passaggio 5: passeggiata di prova