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2021-8-18 15:13:24 [显示全部楼层]
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树莓派DIY智能无臭猫便盆,拉完粑粑自动通风,成本不到40...

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本帖最后由 RRoy 于 2021-8-18 15:13 编辑

每个铲屎官最痛苦的事情之一,莫过于处理猫咪的“生化武器”——猫屎。

树莓派DIY智能无臭猫便盆,拉完粑粑自动通风,成本不到400元qw2.jpg

只要猫拉了粑粑,气味就会飘出来,在铲屎时还能闻到一股巨酸爽的味道。

好消息,来自硅谷的一个华人工程师,想出了一个绝妙的方法:给猫做个智能厕所!

结合小零件,一块树莓派就能将猫砂盆升级成自动通风猫厕,每当猫咪“解决完生理问题”,它就能自行启动风扇,进行散味。

树莓派DIY智能无臭猫便盆,拉完粑粑自动通风,成本不到400元qw3.jpg

简直是铲屎官福音!来看看制作流程。

树莓派控制,红外自动检测
硬件上,完整的零件清单如下:

  • 树莓派Zero W
  • 80mm×80mm的风扇(CPU散热器)
  • 12V电源
  • 1截空调通风管
  • 适量PIR运动传感器
  • 适量1kΩ电阻
  • 三极管
  • 1个降压-升压变换器

树莓派DIY智能无臭猫便盆,拉完粑粑自动通风,成本不到400元qw4.jpg

从亚马逊官网给出的价格来看,这些硬件的总成本在400元左右。

其中,10美元的树莓派Zero W是整个装置的核心,用于控制电路什么时候运行。

作者表示,树莓派也可以用更便宜的Pico来代替(5美元),但他想了解自家猫咪的具体拉粑粑时间……因此选择了贵一点的Zero W,可以远程登录查看数据。

风扇用于散味,空调通风管则用于排气。

至于PIR(红外)运动传感器,则用来检测猫咪什么时候进猫砂盆、什么时候出去,以决定风扇通风的时间。

此外,还需要一个降压-升压变换器(此处用了汽车USB充电器代替),因为风扇的供电电压需要达到12V,但树莓派的额定运行电压却在5V。

同时,树莓派的输出电压只有3.3V,因此在树莓派输出3.3V信号的时候,还需要一个三极管来控制12V电路的开启和关闭。

整体搭建电路图如下(其中333Ω的电阻,由3个1kΩ的电阻并联获得):

树莓派DIY智能无臭猫便盆,拉完粑粑自动通风,成本不到400元qw5.jpg

其中,PIR指运动传感器,Pz指树莓派(输出通过333Ω电阻与三极管相连),fan指风扇,而风扇和树莓派之间的就是三极管。

至于图中的5V电压,可以直接用降压变换器,也可以对汽车USB充电器进行一个改装:先将它拆开,再把充电器的金属尖端用电线焊接替代,最后连接到主电路中。

树莓派DIY智能无臭猫便盆,拉完粑粑自动通风,成本不到400元qw6.jpg

到这里,硬件部分的组装就已经完成,搭建到猫砂盆上方后,看起来是这个样子的:

树莓派DIY智能无臭猫便盆,拉完粑粑自动通风,成本不到400元qw7.jpg

再用胶带或者热熔胶枪组装起来就行。

当然,这也只是完成硬件部分的制作,软件上还需要对树莓派进行设置。


自动通风,还能记录“生理”时间

首先,需要设置树莓派中存储数据用的SD卡、连接和启动等。

树莓派DIY智能无臭猫便盆,拉完粑粑自动通风,成本不到400元qw8.jpg

然后,就可以开始往里面填程序了。

由于作者想要记录猫咪的拉粑粑时间,因此还安装了Python和数据库MariaDB:

  1. sudo apt install mariadb-server-10.0 python3-pip
  2. pip3 install mariadb
复制代码


除了数据库以外,还需要一个可以控制树莓派GPIO引脚的Python库GPIO ZERO(GPIO引脚指图中这部分):

树莓派DIY智能无臭猫便盆,拉完粑粑自动通风,成本不到400元qw9.jpg


  1. sudo apt install python3-gpiozero
复制代码


安装后,就可以运行主要的程序了(Python编写),这部分的原理,是在传感器触发后,将风扇启动10分钟:

  1. FAN_ON_DURATION = 10 * 60  # 10 min
  2. outpin = LED(22)
  3. pir = MotionSensor(27, sample_rate=1) # I used the GPIO pin 27
  4. while True:
  5.   pir.wait_for_motion()
  6.   outpin.on()
  7.   time.sleep(FAN_ON_DURATION)
  8.   outpin.off()
复制代码


同时,作者还希望能在整个系统启动时,自动运行程序,因此还写了另一个文件,将它命名为<(你的)服务器名称>.service,确保它在mysqld启动后就能运行:

  1. [Unit]
  2. Description=Motion detection service for cat litter
  3. After=mysqld.service
  4. [Service]
  5. ExecStart=/usr/bin/python3 -u motion_detection.py
  6. WorkingDirectory=/home/pi/
  7. StandardOutput=append:/home/pi/execution.log
  8. StandardError=append:/home/pi/execution.log
  9. Restart=alwaysUser=pi
  10. [Install]
  11. WantedBy=multi-user.target
复制代码


放进/etc/systemd/system文件夹,并允许跟随系统启动:

  1. sudo systemctl enable <your_service>.service
复制代码


Done!现在软件部分也搞定了,可以愉快地给自家猫用上了,据作者表示,打开风扇时,即使站在旁边,也基本闻不到味道。

祝:埋屎必中,便便顺利~(手动狗头)

树莓派DIY智能无臭猫便盆,拉完粑粑自动通风,成本不到400元qw10.jpg


解决更多铲屎官难题
这个智能“无臭”猫砂盆的作者,目前在湾区工作,自我介绍是一名“攻城狮”。

事实上,作者自己家里就有猫,还是两只:

树莓派DIY智能无臭猫便盆,拉完粑粑自动通风,成本不到400元qw11.jpg

除了这个猫砂盆,作者此前还自己做过家用版大数据处理平台、以及树莓派运行的GPS跟踪器。

树莓派DIY智能无臭猫便盆,拉完粑粑自动通风,成本不到400元qw12.jpg

作者表示,下一步计划研发一个新的装置,阻止猫咪到桌上和自己抢饭。

这年头,当个铲屎官也得学点黑科技!


原文作者:xddd

文章来源:量子位 QbitAI

原文链接:https://xinxindai.medium.com/

GitHub仓库地址:https://github.com/xinixgit/rpi/tree/main/pi-cat-litter

转载请附上原文出处链接及本声明。

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发表于 2021-8-22 16:46:37

树莓派准备好了,猫在哪儿领
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曾令昊  见习技师

发表于 2021-8-29 17:37:35

好的,非常不错的程序!!!
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