Биоакустический отпугиватель птиц с датчиком освещенности
Отпугивание птиц от огорода, дачного участка, приусадебного хозяйства, промышленных и других строений, непростая задача. Для этих целей, я придумал и собрал простое устройство — биоакустический репеллер (repeller), которое эффективно убережет завзятых дачников и садоводов от пернатой напасти. Также, это относится к фермерам и владельцам сельскохозяйственных земель, для которых птицы приносят больше вреда чем пользы.
Сперва, предлагаю на моём YouTube канале посмотреть видеоклип:
Эта фотография сделана фотографом во время мурмурации стаи скворцов. На фото отчетливо виден сапсан, во время атаки на стаю.
Визуальные символы хищных птиц давно и активно используются в аэропортах.
График показывает воздействие разных приборов на отдельные виды пернатых.
Раньше, я радовался столпотворению разных видов птиц при весенней перекопке своего дачного участка. Думая о том сколько вредителей — гусениц и разных других насекомых уничтожают птицы в это время года.
Но, после того как у меня на участке появилась черешня моё отношение к крылатым «ангелам» радикально изменилась. На протяжении нескольких лет эти крылатые твари лакомились плодами моего непосильного труда в прямом и переносном смысле. Каждую весну я наблюдал за своей ранней, майской черешней, как она целенаправленно уничтожается стаями скворцов.
Помимо ворониных, в одно прекрасное утро полакомиться плодами спелой черешни прилетела невероятно красивая птица — в желто-зелёном оперении. В итоге с каждым божьим днём, черешни становилось всё меньше и меньше. Мне и моей семье оставалось довольствоваться неспелыми или проклеванными фруктами, в форме дегустации.
Таким образом, пришлось принять меры, чтобы сохранить урожай. Первым опытом была попытка спастись от летающих «эскадрилий» с помощью сверкающих cd-дисков и фольги. Классическое пугало изготовленное из какого-то комбинезона, которая находилась на соседнем участке, своим видом больше пугало меня, чем истребителей плодовых, да и овощных культур.
Конечно же, никакого практического эффекта подобная методика борьбы с вредителями не принесла. На следующий год пришлось изменить тактику. Помимо того, что я начал есть недозревшие плоды черешни — зелёно-красного цвета, также попробовал другие методы защиты от птиц. Где-то прочитал о том что плодовые деревья можно защитить от пернатых с помощью сетки. То-есть накрыв пластиковой сеткой сад, или отдельное плодовое дерево, можно сохранить большую часть урожая. Эта идея мне очень понравилась, и учитывая небольшие размеры своего деревца, я применил более доступный материал.
Для этих целей отлично подошли мешки от картошки, изготовленные из пластмассовой сетки. Подходят бывшее в использовании мешки, даже порванные. Сперва, нужно разрезать дно, а после этого мешок одевается на ветку плодового дерева. Также один конец завязывается с помощью уже существующего шпагата, а второй конец мешка прикрепляется к основанию ветки, с помощью мягкой проволоки или же верёвки. Такая мера защиты занимает некоторое время, но эффект был очевиден: скворцы не могли дотянуться своими клювами до плодов черешни. Частично им удавалось поклевать поверхностную часть ограждения. И вот на протяжении нескольких лет это мера была наиболее эффективной. Но в этом году мне надоело завязывать и развязывать эти пресловутые сеточные мешки.
Для реализации этого проекта понадобятся следующие материалы и инструменты:
Материалы:
— корпус для устройства: пластмассовый контейнер (или любой другой подходящий по размерам);
— корпус фотодатчика: пластмассовая капсула от «Kinder Surprise»(или любой другой прозрачный/полупрозрачный корпус);
— полуторалитровая пэт-бутылка;
— скотч;
Электроника:
— VT1 — 2N3906 (bipolar PNP); (BD234,BC307,KT3107);
— VT2 — AOD436 (MOSFET NPN); (IRFZ44N, IRF630/640);
— VD1 — LED red (640nm) L-53SRD-E ;
— PH — SK-KE-10720 (Light Dependent Resistor 650nm 5MM);
— R1 — 1k Variable resistor;
— R2 — 10;
— R3 — 10k;
— R4 — 680 (1-1.5k);
— MP3 Player (FQ#59 Digital speaker);
— Li-Ion battery 18650, 3.7V, 2000 — 40000 mAh.
— зарядка/блок питания 5В, ток от 1А и выше;
— солнечная батарея 5-18В ток от 250мА и выше;
— динамик в виде рупора;
— dc-dc преобразователь напряжения;
— плата зарядки литий-ионных аккумуляторов с защитой;
— электрические провода и разъёмы;
— стяжки пластиковые;
— и другие расходники (термоусдка, скотч, и.т.д.).
Инструменты:
— паяльник и расходники к нему;
— клеевой пистолет;
— нож монтажный;
— кусачки, отвертка, и другой инструмент.
Схема подключения устройства
Электронная схема устройства
В разработанной мною схеме, датчиком освещённости является фоторезистор PH, образующий совместно с подстроечным резистором R1 делитель напряжения, который позволяет изменять уровень контролируемого напряжение на базу транзистора VT1. Как только уровень освещения повышается, снижение сопротивления фоторезистора даёт достаточное напряжение для открытия pnp транзистора. Такой тип транзистора используется неслучайно он, открывается минусовым напряжением. Если применить транзистор структурой npn перехода, то схема будет работать наоборот. То есть транзистор будет открываться в сумерках, для работы устройства в ночное время. Такую схемотехнику можно применить в случае если вам нужно включение например светодиодной лампы: её включение при уменьшении уровня естественного освещения.
Далее открытие транзистора VT1 вызывает изменение порога срабатывания затвора VT2. За счёт использования полевого MOSFET транзистора для подключения нагрузки, уменьшается воздействие гистерезиса. Свойства полевого транзистора — открываться небольшим электрическим полем, что идеально подходят для его работы в качестве ключевого транзистора. В обвязку данного ключа, я установил стандартное защитное сопротивление R2 на 10 Ом, а также сопротивление R3 на 10 кОм.
Делителем напряжения созданном на резисторах R2 и R3 можно регулировать напряжение управления между стоком и истоком для включения полевого транзистора VT2. Для индикации работы фото сенсора между эмиттером и минусом питания можно установить светодиод VD1, с ограничивающим резистором R4. Таким образом при открывании транзистора VT1, между эмиттером и коллектором проходит ток, который и питает эту цепочку. Если вам это световая индикация не нужна, то её можно исключить. Нагрузкой в этой схеме подключается MP3 плеер.
При срабатывании полевого транзистора между стоком и истоком проходит ток, который и питает нагрузку. MP3 плеер работает от напряжения одной литиевой батареи. Напряжение в районе 4 Вольт вполне хватает для работы этой схемы, а также это упрощает конструкцию в целом.
Отдельно хочу сказать о применение в этой схеме полевого транзистора в качестве ключа. Я использовал транзистор в корпусе ТО 252, небольшого размера, который отыскал в старых материнских платах от компьютеров. Обычно там используются низковольтные (с порогом включения около 4Вольт) радиоэлектронные компоненты. Если применять другие полевые транзисторы, то надо учитывать напряжение их работы.
MOSFET транзисторы (metal–oxide–semiconductor field-effect transistor), имеют большие достоинства в таких схемах:
Они используют минимальную мощность управление и имеют большой коэффициент усиления по току. Также устойчивы к большим импульсом по напряжению. В режиме ключа у них большая скорость переключения. Таким образом, в этой схеме применение полевого мосфет транзистора упростило схемотехнику его подключения и понизило уровень гистерезиса при его работе. Изначально, я поставил задачу создать как можно более простую схему фотореле для управления биоакустическим отпугиванием птиц.
Минимальный набор деталей в этой схеме делает её более простой и надежной, так же позволяет спаять все компоненты простым навесным монтажом. Эти радиодетали можно найти в старых платах от компьютеров и другой электроники. А MP3 плеер можно заменить другим носителем информации, скажем старым телефоном добавив небольшой стандартный усилитель который можно подключить к выходу динамика этого телефона.
На фотографиях вы можете увидеть процесс сборки биоакустического отпугивателя. Сборка и установка компонентов не составит большого труда в повторении.
Налаживание устройства сходится к регулировке построчного резистора R1 в схеме фотореле. Нужно найти такое положение построчного резистора чтобы фотореле включалась на рассвете и отключалось на закате (примерно в 8 — 9 вечера).
Я установил подстрочник в районе 2 кОм. В этом устройстве запись воспроизводится с утра до вечера, то есть в светлое время суток.
Аудиозапись воспроизводится с интервалами примерно 10 минут в течение 1 часа после этого всё начинается сначала. В ночное время устройство не работает и таким образом, не мешает соседям. Питание устройства осуществляется за счёт солнечной энергии. Небольшая солнечная панель в паре с двумя аккумуляторами вполне справляется с этой задачей. В случае пасмурной погоды, аккумуляторную батарею придется дополнительно заряжать от зарядного устройства мобильного телефона.
Если размещать установку в открытом поле нужно позаботиться о том что динамик должен быть установлен на высоте около 2 м или выше. Так же позаботиться о герметичности корпуса устройства. Динамик или рупор нужно установить так, чтобы в него не попадала вода и не скапливался конденсат.
В процессе испытаний аппарат подтвердил мои надежды, и доказал свою эффективность против птиц. В течение примерно одной недели, я избавился от назойливых скворцов которые поедали черешню. После этой «биотерапии» птицы избегали мой участок и больше не гнездятся в моём хозяйстве.
Думаю, что радиус моего устройства примерно около 0,3 — 0,5 гектаров (точные параметры рупора не записаны на нём). Ну, а если вам надо уберечь большую площадь например — несколько гектаров посадки арбузов, тогда к этой установке надо добавить дополнительный усилитель и соответственно, динамик побольше.
Для того чтобы динамик звучал громче, к нему я добавил подобие горна, сделанная из пластиковой бутылки.
Для того чтобы она плотно прилегала к основанию динамика её нужно немного прогреть на огне или же использовать строительный фен.
Всё это закрепляется к основанию с помощью скотча.
С обратной стороны, динамик также желательно изолировать от воздействия погодных условий.
В изготовление этой схемы меня подтолкнула ещё то, что когда-то, давным-давно, будущее школьником, я собрал простое фотореле для включения освещения в курятнике. Читая старые журналы такие как: Наука и жизнь, Юный техник, Моделист конструктор, Радио и другие подобные издания, я пытался находить какие-то инновационные применения моим знаниям. Таким образом, я собрал примитивное фотореле на громадном фоторезисторе ФД2, и еще более огромном старом реле. Моей бабушке, в селе, это идея с освещением курятника очень понравилось, потому что куры начали нестись чаще. Единственное, что её раздражало это дребезг включения реле. При наступлении сумерек, некоторое время реле издавало невыносимый звук переключения контактов обмотки. Поэтому, я будущее участником радио кружка, собрал другую схему, состоящую из полевого транзистора КП302 и управления нагрузкой на основе тиристора. Схема была непростая, найденная в каком-то журнале. Вытравив плату и собрав все компоненты, очень долго мучился с её налаживанием. Я уже не помню, что стало с яйценоскостью кур, но люминесцентные лампы ещё долгое время висели в курятнике моей бабушки и дедушки. Скорее всего, они, уже служили освещением для уборки курятника, а не для производительности пернатых. Вот такая история. Сейчас времена изменились, а «пернатые» остались теми же!
P.S. Если вам нужна аудио запись для отпугивания птиц — напишите мне на почту или на Youtube канал.
Желаю вам креативности и полезных самоделок. С уважением, FLOMASTER. Продам эту самоделку или изготовлю на заказ. Напишите мне или оставьте комментарий для обсуждения деталей.
Источник: