Домик с элементами хай-тека, для бездомного кота

в 23:10, , рубрики: 5.8 GHz, diy или сделай сам, Беспроводные технологии, видеонаблюдение, видеотехника, Домик для кота, радиоканал, старое железо, Читальный зал

image

Недавно заметил, что на сарайном чердаке поселился тощий и весьма пугливый кот, с вечно грустными глазами...
image

На контакт он не шёл, но издали наблюдал за нами. Решил угостить его кормёжкой премиум класса, кою уплетают наши домашние котоморды. Даже после двух-месячных угощений, кот по прежнему избегал всяческих попыток контакта с ним. Возможно, что ранее ему досталось от людей, что и привело к такой пугливости.

Как говорится, раз уж Магомет не идёт к горе, то гора сама придёт к Магомеду. В связи с грядущей сменой сезона и неизбежным похолоданием, решил сварганить ему некое подобие «домика», с размещением оного на его там территории, то есть на чердаке.

Основа домика — лежанка из сдвоенной коробки от Хайнаньских манго. Сдвоенная, это когда коробка вставлена в перевёрнутую крышку от неё же. Каждая из половин — двойная, так что коробка получилась счетверённая, повышенной прочности. Китайцы знают толк в коробках, так как размер идеально подходит для кошек. :) Между слоями в коробку уложил подкладку от ламината, для добавочной теплоизоляции. Далее на дно пустил 2 слоя сантиметрового поролона, а поверх — сложенное втрое, старое, махровое полотенце.
Зная что такое «молочный шаг» с выпуском коготков, и как обязательно со временем скомкаются любые подстилки, все три слоя полотенца пришил насквозь к коробке. Причём пришил не нитками, кои легко могут оказаться разгрызенными или порванными когтями, а медным (обмоточным) проводом в лаковой изоляции, толщиной аж в 1,2 мм. Да, сурово, но за то антивандально, от кошачьих когтей или зубов.
image

Аналогичным методом прошил и все углы, что бы подстилка выдержала свою форму укладки, даже несмотря на любые издевательства со стороны жильца-поселенца.
Но мало просто поставить мягкую лежанку, ведь на чердаке зимой гуляют морозные сквозняки, с такой же температурой, что и на улице. А значит, появилась задача создать вокруг кроватки, нечто типа «купола», для удержания исходящего от кота тепла. Для этого подготовленная лежанка, просто была помещена внутрь более объёмной коробки.
На боковой стенке внешней коробки прорезал подобие «дверки», самоприкрывающей проход, что бы тепло не сильно вырывалось наружу.
По мере продвижения работ, домашние котоморды по нескольку раз успели примерить под себя, столь мягко-уютное жилище:
image

Им жутко понравилось мягко топтаться в лежанке, от которой в течении 5-и минут всех тут же плющило в сон:
image

Ну хорошо, раз вокруг жильца посредством внешне-замкнутого периметра мы удержим температуру, то почему-бы не сгенерить тепло прям там же, что бы кот-жилец мог экономить теплопотерю в своём теле. Для этого, на дно большой коробки было помещено ещё два слоя толстого картона с теплоизоляцией, между слоями которых уложил два активных, термо-нагревательных элемента. Они были рассчитаны на электропитание от USB, то есть на 5 вольт. Соединив их последовательно, переделал для питания от 9 — 10 вольт, с током потребления около 1 Ампера, что дало бы нам мощность грелки в 9-10 ватт, что уже не мало для столь небольшого отопительного объёма.
image

Поскольку животное априори не грамотное, то теоретически может перегрызть питающий электро-кабель для грелки в коробке. А раз так, то следует подумать над вопросом обеспечения гарантированной безопасности здоровья зверя, от возможного поражения электротоком. Для обеспечения такой задачи, я отказался от применения современных импульсных блоков и выбрал старорежимный вид трансформаторного питания, с гальванической развязкой от сети (он на фотки не попал).
Ну раз пошли в домик «навороты», то подумалось, что вот установлю коробку на чердак, заколочку обратно обшивкой фронтон и до свидания. А что если сделать некий видео-контроль? Интересно же будет узнать, воспользуется-ли кот вообще всей затеей? Тянуть видеокабель не хотелось, метраж бы понадобился не маленький, а по сему решил прибегнуть к передаче видео по радиоканалу. Когда-то попал ко мне сгоревший видео-передатчик диапазона 5,8 ГГц, владелец которого как-то умудрился его сжечь. В частности оказался сгоревшим выходной каскад усилителя. Удалив неисправную микросхему выходного каскада, а так же и всю окружающую его SMD «обвязку», соединил коаксиальным «байпасом» выход каскада раскачки видео-передатчика, с выходным SMA разъёмом для антенны. С помощью векторного рефлектометра Arinst 23-6200 MHz, измерил коэффициент отражения S11 и убедился, что выходной импеданс на рабочих частотах остался в пределах допустимого, в районе 50 Ом.

Закралось любопытство, а какова же тогда реальная мощность такого кастрированного видео-передатчика, если питать антенну прямо с «раскачки», то есть вообще без усилителя мощности? Провёл измерение посредством прецизионного измерителя СВЧ мощности Anritsu MA24106A, в подходящем диапазоне до 6 ГГц. Реальная мощность на самом низкочастотном канале данного передатчика 5740 МГц, составила всего 18 милливатт, из 600 мВт. То есть всего-то 3 % от былой мощности, что очень мало, но тем не менее приемлемо.
image

Ну раз уж так случилось, что имеющейся в распоряжении СВЧ мощности маловато, то для нормальной передачи видео-потока придётся применить антенну получше.
Нашёл старую антенну для этого диапазона 5,8 ГГц. Попалась антенна типа «косозубое колесо», или «клевер», то есть антенна с пространственно-круговым вектором поляризации, в частности левого направления вращения. В условиях городской застройки это даже хорошо, что будет излучаться не линейная поляризация сигнала, а круговая, так как это облегчит и улучшит картину борьбы с неизбежной интерференцией, вызванной отражением от близлежащих препятствий и построек. На самой первой картинке, в правом нижнем углу схематично показано, как выглядит круговая поляризация распространения электромагнитной радио волны.

На свеже-откалиброванном векторном анализаторе цепей (VNA приборе), измерив КСВн и импеданс данной антенны, испытал некое уныние, так как они оказались весьма посредственны. Вскрыв чехлы антенны и поработав с пространственным расположением всех 4-х имеющихся там вибраторов, с непременным условием учёта проницаемости пластика чехлов-крышечек, удалось полностью убрать паразитную реактивность как ёмкостного, так и индуктивного характера, загнав активное сопротивление в центральную точку круговой диаграммы Вольперта-Смита (ровно в 50 Ом) на выбранной частоте нижнего канала имеющегося передатчика, а именно на канале планируемой трансляции 5740 МГц:
image

Соответственно и уровень отражённых потерь (на среднем графике логарифмической магнитуды), показал микроскопический уровень в минус 51 дБ. Ну а раз практически нет потерь на частоте резонанса данной антенны, то и коэффициент стоячей волны по напряжению (КСВн), показывает идеальное согласование, в пределах 1,00 — 1,01 (нижний график SWR), на той же выбранной частоте 5740 МГц (нижнего из доступных каналов передатчика).
Таким образом, всю имеющуюся маленькую мощность, можно будет излучить в радиоэфир без потерь, что и требовалось.
image

Постепенно, вот какой набор дополнительных аксессуаров, собрался для инсталляции в кото-домик:
image

Тут кроме «грелок» (большие и блестящие внизу), добавилась ещё и система дистанционного включения и выключения, в виде радио пульта и приёмно-релейного блока, настроенных на взаимную радиосвязь в диапазоне 315 МГц.
Это нужно для того, что бы постоянно не воздействовать на спящего котю светодиодным освещением и включенным радиопередатчиком, пусть даже крайне слабеньким и вынесенным за металлическую обшивку фронтона чердака.
Пусть животина дрыхнет в покое, без искусственного освещения, фонящей видеокамеры поблизости и проникающего в живые клетки тела радиоизлучения. За то кратковременно, в любое время по требованию, можно подать питание на весь видеосетап с диодными лентами-светильниками, быстро глянуть как там котофаций, и тут же выключить систему.
С точки зрения электро-потребления, это тоже правильный, экономичный выбор.

Светодиодную ленту из 12 светодиодов, разрезав на две части, приклеил и поверх «пришил», той же суровой медной проволокой, дабы не порвалось от возможной когтевой атаки, и светила куда надо:
image

Видео-камера с видео-передатчиком и парой светодиодных лент запитанных для экономии через пару токо-ограничивающих резисторов по 390 Ом, а так же приёмник радио-выключателя, потребляют всего 199 мА, во включенном состоянии от второго источника тока напряжением 12 вольт. В выключенном же состоянии, в режиме ожидания находится только радио-выключатель, с дежурным потреблением тока, всего 7,5 мА, что очень мало и по сути маскируется на фоне потерь электро-потребления от сети.
Электро-грелки тоже не в ручную включаются. Для них понижающий трансформатор, подключен через радиоуправляемый термостат, пульт с сенсорами которого расположен в доме. Так что когда и так тепло, система обогрева будет автоматически отключаться, и подключаться только с падением уличной температуры.
Видео-камера была подобрана хоть из бескорпусных, но с довольно высокой светочувствительностью 0,0008 люкс.
Из аэрозоли покрыл её полиуретановым лаком, для атмосферной защиты и перепадов влажности, или даже возможного попадания осадков.
Зачехлённая антенна и камера после покрытия лаком, вид сзади. Внизу виден ещё не снятый красный скотч, прикрывающий контакты основного разъёма:
image

На видео-камере пришлось перестроить фокусировку объектива, для работы в ближней зоне, в диапазоне 15-30 см.
Корпус камеры с объективом, просто вклеил на термо-капрон, прямо в угол коробки.
Смонтированная часть оборудования (с проводкой) на домике-коробке, перед отправкой всей конструкции на чердак:
image

Как можно заметить, тут «потолок» коробки изнутри усилен и тоже «прошит» медью, на случай если кот вздумает запрыгнуть сверху и потоптаться на «крыше» домика. По любому скотча тут будет мало, пусть даже и антивандально-армированного.

Финальные испытания на домашних котях, с включенным освещением и видеопередачей
1) С сиамцем:
image

2) С триколоркой:
image

Видео-линк конечно же не Full HD разрешения, а обычный аналоговый SD (640х480), но для коротенького контроля более чем достаточно. Нет задачи рассматривать каждую шерстинку, важно понять, живой-ли вообще объект наблюдения.

Настал день водружения всей конструкции на объект размещения, коим и был старый чердак на небольшом сарае с локальной кочегаркой. Чердак оказался не обслуживаемый, был просто заколочен гвоздями и всё. Пришлось щипцами выдерать около 50 гвоздей, расположенных по периметру каждого из двух листов обшивки фронтона.
image

Я ожидал, что кот пугливый и сразу же убежит от шума такой «инструментальной хирургии» с чердаком. Но не тут-то было! Он кинулся на меня, отчаянно рыча, с шипением пытаясь нанести когтистые увечья. Видимо он ранее не раз дрался с местными котами и в боях отвоевал себе это укрытие. Сие не известно.
Впервые увидел подобное логово чердачного кота. Это сильно пыльная, старая стекловата, слёжанная до плоского состояния. Похоже, что там уже не первый кот обитает. Рядом лежала куча птичьих перьев, видимо остатки съеденной добычи. Вокруг гроздья старой и чёрной паутины, масса пыли, перьев и скелетов мелких птиц, в общем весьма жуткое зрелище:
image

image

Устойчиво расположив там «котодомик» и подключив проводку, закрутил новыми шурупами былую обшивку.
image

Видео-передатчик сразу планировался под вынос из металлизированной зоны «затенения», что бы и без того очень слабой радиоволне ничего не мешало струиться по двору, и отразившись от забора, проникнуть через оконный проём в дом, к приёмнику с монитором. Предварительно передатчик был затянут в термоусадку с загерметизированными торцами. На фото видна кривая антенна, мол что так не аккуратно?.. Не в «аккуратности» тут дело, а в тщательно выверенном угле пространственного ориентирования антенны, с учётом её диаграммы направленности. Чуть позже, пришлось ещё раз вскрывать фронтон, а так же по другому закрепить передатчик и выгнуть антенну с углом оптимальным для защиты от падающих ливнево-градовых осадков с ветром, всегда строго одинакового направления. С учётом сразу двух факторов и выгнут коаксиальный фидер теперь, но нет смысла дублировать схожую фотографию.

Пытливый читатель может заметить, мол зачем пришлось вскрывать чердак повторно? Потому, что прождав трое суток и периодически включая систему видео-контроля, я ни разу не застал кота в новом домике. Возможно он просто боится подходить, или заглянуть внутрь. Возможно, он учуял запах чужих кошек от коробки. А скорее всего кот даже и не понял, что это домик с лежанкой и туда можно залезть, просто лбом сдвинув крышку прорези. Причина не известна.
Решил я его заманить через запах вкусняшек. Ну хотя бы для ознакомления пусть поймёт, что в коробке нет опасности, и что там реально кайфово. Сам бы спал, да работать нужно. :)
В общем повторно вскрыв доступ на чердак, перед входом в коробку и в коридорчик самой коробки, а так же даже в лежанку, накидал немного вкусняшек со свежим запахом.
image

Ура, замысел со вкусной уловкой сработал.
Спустя пол-часа, искомый объект крайне осторожно и мелкими шажками, но нашёл вход в домик, посетил его по полной программе и не раз, схомячив все там вкусности.
(на фото теперь другой монитор, со встроенными радиоприёмниками и с зелёными надписями)
image

image

Таким образом у чердачного кота появился оборудованный «домик» с Хай-Тек уклоном, а у меня плюсик в карму за доброе дело, ну и в придачу возможность внешне-управляемого видеоконтроля, что там и как. Можно было бы сделать захват принятого видео-потока и организовать в сеть его трансляцию. Получилась бы веб-камера.
Но поскольку тут нет ничего принципиально интересного, а во вторых нет надобности в беспокойстве кота, то и нет захвата с трансляцией.
За то не стало мышей, и в этом точно заслуга одного из наших, и вот этого котана.
Территория у нас и соседей зачищена по полной.
Так что котофаций вполне заслужил чистую, тёплую и тихую лежанку для отдыха.
Пусть ему там живётся как можно дольше, в уюте и покое.

Удачи пугливому Чёртику с грустными глазами:
image

Автор: Fly_Cam

Источник


* - обязательные к заполнению поля


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js