Bebedouro para Pets com Sensor de Presença

Introdução

Neste post, vamos desenvolver uma placa eletrônica para a criação de um bebedouro automatizado que liga a bomba sempre que algum pet se aproxima da fonte e, após o start da bomba, a mantém ligada por algum tempo após o pet sair de perto ou da zona do sensor enquanto bebe.

Materiais Necessários para o projeto Bebedouro para Pets com Sensor de Presença

Imagens

Sensor de obstáculo infravermelho com ajuste de sensibilidade Fonte AC/DC - 100 - 240VAC para 5VDC Placa Perfurada Bebedouro em Resina

Diagrama

Os cabos de alimentação AC são da cor laranja e amarelo e vão da rede elétrica até os bornes. As demais cores (cinza, vermelho e preto) são jumpers na protoboard/placa perfurada. O diagrama usa um rele isolado e não aquele módulo pronto. Por isso, usa um diodo 1N4007 para proteção contra picos de tensão na desenergização. O rele que usei é o H2AK005T, da Fujitsu, e, segundo o datasheet dele, consome 530mW de potencia na versão que tenho. Fazendo o calculo da corrente, temos que I = P / V. Substituindo os valores, temos I = 0.53 mW / 5 V = 0,106 A. Ou seja, a bobina consome 106 mA de corrente e, por isso, não poderia usar o transistor NPN BC547, como é de costume nos projetos, pois ele tem capacidade de até 100 mA. Usamos, então, o BC337, que consegue trabalhar com 800mA. Usei esse modelo de relé porque é o que eu tinha disponível, mas pode ser usado um rele comum de 5 contatos como esse. A única diferença é que tem que ligar a alimentação da bomba no comum e no NO.

Um detalhe importante é a questão do capacitor: esse capacitor é responsável por fazer a temporização do acionamento do rele para que, caso o pet saia da faixa de acionamento do sensor, a bomba não pare e interrompa a atividade do pet. No meu caso, usei de 4700 uF, que me dá em torno de 30 a 40 segundos de temporização. Mas, pode ser menor. Na prática, um de 2200 uF já atende em torno de 10 a 20 segundos. Um outro detalhe: a protoboard que eu tinha disponível era bastante grande e não seria possível colocá-la na patola para testar. Então, testei o acionamento e as ligações na protoboard. Precisei de 18 jumpers de 20 cm. Em seguida, realizei as ligações na placa perfurada. A placa perfurada ficou com um tamanho de 60 x 45 mm, o que deu um tamanho ideal. Inclusive, a patola ficou até grande. Eu fiz uso da bomba que veio na fonte. É uma bomba de 100 a 220 VAC. Resolvi usar ela porque já veio com a bomba e, além de não precisar gastar com outra, ainda assumi que é a melhor opção, já que veio com a fonte. Mas, na falta de uma bomba AC, pode usar uma DC. A única mudança necessário é que, ao invés de usar a alimentação da rede elétrica, tem que usar a alimentação da fonte. E, como último detalhe, muito importante, é que preferi usar essas fontes de PCB. O sistema consome menos de 200 mA. Então, qualquer fonte compacta serviria. Escolhi essa, acima, que é bem fácil de achar. Tem, também, aquelas seladas, como esta, mas é possível usar bornes e uma fonte externa, como essa.

Montagem e Finalização

Já fiz, agora, a furação no fundo da patola para atravessar o sensor, de forma que ele fique a, aproximadamente, 20 mm abaixo da placa, o que será o suficiente para atravessar, também, a parede do bebedouro.

Fiz uma pré fixação para verificar se o sensor estava adequadamente posicionado e percebi que o sensor não ficou bem posicionado, porque minha cola quente ficou um pouco mais pra frente do que o esperado na patola. Veja, no detalhe abaixo. Esses 5 mm de cola quente na parte inferior já foram suficiente para o sensor pegar qualquer movimento atrás do bebedouro, o que não é interessante, além da patola ficar mal colocado e torta. Então, fiz um pequeno desgaste em volta dos furos e tudo funcionou lindamente. Após a fixação, fiz o ajuste da sensibilidade e fechei a patola. Ficou desse jeito. Veja que marquei, em verde, uma furação que fiz no ajuste do sensor infravermelho para facilitar o ajuste de sensibilidade. E, logo abaixo, tem o video do acionamento com aproximação do meu pet. A protagonista é a Lauper, irmã da Cindy (antes que alguém pergunte). Reparem que, mesmo com ela se mexendo ou se distanciando, o motor continua acionado.

Conclusão

Por fim, ele funcionou perfeitamente, como esperado. O que percebi é que, se ele for ficar num local que, durante o dia, fica bem claro, ele acaba sendo acionado apenas pela claridade ou algum reflexo mais distante da fonte. Então, a sensibilidade precisa ser ajustada para baixo. Porém, durante a noite ele pode não ser acionado se a sensibilidade ficar muito baixa. Então, o ideal é que ele fique num local que não receba tanta luz do dia. Como proposta de melhoria, podemos colocar um circuito com retardo na energização para evitar falso acionamento, tendo que se preocupar menos a sensibilidade.

Referências

• Temporizador na desenergização (https://www.youtube.com/watch?v=AFTvM09g7JE)
• Bebedouro com ESP8266 (https://blog.eletrogate.com/fonte-bebedouro-para-gatos-com-esp8266/)
• Bebedouro automatizado (http://sistemaolimpo.org/midias/uploads/f1aa88965f0a75af946861772d0d1067.pdf)

Sobre o Autor

Raul Braghin Raul Braghin @raulbraghin Graduado em engenharia química, pós graduado em MBA de Gestão de Projetos e em Automação de sistemas de saneamento. Tenho sete anos de experiencia com automação industrial na programação de CLP, IHM e montagens industriais, três anos de experiência em microcontroladores arduino, esp8266. esp32 e Orange pi.