Лучшее из возможного!

Размер шрифта:  Aa Aa Aa Aa Aa



Электронная удочка для зимней рыбалки.

Электронная зимняя удочка

Зимняя рыбалка является достаточно экстремальным увлечением, она отличается от летней тем, что активность рыбы в зимний период чрезвычайно низка, и она легко может проплыть мимо заботливо уложенного на дно крючка. Так что внимание добычи нужно привлекать всеми силами, в том числе, с помощью таких гаджетов, как электронная зимняя удочка.

Электронная зимняя удочка - это абсолютно безобидная снасть, не инвентарь для спортивной рыбалки конечно, но это хороший помощник для рыболова. Она может поддерживать заданные рыболовом параметры частоты и амплитуды колебаний мормышки.

Несмотря на то, что в продаже давно присутствуют промышленные образцы зимних электронных удочек, люди не устают делать их своими руками. Причина проста - рыбака не устраивает список достоинств магазинных удочек, а также их стоимость. Многие хотят собрать свою собственную, полностью подходящую и уникальную. Желание, аккуратность, трудолюбие – вот все, что нужно для этого.

Я сам не рыбак, тем более в экстремальных условиях русской зимы. Предпочитаю неспешную лыжную прогулку по зимнему лесу. Электронную удочку я делал по просьбе моего хорошего знакомого – заядлого рыбака и охотника с многолетним стажем. Делал я только электронику, все конструктивное исполнение он придумал сам.

Была поставлена задача - сделать экономичную, бесшумную и простую в управлении электронную удочку для зимней рыбалки. Только самые необходимые для опытного рыбака функции, никакой рекламной многофункциональности. Вес и габариты должны быть минимально возможными.

Основой большинства любительских электронных удочек является электромагнит, обычно изготавливаемый из реле. Такое решение пришлось сразу отбросить, т.к. электромагнит потребляет значительный ток, кроме того, его работа сопровождается хорошо слышимыми (в том числе и рыбой) щелчками.

Идея была подсмотрена в одной из моделей фирменной зимней удочки, случайно попавшей в руки. В качестве источника колебаний там использовался пьезоэлемент. С фирменной схемой его возбуждения я разбираться не стал во избежание претензий в нарушении авторских прав. Да и проще и быстрее все придумать самому, если есть основная идея. В результате раэдумий и экспериментов получилась вот такая схема.

Схема электронной удочки

Основа устройства – контроллер PIC16F684 (не путать с PIC16F84). Именно этот тип был выбран по нескольким причинам. Во-первых, есть возможность установить частоту внутреннего тактового генератора 125 КГц. Это существенно снижает потребляемый ток. Во-вторых, в контроллере есть аппаратный PWM модуль, который используется для получения повышенного напряжения для работы пьезоизлучателя. Наконец, миниатюрный SOIC корпус с оптимальным количеством выводов.

Схема питается от двух элементов CR2032. Такие элементы используются на материнских платах компьютеров. Диод VD1 понижает питающее напряжение с 6 вольт до максимально допустимого для контроллера - 5,5 вольт. Кроме того, он защищает схему от ошибочной полярности напряжения питания. Диоды VD2...VD5 и конденсаторы C3...C6 – это умножитель напряжения, на конденсаторе C6 формируется напряжение +20 вольт. Благодаря мостовой схеме на транзисторах VT1...VT6 двойная амплитуда меандра на пьезоизлучателе достигает 40 вольт. Элементы VD8, VD9, R8, R9 служат для "разряда" пьезоэлемента при смене полярности напряжения. Это снижает потребляемый ток.

Потребляемый ток зависит от режима работы и составляет 0,4 мА в паузе и 0,7 мА на максимальной частоте. По заверениям пользователя, если рыбачить без фанатизма, двух батареек хватает на сезон. Управление режимами работы осуществляется с помощью трех кнопок. При нажатии на кнопку SB1 "UP" частота вибрации увеличивается, а при нажатии на SB2 "DOWN" – уменьшается. Минимальная длительность полупериода колебаний – 0,1 сек, максимальная – 1 сек. Изменение частоты от максимума до минимума занимает примерно 20 сек. Кнопка SB3 "PAUSE" переключает режим работы – с паузой или непрерывно, без паузы. Длительность паузы и вибрации в режиме с паузой равна 3 сек. Этот параметр не регулируется, но его, при необходимости, можно изменить в тексте программы.

Все эти временнЫе соотношения взяты не "с потолка", а исходя из опыта эксплуатации в реальном деле, т.е. на рыбалке. Какие-либо другие режимы в программу не заложены, ну не будете же вы возить с собой на рыбалку инструкцию с описанием входа в многоуровневое меню удочки! По утверждению опытного рыбака больше ничего и не нужно.

Включение - выключение осуществляется одновременным нажатием и удержанием в течение 0,5 сек на PAUSE и UP или PAUSE и DOWN. Удерживать эти кнопки нужно до зажигания светодиода HL1. Такой алгоритм исключает случайное включение удочки при транспортировке. Для экономии питания можно обойтись и без световой сигнализации, т.е. светодиод можно не устанавливать. При выключении установленный режим работы сохраняется в энергонезависимой памяти и при последующем включении восстанавливается.

Все детали смонтированы на односторонней печатной плате, изготовленной методом лазерно-утюжной технологии. На второй стороне запаяны проволочные перемычки. Если используется двухсторонний стеклотекстолит, перемычки можно нарисовать вручную и пропаять переходы. Вид на плату со стороны монтажа деталей, размер платы 75x45 мм.

Плата удочки

Как я уже упоминал, в схеме использован контроллер PIC16F684 в SOIC корпусе. Заменить его на другой нельзя. Даже если у вас есть ящик с кучей ATtiny2313 или Arduino, придется приобрести именно нужный PIC. Либо самостоятельно переписывать программу, а это гораздо сложнее и дороже. Стоимость PIC16F684 на Aliexpress немногим более 1 USD включая доставку. Все пассивные элементы для поверхностного монтажа типоразмера 1206 или 0805. Диоды VD2...VD5 с барьером Шоттки, VD1, VD6...VD9 – обычные, в корпусе для поверхностного монтажа. Транзисторы могут быть любого типа в корпусе SOT-23 с выводом коллектора в середине, с рабочим напряжением не менее 40 вольт и током не менее 100 мА. Емкость C3...C6 на схеме указана минимально необходимая, ее можно и увеличить.

Если нет адаптера для программирования контроллеров в SOIC корпусе, PIC можно запрограммировать и внутрисхемно, после монтажа на плате. Только не забудьте в настройках программатора указать, что запрограммировать нужно не только память программ, но и слово конфигурации, оно включено в прошивку.

Наконец, самая важная часть схемы, от которой зависит эффективность и качество удочки. Пьезоизлучатель. К сожалению, использовать первую попавшуюся под руку "пищалку" от старого будильника нельзя. Нужен специальный пьезоэлемент, т.н. пьезодиафрагма. Приобрести такой пьезоэлемент можно в московском магазине «Кварц», стоимость около 0,5 USD. Он представляет из себя круглую пластинку из нержавеющей стали, с обоих сторон которой находятся два диска из пьезокерамики.

Пьезодиафрагма

Найти нужный тип в обширной номенклатуре магазина «Кварц» не просто. Конкретную ссылку я не привожу, т.к. она может измениться. Просто заходим на сайт магазина https://www.quartz1.com/ и проходим по цепочке: Прайс-лист - Акустические и ультразвуковые компоненты - Пьезоблоки (пьезоэлектрические диафрагмы). Затем ищем тип FT-27G-2,8ASL. Можно и сразу набрать этот тип в строке поиска. Диаметр 27 мм, толщина 0,33 мм, два проволочных вывода, материал пластины – нержавеющая сталь. Есть аналогичные излучатели и с пластиной из латуни или бронзы, но, наверное, нержавеющая сталь обладает большей механической прочностью. При наличии отсутствия можно выбрать FT-27G-2,8ASLG, который отличается наличием защитного покрытия на пьезокерамике. Очевидно, можно подобрать и другие варианты из обширной номенклатуры, но протестирован именно FT-27G-2,8ASL.

Один край этого диска жестко закрепляется с помощью суперклея к держателю батареи питания. Диаметрально противоположный конец под действием приложенного напряжения изгибается. Амплитуда колебаний достигает 0,3…0,5 мм, что, учитывая длину хлыстика удочки, достаточно для вибрации приманки. Акустический шум при этом на порядок меньше создаваемого электромагнитным приводом.

Плата установлена внутри самодельного корпуса из твердого пенопласта. Это обеспечивает плавучесть удочки. Работать в воде она, конечно не будет, но после случайного падения в лунку потребуется только просушить плату и работоспособность полностью восстановится. По крайней мере ничего не сгорит. Ну и необходимо предусмотреть какие-то ограничители колебаний хлыстика, чтобы случайно не сломать пьезоэлемент.

Вот несколько фотографий электронного блока удочки.


Внешний вид в корпусе

Отсек для 2-х батарей CR2032

Плата в корпусе

Крепление пьезодиафрагмы

Вид на плату со стороны монтажа деталей

Вид со стороны перемычек

Установка катушки с леской

Как я уже писал, я занимался только электроникой, конструктивное исполнение не мое. Я не рыбак, поэтому ни на какие вопросы по технологии и эффективности использования этой снасти ответить не смогу. Ссылки на скачивание прошивки контроллера, исходного текста программы, принципиальной схемы и чертежа платы в конце странички.

©2021г.


ZIP Плата электронного блока удочки в Sprint Layout 4.0 и схема в sPlan 7.0
ZIP Прошивка PIC16F684 и исходный текст программы контроллера