Домик с элементами хай-тека, для бездомного кота

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



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, ранее ему досталось от людей, что и привело к такой пугливости.
Как говориться, 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 подходил 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.


Аналогичным методом прошил и все углы, чтобы 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 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:


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


Ну хорошо, раз вокруг жильца посредством внешне-замкнутого периметра мы удержим температуру, то почему-бы не сгенерить тепло прям там же, чтобы 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 из многожильного, константанового кабеля. 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. А это уже немало, для столь небольшого отопительного объёма.


Поскольку животное априори неграмотное, 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). Хотя импульсники тоже имеют развязку, но по прежнему изрядно «щиплятся», например относительно контура отопления.
Ну раз пошли в домик «навороты», то подумалось, что вот установлю коробку на чердак, заколочу 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 немаленький, а посему 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 ВЧ усилителя мощности. 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 замер 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.


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. Это облегчит и улучшит картину борьбы с неизбежной интерференцией на приёме, вызванной отражением от близлежащих препятствий и построек. На самой первой картинке, в правом нижнем углу схематично показано, как выглядит круговая поляризация распространения вектора 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. При этом удалось загнать активное сопротивление в центральную точку круговой диаграммы Вольперта-Смита (ровно в 50 Ом), на выбранной частоте нижнего канала имеющегося передатчика, а именно на частоте планируемой трансляции 5740 МГц:


Соответственно и уровень отражённых потерь (на среднем графике логарифмической магнитуды), показал микроскопическую величину 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 потребовалось в данном случае.


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


Тут кроме «грелок» (большие и блестящие пластины внизу), добавилась ещё и система дистанционного включения/выключения, в виде радио пульта и приёмно-релейного блока, настроенных на взаимную радиосвязь в диапазоне 315 МГц.
Это нужно для того, чтобы постоянно не воздействовать на спящего котю светодиодным освещением и включенным радиопередатчиком, пусть даже крайне слабеньким и вынесенным за металлическую обшивку фронтона чердака.

Животина должна дрыхнуть в покое, без искусственного освещения, фонящей видеокамеры поблизости и проникающего в живые клетки тела зловредного радиоизлучения. Зато кратковременно, в любое время по требованию, можно с пульта 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 оптимальный и экономичный выбор.

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


Видео-камера с видео-передатчиком и парой светодиодных лент запитанных для экономии через пару токо-ограничивающих резисторов (по 390 Ом каждый), 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 всего 7,5 мА, что очень мало и по сути маскируется на фоне потерь учёта потребления от сети.
Электро-грелки тоже не вручную включаются. Для них понижающий трансформатор, подключен через радио-управляемый 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:


На видео-камере пришлось перестроить фокусировку объектива, для работы в ближней зоне, на основной дистанции 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:


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, показали приемлемую успешность задуманной концепции:

1) С сиамцем:


2) С триколоркой:


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 необслуживаемый, был просто заколочен гвоздями и всё. Пришлось щипцами выдирать около 50 гвоздей, расположенных по периметру каждого из двух листов обшивки фронтона.


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 неизвестно.
Впервые увидел подобное логово чердачного кота. Это сильно пыльная, старая стекловата, слёжанная до плоского состояния. Похоже, что там обитает уже не первый кот. Рядом лежала куча птичьих перьев, видимо остатки съеденной добычи. Вокруг гроздья старой и чёрной паутины, масса пыли, перьев и скелетов мелких птиц, в общем неприглядное и жуткое зрелище:




Устойчиво расположив под кровлей «котодомик» и подключив проводку, закрутил новыми шурупами былую обшивку.


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 и смонтирован на ножке-мачте, чтобы вокруг антенны на дистанции 1,5 — 2 Лямбды не было проводящих элементов конструкции. На фото видна кривая антенна, мол что так неаккуратно?.. Не в «аккуратности» тут дело, а в тщательно выверенном углу 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, в том числе ещё и для защиты от падающих ливнево-градовых осадков с ветром, обрушивающихся всегда строго с одинакового направления. С учётом сразу двух факторов и был выгнут коаксиальный фидер, но нет смысла дублировать схожую фотографию.

Пытливый читатель может заметить, мол а 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 неизвестна.
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 трудиться нужно. 🙂
В общем повторно вскрыв доступ на чердак, перед входом в коробку и в коридорчик самой коробки, а так же в лежанку, накидал немного гранул корма со свежим запахом.


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 (причём и не раз), схомячив все там вкусности.
(на фото теперь другой монитор, со встроенными радиоприёмниками и с зелёными надписями)




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 организации захвата с трансляцией.

Зато не стало мышей, и в этом точно есть 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:

Источник: habr.com