樹莓派DIY智能無臭貓便盆拉完粑粑自動通風成本不到400元

每個鏟屎官最痛苦的事情之一，莫過於處理貓咪的“生化武器”—— 貓屎。只要貓拉了粑粑，氣味就會飄出來，在鏟屎時還能聞到一股巨酸爽的味道。好消息，來自硅谷的一個華人工程師，想出了一個絕妙的方法：給貓做個智能廁所！

結合小零件，一塊樹莓派就能將貓砂盆升級成自動通風貓廁，每當貓咪“解決完生理問題”，它就能自行啟動風扇，進行散味。

簡直是鏟屎官福音！來看看製作流程。

樹莓派控制，紅外自動檢測

硬件上，完整的零件清單如下：

樹莓派 Zero W、80mm×80mm 的風扇（CPU 散熱器）、12V 電源、1 截空調通風管、適量 PIR 運動傳感器、適量 1kΩ 電阻、三極管、1 個降壓-升壓變換器

從亞馬遜官網給出的價格來看，這些硬件的總成本在 400 元左右。

其中，10 美元的樹莓派 Zero W 是整個裝置的核心，用於控制電路什麼時候運行。

作者表示，樹莓派也可以用更便宜的 Pico 來代替（5 美元），但他想了解自家貓咪的具體拉粑粑時間…… 因此選擇了貴一點的 Zero W，可以遠程登錄查看數據。

風扇用於散味，空調通風管則用於排氣。

至於 PIR（紅外）運動傳感器，則用來檢測貓咪什麼時候進貓砂盆、什麼時候出去，以決定風扇通風的時間。

此外，還需要一個降壓-升壓變換器（此處用了汽車 USB 充電器代替），因為風扇的供電電壓需要達到 12V，但樹莓派的額定運行電壓卻在 5V。

同時，樹莓派的輸出電壓只有 3.3V，因此在樹莓派輸出 3.3V 信號的時候，還需要一個三極管來控制 12V 電路的開啟和關閉。

整體搭建電路圖如下（其中 333Ω 的電阻，由 3 個 1kΩ 的電阻並聯獲得）：

其中，PIR 指運動傳感器，Pz 指樹莓派（輸出通過 333Ω 電阻與三極管相連），fan 指風扇，而風扇和樹莓派之間的就是三極管。

至於圖中的 5V 電壓，可以直接用降壓變換器，也可以對汽車 USB 充電器進行一個改裝：先將它拆開，再把充電器的金屬尖端用電線焊接替代，最後連接到主電路中。

到這裡，硬件部分的組裝就已經完成，搭建到貓砂盆上方后，看起來是這個樣子的：

再用膠帶或者熱熔膠槍組裝起來就行。

當然，這也只是完成硬件部分的製作，軟件上還需要對樹莓派進行設置。

自動通風，還能記錄“生理”時間

首先，需要設置樹莓派中存儲數據用的 SD 卡、連接和啟動等。

然後，就可以開始往裡面填程序了。

由於作者想要記錄貓咪的拉粑粑時間，因此還安裝了 Python 和數據庫 MariaDB：

sudo apt install mariadb-server-10.0 python3-pippip3 install mariadb

除了數據庫以外，還需要一個可以控制樹莓派 GPIO 引腳的 Python 庫 GPIO ZERO（GPIO 引腳指圖中這部分）：

sudo apt install python3-gpiozero

安裝后，就可以運行主要的程序了（Python 編寫），這部分的原理，是在傳感器觸發后，將風扇啟動 10 分鐘：

FAN_ON_DURATION = 10 * 60  # 10 minoutpin = LED(22)pir = MotionSensor(27, sample_rate=1) # I used the GPIO pin 27while True: pir.wait_for_motion()outpin.on() time.sleep(FAN_ON_DURATION)outpin.off()

同時，作者還希望能在整個系統啟動時，自動運行程序，因此還寫了另一個文件，將它命名為 <(你的) 服務器名稱 >.service，確保它在 mysqld 啟動后就能運行：

[Unit]Description=Motion detection service for cat litterAfter=mysqld.service[Service]ExecStart=/usr/bin/python3 -u motion_detection.pyWorkingDirectory=/home/pi/StandardOutput=end:/home/pi/execution.logStandardError=end:/home/pi/execution.logRestart=alwaysUser=pi [Install]WantedBy=multi-user.target

放進/etc/systemd/system 文件夾，並允許跟隨系統啟動：