Электрокивок для зимней удочки
Хотел было найти схему электромормышки, перерыл всю литературу — нет, а в интернете все завалено высоковольтными электроудочками. И вот, когда уже не надеялся, в журнале Радио за 1966 год нашел именно то что искал. Нашел готовый электромагнит. Хоть он и срабатывал при 2 В, но я решил для надежности поднять напряжение питания до 4,8 В, используя 4 аккумулятора 0,45 А*ч. В цепь эмиттера МП42 включил резистор 750 Ом. Также советую включить параллельно батарее конденсатор возможно большей емкости, что даст возможность реле четко срабатывать даже при снижении питания. Аккумуляторы для увеличения надежности лучше спаять. Корпус взял от домино. Выключатель и регулятор — сверху. Можно применить резистор с выключателем. Внизу конструкции для устранения скольжения можно предусмотреть несколько торчащих винтов. К упругой проволоке из стали припаял язычок из стали толщиной 2 мм по площади электромагнита. По центру корпуса просверлил сквозное отверстие и притянул крышку втулкой с резьбой на концах.
Теперь несколько слов о работе. Т.к. большая часть рыбы осторожна, то я ставил электромормышку в нескольких метрах от себя в поле зрения на окуня и ему подобных, а сам ловил на простую зимнюю удочку. Амплитуду движения мормышки регулировал выдвижением кивка. Частоту срабатываний я сделал 0,3-0,5 Гц, а не так как указано на схеме. Зарядки хватало на 5 рыбалок, по 4 часа работы. И нам с другом по-приколу, и рыбаки диву даются. Частенько покрикивая: «Клюёт. «. Один только стоял и смотрел хмуро, а потом сказал, что несколько лет назад утопил такую вместе с ящиком, когда провалился. У него промышленного производства хватало почти на 1 рыбалку. А у меня на всю зиму! Ну, ни чешуи Вам!
Электронная удочка
В середине прошлого века Ю.Сверчков сконструировал электронную удочку с источником питания, вмонтированным в корпус. Электроника позволила рыболову-зимнику ловить рыбу мормышками, избавив его от утомительной многочасовой механической работы.
Тогда мною тоже была изготовлена и испытана эта удочка.
Эксперименты позволили удостовериться, что безнасадочным способом можно очень успешно ловить рыбу и даже стабильно облавливать рыболовов, подсаживающих наживки на крючки мормышек.
Для изготовления электронной удочки пригоден практически любой «радио мусор».
Схема приведена на рис.1, элементы конструкции и их номиналы сведены в спецификацию.
Современное состояние электроники позволяет применять малогабаритные электронные компоненты, к примеру, «чиповские» резисторы и конденсаторы, микротранзисторы.
Особенность конструкции – перемотка обмотки реле Р1 (20 метров провода ПЭЛ — 0,41- 0,44 мм). Перемотка обмотки производится виток к витку. В авторском варианте применены устаревшие транзисторы VT1 — П8-П11, VT2 — П13-П16. Их следует заменить современными: VT1 — КТ315Д, VT2 — КТ361Д.
Применимы и транзисторы КТ3102 (VT10) и КТ3107 (VT2). Из «чиповских» транзисторов хорошей заменой могут быть транзисторы КТ3129, КТ3130, КТ3153. Пригодны для замены и КТ315Г1, КТ361Б2.
Электронную плату необходимо смонтировать вертикально, рядом с R1. На свободное место мною была установлена вторая батарея питания, включенная в параллель с первой. Переделка позволила увеличить время непрерывной работы удочки до 10 часов.
Заливка электронной платы эпоксидным компаундом, смешанным с наполнителем (мелкие фракции полистирола) в пропорции 50:50, резко увеличила термозащиту схемы, изолировала ее от влаги, предохранила от повреждений при ударах об лед.
Амплитуда колебаний хлыстика в исходной конструкции регулируется механическим способом, что крайне нежелательно, т.к. наблюдаются сбои в работе конструкции на морозе (при оледенении).
Электронную регулировку амплитуды можно выполнить в соответствии с рис.2. Деталировка и номиналы элементов схемы сведены в спецификацию.
На практике схема оказалась не защищенной и от неправильного включения батареи питания, что приводит к выходу из строя транзисторов VT1 и VT2. Недоработка легко устраняется в соответствии с рис.3 и примечанием к нему.
Все же на морозе работа удочки становится «вялой» и затем колебания хлыстика прекращаются – замерз электролит в батарее питания. «Вылечить» же удочку просто. Надо увеличить размер корпуса до 320 мм в длину, а сам корпус изготовить из фторопластовой трубки диаметром 34 мм с толщиной стенки 2 мм.
В таком корпусе удается разместить четыре батарейки типа АА-R6-1,5v, соединив их параллельно. Можно применить и один аккумулятор малогабаритный (RZР2) с напряжением 2 вольта и емкостью 0,5 А/ч.
В таком исполнении непрерывная работа удочки превышает 50 часов, что более чем достаточно для любой зимней рыбалки. Но и достигнутое меня не удовлетворило, т.к. батарея питания все же отказывала при температуре воздуха ниже минус 12-15 градусов.
Устранить отмеченные недостатки удалось сравнительно просто: к плате, на которой установлен электромагнит (Р1), надо подклеить эластичную мембрану со стороны нерабочего торца реле. Плата помещается в корпус, а внутрь корпуса засыпается измельченный пенопласт.
Затем на свое место устанавливается батарея питания и теплоизолируется дополнительным трубчатым корпусом (из пенопласта) с наружным диаметром 60 мм, надеваемым с некоторым усилием на торец фторопластового корпуса.
В таком исполнении все элементы электронной схемы и батарея питания работают на любом морозе без единого сбоя. Кстати, обмотку реле (Р1) крайне желательно также пропитать эпоксидным компаукдом, что защищает обмотку реле от влаги и повреждений.
В свое время отечественная промышленность выпустила серийно электронную удочку по схеме Ю.Сверчкова. Полагаю, многие рыболовы имеют ее, но… в плачевном состоянии. Из сказанного ясно, что работоспособность удочки может быть легко восстановлена, а модернизация устройства также не составит большого труда.
Резко увеличить надежность устройства можно, изготовив дополнительную плату более совершенного блока питания, т.н. трансвертора. Схема позволяет использовать практически любые элементы питания: R6, R10, R14, R20…
Особенность трансвертора – сохранение работоспособности электронной удочки практически до полного разряда батареи питания (1 вольт) и возможность получения на выходе трансвертора двух разнополярных напряжений (до +7В и более).
Схема трансвертора приведена на рис.4 Деталировка и номиналы указаны на схеме. Кстати, защиту платы трансвертора желательно также выполнить заливкой эпоксидным компаундом, в соответствии с приведенной ранее рекомендацией.
В схеме трансвертора хорошо работают отечественные транзисторы КТ203В (VT2) и КТ602Б (VT1). Чашки броневого сердечника необходимо стянуть любой резьбовой стяжкой, изготовленной из латуни. Выходное напряжение трансвертора зависит от числа витков обмоток трансформатора ТР1.
За основу можно принять: w1 — 15 витков провода ПЭЛ-0,33 мм; w2 — аналогично 1; w3 — 6 витков провода ПЭЛ-0,33 мм. Подбором числа витков w1 и w2 можно установить любые разнополярные напряжения на выходе схемы, но проще применить стабилизатор на микросхемах серий АMS 1117, LD 1117А, IL 1117А, выполненных в корпусах Д-Раск.
К примеру, для нашего случая подходят микросхемные стабилизаторы IL 1117А – Adj (1,25 вольта) и IL 1117А – 1,8 (1,8 вольта). Можно применить и аналог (R1254ЕНхх). Стабилизатор желательно установить на продолговатый алюминиевый теплоотвод, что обеспечит хороший приток тепла в корпус электронной удочки…
Применение стабилизаторов обеспечивает стабильные параметры схемы электронной удочки (частота колебаний и амплитуда колебаний), не зависящие от напряжения батареи питания.
В дальнейшем трансвертор позволяет рыболову модернизировать свою «кормилицу», применив в схеме электронной удочки микросхемные операционные усилители, компараторы или микросхемы КМОП или ТТЛ логики.
Но начинать все же лучше с транзисторной схемы, т.к. значительным опытом электронщика не обладают, к сожалению, многие рыболовы, в т.ч. и рыболовы-спортсмены. Для подготовленных читателей даю справку: номиналы броневого сердечника Б18, из феррита марки М1500НМ3, следующие: КN=4, AL=250.
Скажу сразу: изготовление электронных удочек – дело не менее интересное и сложное, чем создание космических аппаратов. Дело в том, что возможности рыболова не ограничены схемными решениями.
Сегодня очень просто изготовить электронную схему, вырабатывающую электрические колебания с частотами, равными многим миллионам колебаний в секунду. Но электромагнитные преобразователи изначально не могут воспроизвести и менее значительные диапазоны частот.
Так, верхний уровень частот, воспроизводимых, к примеру, реле марки РКМ ограничен величиной 300-400 колебаний в минуту, т.е. равен 5-6 Гц (с учетом веса хлыстика). Сложен и механизм передачи колебаний от хлыстика к мормышке, т.к. даже жесткие современные лески – это все же не идеальные «стержни» сверхмалого диаметра, практически не сжимающиеся и не растягивающиеся.
В реальной практике на леску действует и трение воды, увеличивающееся при росте частоты и амплитуды колебаний мормышки, что требует от конструктора увеличения мощности преобразователей и питания.
Совершенно непригодны для оснастки электронных удочек мягкие зимние лески. Мечта рыболова-»электронщика», конечно, очень жесткая тонкая леса с большим разрывным усилием.
Понятно, что вес и размеры мормышки также входят в противоречие с практикой. В идеале рыболову нужны маленькие, легкие мормышки, но загнать их на глубину весьма проблематично.
Еще хуже достигнуть гармонии снасти, когда применяются тандемы из мормышек или других обманок, особенно значительного веса.
Анатолий ГОГОЛЕВ, г.Старый Оскол 30 марта 2010 в 15:57
Автоматическая зимняя удочка на arduino
Я с детства люблю рыбалку и сколько себя помню, всегда лучшим отдыхом считал поездку на природу с удочками. На озере или реке можно расслабиться и отдохнуть от повседневных проблем, природа помогает быстро восстановить психическое и физическое здоровье. А если кроме отдыха на свежем воздухе, удается поймать несколько хвостатых обитателей водоема, то можно неплохо зарядиться позитивом и хорошим настроением.
Но с рыбалкой не все просто – комфортно порыбачить можно только полгода, а иногда и того меньше, когда погода не подчиняется календарю и выделяет всего несколько месяцев теплой погоды в году. Поэтому рыболовный сезон, до недавнего времени, для меня длился 4-6 месяцев в год. И я упорно не понимал любителей зимней охоты на рыбу – как можно в мороз и ветер сидеть на льду и дергать туда-сюда удочку, в надежде, что кто-нибудь по ту сторону льда, позарится на вкусного червячка?
А в прошлом году мне подарили зимние снасти я, незаметно для себя, пристрастился и к зимней рыбалке. Хотя и до сих пор не понимаю, как правильно ловить на льду. Многому еще нужно научиться, но уже сейчас мне пришла в голову идея: попробовать немного оптимизировать и автоматизировать зимний рыболовный процесс. Решение, для программиста и электронщика, очевидное – это автоматическая зимняя удочка, которая сама будет дергать мормышкой, пытаясь приманить рыбу.
Идея автоматической зимней удочки
Вся автоматизация зимней удочки сводится к периодическим подергиванием мормышки, которая привязана к концу лески. Для колебаний можно использовать сервопривод, мне под руку попался SG90. Это один из самых дешевых и простых сервоприводов, но в данном случае и его мощности будет достаточно. Для удобства регулирования амплитуды, скорости движения и задержек перед колебаниями можно добавить три потенциометра, с помощью которых можно регулировать эти три показателя. Кроме основного функционала, будет полезно добавить индикацию уровня заряда аккумулятора, поскольку устройство должно быть оснащено автономным источником питания. Также стоит добавить в устройство и модуль, позволяющий заряжать аккумулятор от сети, чтобы не приходилось постоянно вынимать источник питания для зарядки или менять батарейки. Ну и самое главное – мозги автоматической удочки, в данном случае их роль будет выполнять arduino nano. Мне было лень делать плату для пробной версии, и все собрал навесным монтажом, а для этих целей arduino nano подходит весьма удачно, к тому же имеет относительно не большой размер.
С электроникой все примерно понятно, перечень модулей и запчастей есть, основываясь на их размере можно определиться с размерами корпуса. На этапе проектирования коробки можно сразу реализовать и механику – добавить на корпусе качалку, которая будет управляться сервоприводом и приводить в движение удочку. Поскольку у меня есть возможность напечатать все механические детали и корпус на 3D-принтере, долго мучиться над изобретением корпуса и деталек мне не пришлось. Все модели для печати прикладываю к статье, их можно скачать тут: архив с моделями.
Ниже находится изображение того, что получилось в итоге – это картинка 360 градусов и ее можно вращать по оси X, чтобы посмотреть со всех сторон. Изображение вращается с помощью мышки, зажав ЛКМ и перетаскивая влево или вправо.
Схема автоматической удочки на arduino
Ниже приведена макетная схема подключения всех элементов удочки.
Тут все довольно просто – по схеме можно быстро собрать подобное устройство. Единственно, на что хочется обратить внимание, это уровень заряда аккумулятора, про это можете подробней почитать в статье: Уровень заряда аккумулятора 18650 на arduino. Получив уровень заряда, достаточно просто зажечь один из четырех светодиодов, каждый из которых обозначает 25% заряда.
И еще один момент, который тоже нужно упомянуть: для получения уровня заряда аккумулятора нужно переключать уровень опорного напряжения arduino в положение 1.1В. А для корректной работы потенциометров в данной схеме, опорное напряжение должно быть 5в. Таким образом, в скетче приходится постоянно переключать опорное напряжение. И самое интересное, что переключение происходит не сразу, при первом обращении к аналоговому пину, возвращается не корректное значение. Поэтому пришлось немного закастылись в коде – сразу после переключения опорного напряжения происходит задержка в 50 мс и запрос на считывание данных с аналогового пина. Возможно, когда-нибудь получится придумать более адекватное решение. Если есть идеи – пишите в комментарии.
Когда уже нарисовал схему, написал и опубликовал статьи, заметил, что на схеме не хватает модуля для зарядки аккумулятора. В качестве зарядки я использовал TP4056, он предохраняет аккумулятор от полного разряда, а также позволяет заряжать аккумулятор с помощью обычного usb-кабеля. Подключается такой модуль очень просто — одна пара контактов соединяется с аккумулятором, а вторая с нагрузкой.
Скетч для удочки
Ниже приведен код с комментариями для управления автоматической удочкой. Также можете скачать скетч по ссылке: скачать.
Послесловие
Посмотреть полевые испытания удочки можно на видео, оно находится чуть ниже. P.S. Да, видео вертикальное, сорян 🙁
Ну и куда же без рыбацких трофеев, которые были пойманы на автоматическую удочку – ниже фото.
Автоматическая зимняя удочка на arduino: 6 комментариев
Добрый день!
Подскажите номинал резисторов, пожалуйста!
Добрый день!
Резисторы для светодиодов по 300 Ом. А для делителя напряжения 1 кОм и 10 кОм. Про делитель напряжения и уровень заряда вот тут подробней написано: https://vk-book.ru/uroven-zaryada-akkumulyatora-18650-na-arduino/ 
потанциометры какого номинала в проекте?
Отличный проект! Повторил все работает. Огромная благодарность вам. А вы можете составить скетч для работы сервы от минимального угла (1°-1,5°) до градусов тридцати с регулировкой амплитуды и частоты от 1 до 10гц , вручную (от потенциометров или энкодеров). Опрашивание аккумулятора необязательно.
Бьюсь с этой темой, но никак не освою, видать не судьба.
Сегодня закончил свою удочку. Вместо батареек — аккумулятор от бесперебойника 12V -> понижающий DC-DC до 7V. Добавил LCD Keypad Shield. При включении ввожу параметры интервала между кивками, максимальный угол (от 0′ до 95′), скорость движения вверх и скорость движения вниз. Потребление при работе серво (TowerPro MG995R) 300 mA, на холостых 30 mA. Хочу добавить детектор поклёвки и шаговый движок для подсекания сматывания лески.
Илья Саныч, Вы можете скетч скинуть, попробуем помочь.
Спасибо большое! Скетчь рабочий, повторил дважды.