В помощь рыбаку — сигнализатор поклевки

Регулярно посещая ближайшие водоемы с удочкой и приманкой, я задумался о том, как применить образование электронщика для автоматизации рыбной ловли. Удочки, эхолоты, лодки, наживки и много чего еще интересного можно улучшить и предложить сообществу рыбаков. Решено было начать с чего-то простого и, несомненно, полезного на каждом рабочем месте тихой охоты. Итак, в этой статье вы прочитаете о том, как разрабатывался сигнализатор поклевки.

Рыбалка на донку и сигнализаторы поклевки

Расскажу по порядку. Принцип рыбалки на донку заключается в том, что наживка в комплекте с приманкой помещается в специальную кормушку и удочкой забрасывается в воду, где она лежит на дне. Поплавки не используются, вместо них на леску одевается индикатор — щепка, колокольчик, лампочка и т.п. Когда рыба клюет, она дергает леску и индикатор перемещается. Рыбак поднимает удочку и сматывает леску, в лучшем случае — вместе с рыбой. Иногда индикатор одевается на удилище, которое колеблется при поклевке. Эволюция индикаторов началась с деревянных колышков, закрепляемых на леске, затем им на смену пришли колокольчики. Чуть позже появились светящиеся химическим или светодиодным светом приспособления. Теперь на рынке полно китайских устройств, которые при поклевке вырабатывают звуковые и световые сигналы одновременно. Одно из преимуществ электронных сигнализаторов заключается в том, что они продолжают пищать и мигать некоторое время после окончания поклевки, давая рыбаку больше шансов заметить ее, если он отвернулся или просто зазевался. Как правило, индикаторы размещаются на удилище или стационарно на специальных колышках. Принцип действия таких устройств основан на улавливании колебаний удочки или движений лески. Важный момент: практически не встречаются (я ни разу не видел) электронные устройства, которые непосредственно крепятся на леску так, как раньше крепились колышки или колокольчики.

Одновременно с эволюцией индикаторов происходила эволюция их креплений. Завершилась она появлением универсального подвеса, одеваемого на леску, в который можно вставлять китайские колокольчики или светодиоды. Собственный опыт и общение с коллегами-рыбаками подсказывали, что не все еще изобретено и улучшено.

Итак, обозначим жизненное пространство предлагаемой конструкции: будет разработан свето-звуковой индикатор, одеваемый непосредственно на леску или вставляемый в китайский подвес. Если такие штуки уже существуют, то я не расстроюсь, так как просто интересно поработать в этом направлении.

Принцип действия и выбор элементной базы

Мне на ум пришли несколько конструкций, которые можно положить в основу сигнализатора:

• пьезо сигнализатор. Пьезо элемент испытывает колебания, деформируется и вырабатывает напряжение. Этот принцип используется во многих сигнализациях, например, автомобильных;
• подвижный магнит, совмещенный с датчиком Холла. Элемент колеблется, датчик это улавливает, сигнализатор срабатывает;
• то же, только со светодиодом и фотодатчиком;
• датчик с герконом и подвижным магнитом.

Я решил остановиться на первом варианте. Пьезо элемент хорош тем, что вырабатывает напряжение при деформации, а если на него подать напряжение, то он, наоборот, деформируется и при этом издает звук.

То есть получается сенсор и пищалка в одном флаконе, очевидная экономия места и веса. Осталось выбрать конкретную модель пищалки. Для этого я пошел в ближайший радиомагазин и купил все имеющиеся в наличии модели.

Среди всего разнообразия необходимо было отыскать самую громкую и чувствительную пищалку, которая бы работала от батарейного питания. Важно отметить, что, для того чтобы пищалка издавала звуки, на нее нужно подать напряжение, колеблющееся с частотой порядка нескольких килогерц. Чтобы получить такое напряжение я планировал использовать специальный прибор «генератор сигналов специальной формы», но он как раз поломался, также была идея взять напряжение от звуковой карты, но в итоге решил спаять генератор на макетной плате, и сразу отлаживать и пищалку и схему в целом. После недолгого поиска в интернете были найдены несколько вариантов схем мультивибраторов и одновибраторов на логических интегральных схемах, они были немного доработаны и в итоге получилась схема, содержащая одновременно одновибратор и мультивибратор. Одновибратор запускается на несколько секунд после получения сигнала от пьезо сенсора (пищалки). Пока включен, он подает напряжение на мультивибратор, который генерирует колебания с частотой 1-5 кГц и тем самым заставляет пищалку издавать звуки. Через некоторое время одновибратор выключается, схема успокаивается и переходит в режим ожидания. Такую схему сигнализатора поклевки можно собрать из довольно простых и дешевых комплектующих. Но, будучи воплощенной в реальном устройстве, она с трудом поддается изменению и это ее основной недостаток. Тем не менее, была спаяна монтажная плата, она изображена на следующем рисунке. Кроме элементов логики, на ней еще присутствуют батарейный отсек и операционный усилитель (AD822), который нужен для увеличения сигнала от пьезо датчика, если тот окажется слишком мал.

После испытаний различных пьезо сенсоров, был выбран элемент MFT-31T-2.8. Он оказался наиболее чувствительным — при колебаниях с периодом 1-2 Герца и амплитудой 5-15см вырабатывается напряжение около одного вольта. Издаваемый им звук также порадовал. Во всяком случае, в помещении звук казался довольно громким. Другие элементы вырабатывали меньшее напряжение, порядка нескольких сот милливольт. А по уровню звука немного превосходили или незначительно уступали.

Определившись с пьезо элементом, я приступил к выбору других узлов устройства. Решение использовать логические элементы ИЛИ-НЕ/И-НЕ в качестве управляющей части подкупало своей простотой и дешевизной. Честно говоря, я не знал как еще можно собрать копеечную схему и уже даже начал готовить эту к производству. Но тут на глаза попался микроконтроллер PIC10F220T. Обладателям смартфонов, компьютеров и планшетов будет интересно узнать, что существуют устройства с такими характеристиками:

Эта микросхема идеально подходит для сигнализатора поклевки: небольшие размеры, маленькое энергопотребление, необходимая периферия на борту, включающая АЦП и таймер. Все это при цене 0.5$. Изменяя программное обеспечение, можно экспериментировать и доводить до ума функциональную часть, а значит, прибор получает гибкость конструкции, которая так необходима для новых разработок. Долго не раздумывая, я заменил микросхемы логики на этот микроконтроллер. Осталось дело за малым — определиться с источником питания. Аккумулятор со схемой заряда и разъем на плате слишком усложнили бы конструкцию. На всякий случай я пролистал несколько каталогов радиодеталей. Приятно радовали распространенные батареи 2032 — напряжение 3В при емкости 210 мАч. Нетрудно посчитать, что микроконтроллер, потребляющий 100 нА в режиме сна, от такой батареи может проспать осень, зиму и весну, в общем, весь перерыв между рыбацкими сезонами. В рабочем режиме она также обещала прослужить не одну рыбалку. Уровень напряжения позволял работать микроконтроллеру и другим элементам конструкции. Учитывая копеечную стоимость указанных батареек, решено было использовать именно их. В дополнение были выбраны подходящие крепления KLS5-CR2032-03, из которых батарейка после полного разряда легко вынимается и заменяется новой. В общем, себестоимость комлектующих составляет 5-7$. Взяв на вооружение указанную элементную базу, я разработал принципиальную схему и обратился к знакомому конструктору печатных плат. После недолгих обсуждений и устной постановки ТЗ была спроектирована и затем изготовлена печатная плата, которая в итоге используется в первых опытных образцах.

Разработка и изготовление корпуса

Что за электронное устройство без корпуса и что за опытный образец без корпуса, распечатанного на 3d принтере? За несколько дней тот же знакомый конструктор разработал необходимые чертежи. Корпус состоит из основания и крышки. Основание содержит штырек для вставки в китайский подвес (мое ноу-хау) и ухо для крепления на леску.

На тот момент я еще не знал, что на принтере нельзя распечатать прозрачный корпус. Столкнувшись с суровыми реалиями 3d-первопечатников, пришлось делать стенки корпуса более тонкими, чтобы свет от светодиода мог пробиваться через пластик цвета слоновой кости (единственный, который был в наличии в печатном салоне). Получив опыт в области 3d печати, для будущих образцов этого и других приборов был приобретен китайский reprap prusa i3 принтер с килограммом полупрозрачного пластика. Надеюсь, это повысит свободу выбора в части корпусов, но в тот момент пришлось пользоваться услугами стороннего производителя.

Размещение светодиода внутри корпуса продиктовано требованиями водонепроницаемости прибора. Пропускание света обеспечивается полупрозрачностью, но вот как быть с элементами управления — кнопкой включения и выбора режимов чувствительности? Ответ нашелся в гугле. Оказывается, в компьютерной клавиатуре под клавишами есть специальная силиконовая прокладка. Первая попавшаяся клавиатура была разобрана, прокладка извлечена, из этой прокладки были вырезаны и приклеены к корпусу кругляши для герметизации кнопки. Плата крепится с помощью шурупов, так же, только с добавлением резиновых прокладок, соединяются крышка и корпус сигнализатора.

Программное обеспечение

После отправки печатной платы в производство наступил этап разработки программного обеспечения. Алгоритм работы довольно простой: нажали кнопку — и сигнализатор просыпается, последующие нажатия изменяют режим чувствительности, всего их четыре. В случае, если сигнал с АЦП превышает некоторое пороговое значение, что означает поклевку, микроконтроллер генерирует звуковой сигнал с помощью пьезо излучателя. Если кнопку держать нажатой дольше 5 секунд, устройство переходит в спящий режим. Программа вышла небольшая и простая, единственной сложностью было уместить весь код в имеющиеся 256 байт flash памяти.

Характеристики сигнализатора

В конце концов плата была спаяна, программа написана, а все устройство упаковано в корпус. Самое время привести характеристики сигнализатора:

• размеры 43 х 35 х 18 мм;
• вес 15г;
• крепление на леску или в подвес;
• 4 режима чувствительности;
• батарея CR2032;
• время до разряда батареи в рабочем режиме примерно 400 часов;
• время до разряда батареи в спящем режиме > 1 года;
• влагозащита от дождя или брызг.

Испытания

И вот настал долгожданный момент полевых испытаний. Конец сентября, небольшой пруд, нелетная погода. Были заброшены три донки и приведены в боевую готовность три индикатора. К сожалению, за несколько часов не случилось ни одной поклевки, поэтому пришлось имитировать их подергиванием за леску. При этом удалось оценить реакцию сигнализатора на поклевку и боковую качку в условиях сильного ветра, слышимость звукового и видимость светового сигналов. Датчик показал хорошую чувствительность при небольших поклевках, при этом срабатывание происходило одинаково хорошо при различных направлениях движения лески. Однако сильный боковой ветер раскачивал устройство и также приводил к его срабатыванию. Для устранения влияния боковой качки пришлось снизить чувствительность, понизив её до четвертого уровня. Разумеется, при этом ухудшилась реакция на легкие поклевки, однако при сильном ветре они в принципе не заметны. Слышимость сигнала оказалась хуже ожидаемой. Так, во время сильных порывов ветра звук практически не слышен уже с расстояния двух метров, хотя дома или в погожий день на улице он воспринимался громким и резким. Нужно отметить, что мы были в капюшонах.

Видимость светодиода значительно ухудшалась непрозрачным корпусом. В начале рыбалки, еще в сумерках, индикация была заметна, затем с восходом солнца пришлось приглядываться, чтобы её различить. В приборе заложены два светодиода — спереди и сзади, это было сделано, чтобы сигнализация была видна под любым углом. После испытаний я задумываюсь оба светодиода расположить со стороны рыбака.

Также оказалось, что необходимо менять алгоритм работы кнопки. В реальных условиях — при сильном ветре и замерзших руках, переключение происходит с некоторыми эмоциональными усилиями. Возможно, следует увеличить постоянную времени фильтра дребезга контактов или добавить отдельную кнопку включения — выключения.

Итоги

Испытания показали, что сигнализатор поклевки в принципе выполняет свои функции, при этом некоторые узлы требуют изменения. В первую очередь я планирую изготовить прозрачные или полупрозрачные корпуса, изменить их форму и тщательнее продумать место соединения основания и крышки для лучшей влагозащиты. Более затратной операцией является увеличение громкости, так как для этого требуется изменить схему и печатную плату устройства. И, наконец, наиболее трудным представляется устранение чувствительности к боковой качке.

В целом, работа над индикатором заняла два месяца эпизодической работы или суммарно полторы недели, не считая предметного общения с рыбаками, которое приносит только удовольствие и в общий счет времени, разумеется, не идет.

Механический и электронный сигнализатор поклевки своими руками

Наверное, у каждого заядлого рыбака, рано или поздно проскальзывает мысль о том, что неплохо бы было заиметь в своем хозяйстве помощника, небольшого – но наблюдательного. Называется такой помощник «сигнализатор поклевки». Но многие не просто хотят его приобрести – а сделать сигнализатор своими руками. Сегодня мы расскажем о том, какие бывают виды сигнализаторов, как сделать некоторые из них.

Простейшие сигнализаторы поклевки (принципы действия, инструкция по изготовлению):

У каждого рыбака для определения клева есть глаза, уши и руки. Механический сигнализатор призван за счет своего принципа действия, сообщить через визуальный, акустический или тактильный контакт начало поклевки.

Механические визуальные сигнализаторы

Кивок. Самые простые устройства – это нам знакомый поплавок или кончик удилища (кивок). Эти виды сигнализаторов знакомы каждому. Как сделать поплавок и кивок самому, или какой купить, знает каждый рыбак.

Трубочка из фольги. Также, есть немного другие сигнализаторы, которые основываются по принципу действия на колебании лески. Самый простой визуальный – это трубочка из фольги.

1. Берем алюминиевую фольгу, сворачиваем трубочку.
2. После трубку надеваем на основную леску.
3. Продевать леску нужно между катушкой и первым кольцом на удилище – образуется провис лески в этом месте.

Как начинается поклевка – провис лески уменьшается, мы понимаем, что рыба начала захватывать приманку. Алюминиевая фольга хороша тем что, переливается на солнце (хорошо видно ее движение), а также шуршит во время подпрыгивания.

Недостаток – при ветре бесполезна (причина – легкость материала).

Механические акустические сигнализаторы

Правильный колокольчик. Поговорим о простом акустическом сигнализаторе – это колокольчики. Наша конструкция значительно лучше покупных бубенчиков, так как колокольчик во время подсечки слетает со снасти и не мешает вываживанию.

1. Покупаем колокольчик, снимаем все, что на нем висит.
2. Ищем резиновый шланг около трех сантиметров в диаметре. Обращаем внимание в поиске на то, чтобы стенки его были тонкими.
3. На шланге отмеряем кусочек в полтора сантиметра в длину.
4. Отрезаем отмерянное колечко, и смотрим, какую форму оно имеет. Если круг, то разрезаем вдоль с одной стороны где угодно, а вот если овал, то делаем разрез на одной из вытянутых сторон.
5. Теперь нам нужны две гайки и болт. Размер болта такой, чтобы прошел в ушко колокольчика.
6. Теперь надо в одном конце разрезанного резинового колечка проделать отверстие равное диаметру болта (лучше просверлить на малых оборотах).
7. Продеваем болт в отверстие в резиновом колечке (шляпкой внутрь кольца). Получится крючок из резинового кольца, с одной стороны которого выступает болт.
8. На болт надеваем затягивающейся петлей кусок толстой лески длиной в метр.
9. Затягиваем петлю.
10. Теперь надеваем колокольчик, прижимаем все вместе и затягиваем гайкой, потом накручиваем вторую гайку для того что бы законтрить первую.

У нас получился колокольчик с резиновым крючком. Вешаем на леску ближе к кончику удилища. При подсечке колокольчик может слетать – чтобы не потерять его, свободный конец лески на нашей конструкции привязываем к колышку в земле.

Электронные сигнализаторы

Задумавшись о сигнализаторе и оценив его преимущество – хочется от него большего. Механический сигнализатор требует обязательного контроля со стороны рыбака за его срабатыванием, то есть нахождение все время возле удилищ. А если хочется большего? Отойти по естественным нуждам, приготовить пищу, просто расслабиться и размять ноги, тут на помощь приходит электронный сигнализатор, его ещё называют свингером для рыбалки. Он не требует постоянного присутствия возле удилища и сообщит о поклевке визуальным (лампочкой) или звуковым сигналом. В продаже их достаточное количество типов, видов и моделей.

Разделить можно условно на типы:

Принцип действия так же прост – леска проходит сквозь прорезь, в прорези маленькая катушка, при ее движении срабатывает сигнал.

Итак, мы описали примитивные механические сигнализаторы и рассказали вкратце о фабричных электронных, какие продаются в магазине. Теперь расскажем, как сделать более-менее простую конструкцию механического сигнализатора, а также как самому собрать электронный.

Устройство и изготовление простого бокового механического сигнализатора

Нам потребуются следующие комплектующие:

• Крепеж-защелка для ПВХ труб (используется для крепления в стену, потолок или пол, в него защелкивается сама труба).
• Сталистая (упругая) проволока длиной в 20 см. и диаметром 0,8 – 1 мм.
• Нитка капроновая, водостойкий клей, любая краска для металла «ядовито-яркого» цвета (краску можно купить в баллончиках) или самоклеющаяся пленка яркого цвета.
• Стержень или трубочка (направляющая) длиной 8-10 см. Диаметр трубочки такой – чтобы туго войти в боковое отверстие для держателя ПВХ труб.

Пошаговая инструкция

Приступаем к сборке нашего сигнализатора.

1. Делаем отверстие на конце трубочки или стержня по диаметру проволоки.
2. Проволоку гнем дугой, отмеряем с одного конца 5 см. и загибаем на 90 градусов наружу от внутреннего изгиба дуги.
3. Продеваем проволоку в отверстие в трубочке или стержне. Загнутый кончик у нас получится параллельно вдоль направляющей.
4. Промазываем кончик проволоки и направляющую клеем и приматываем плотно нитками в несколько слоев.
5. Каждый слой промазываем клеем.
6. Как высохнет можно или прокрасить это место или вскрыть лаком (например, для ногтей), как вариант надеть термоусадочную трубку на место склейки и зажигалкой ее обсадить по диаметру.
7. На другом конце загибаем крючок для завода основной лески.
8. Направляющую вставляем в держатель для труб (лучше посадить на клей).
9. Красим «ядовитой» краской или обклеиваем яркой пленкой 5–7 сантиметров кончика держателя со стороны крючка для завода лески.
10. Надеваем на ручку удилища после катушки. Проволочная дуга должна оказаться сбоку.
11. Концы держателя схватываем плотной резинкой (чтобы не слетал). Основную леску после катушки зацепляем за крючок на проволочной дуге.

При поклевке леска натягивается и изгибает дугу. Ориентируясь по колебаниям яркого кончика дуги – легко определить момент поклевки.

Схемы простых электронных сигнализаторов поклевки (принцип работы)

Вариант 1. Простая схема электронного сигнализатора

Датчик натяжения лески выполняется из контактной группы от ре­ле РПУ-2. Важно только настроить, чтобы разжимания реле происходило при малейшем движении лески, но это делается очень легко во время сборки.

Вариант 2. Простая схема ждущего звукового и светового сигнализатора

Очень простая схема. Датчик основан на все том же реле РПУ-2 или любом другом его аналоге. Леска заводится за датчик и разъем SA1 замыкается вручную. Как только произойдет натяжение лески при поклевки – она пройдет через датчик и цепь позволит динамику сигнализировать о поклевке. Также можно параллельно поставить и светодиод, для светосигнализации. Читайте статью о светлячках для ночной рыбалки с батарейкой.

Вариант 3. Электронный сигнализатор из брелка с мелодией

Очень простая схема и не требует дополнительного описания. По-прежнему используется реле РПУ-2 или его аналог.

Вариант 4. Более сложная схема ждущего сигнализатора поклевки

Для сборки сигнализатора электронного нужно обладать хотя бы минимальными конструкторскими навыками – какой корпус поместить, какую систему лучше придумать, метод крепления и т.д. Это определяет каждый конструктор для себя самостоятельно. Мы же расскажем о самом принципе работы электронного сигнализатора и его комплектующих. Для сборки понадобятся:

• Батарейка на 3 вольта (или несколько соединенных последовательно).
• Контакты от сломанного будильника или игрушки.
• Геркон разомкнутый, без магнита.
• Магнит (можно от защелки мебельной защелки).
• Светодиод или пищалка (или и то и другое для комбинированного сигнализатора).

Перед вами наиболее полноценная схема электронного звукового сигнализатора.

Принцип работы такого сигнализатора заключается в следующем – при подводе магнита к геркону (во время поклевки) схема замыкается и передает электрический ток на светодиод или пищалку (или на оба элемента). Происходит свечение светодиода или зуммер пищалки – оповещение о начале поклевки.

Такую схему можно использовать, например, в вышеописанном механическом сигнализаторе – усовершенствовав его в электронный, комбинированный. В этом случае нам надо изогнуть дугу так, чтобы она была ближе к удилищу тем кончиком, где расположен крючок, через который проходит основная леска. На этом кончике дуги нужно укрепить магнит, на удилище закрепить расположенные внутри какой-нибудь трубочки или коробочки элементы питания, геркон и светодиод с пищалкой.

Как сделать пружину для рыбалки на фидер – технология создания псевдо-методной кормушки.

Подробное карповое руководство для начинающих карпятников. Устройство базовых снастей и многие другие аспекты.

Во время поклевки леска натянется и согнет проволочную дугу с магнитом, приблизив его к геркону. Геркон замкнет цепь и подаст питание на светодиод и пищалку. Можно в цепь поставить тумблер для включения и выключения пищалки по желанию и тогда она будет срабатывать только во включенном положении.

Чтобы светодиод работал всегда – тумблер устанавливайте в цепи после светодиода, чтобы в выключенном положении без питания не оставить и сам светодиод. Получается замечательный сигнализатор.

Электронный сигнализатор Мегатекст и его принцип работы

Подробную статью о нём можно прочитать здесь.
Подходит для подледной и летней ловли на донные снасти.

Плюс этой конструкции в том, что в разомкнутом состоянии наш сигнализатор совсем не потребляет питание от элементов. Его можно использовать в любое время суток. Если нужно отойти, то надо всего лишь включить пищалку и она оповести о клеве на расстоянии от удилища. В случае выхода из строя или разрядке элементов питания такой сигнализатор сможет работать и в механическом режиме. Достаточно будет снять магнит и разогнуть дугу в старое положение. Результативных подсечек вам.