每個鏟屎官最痛苦的事情之一，莫過于處理貓咪的“生化武器”—— 貓屎。
只要貓拉了粑粑，氣味就會飄出來，在鏟屎時(shí)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(jié)合小零件，一塊樹莓派就能將貓砂盆升級成自動通風(fēng)貓廁，每當(dāng)貓咪“解決完生理問題”，它就能自行啟動風(fēng)扇，進(jìn)行散味。
簡直是鏟屎官福音！來看看制作流程。
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(fēng)扇（CPU 散熱器）、12V 電源、1 截空調(diào)通風(fēng)管、適量 PIR 運(yùn)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(wǎng)給出的價(jià)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，用于控制電路什么時(shí)候運(yùn)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(shí)間…… 因此選擇了貴一點(diǎn)的 Zero W，可以遠(yuǎn)程登錄查看數(shù)據(jù)。
風(fēng)扇用于散味，空調(diào)通風(fēng)管則用于排氣。
至于 PIR（紅外）運(yùn)動傳感器，則用來檢測貓咪什么時(shí)候進(jìn)貓砂盆、什么時(shí)候出去，以決定風(fēng)扇通風(fēng)的時(shí)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?yàn)轱L(fēng)扇的供電電壓需要達(dá)到 12V，但樹莓派的額定運(yùn)行電壓卻在 5V。
同時(shí)，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(shí)候，還需要一個三極管來控制 12V 電路的開啟和關(guān)閉。
整體搭建電路圖如下（其中 333Ω 的電阻，由 3 個 1kΩ 的電阻并聯(lián)獲得）：
其中，PIR 指運(yùn)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(fēng)扇，而風(fēng)扇和樹莓派之間的就是三極管。
至于圖中的 5V 電壓，可以直接用降壓變換器，也可以對汽車 USB 充電器進(jìn)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，最后連接到主電路中。
到這里，硬件部分的組裝就已經(jīng)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(dāng)然，這也只是完成硬件部分的制作，軟件上還需要對樹莓派進(jìn)行設(shè)置。
自動通風(fēng)，還能記錄“生理”時(shí)間
首先，需要設(shè)置樹莓派中存儲數(shù)據(jù)用的 SD 卡、連接和啟動等。
然后，就可以開始往里面填程序了。
由于作者想要記錄貓咪的拉粑粑時(shí)間，因此還安裝了 Python 和數(shù)據(jù)庫 MariaDB：
sudo apt install mariadb-server-10.0 python3-pip pip3 install mariadb
除了數(shù)據(jù)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(yùn)行主要的程序了（Python 編寫），這部分的原理，是在傳感器觸發(fā)后，將風(fēng)扇啟動 10 分鐘：
FAN_ON_DURATION = 10 * 60 # 10 min outpin = LED(22) pir = MotionSensor(27, sample_rate=1) # I used the GPIO pin 27 while True: pir.wait_for_motion() outpin.on() time.sleep(FAN_ON_DURATION) outpin.off()
同時(shí)，作者還希望能在整個系統(tǒng)啟動時(shí)，自動運(yùn)行程序，因此還寫了另一個文件，將它命名為 <(你的) 服務(wù)器名稱 >.service，確保它在 mysqld 啟動后就能運(yùn)行：
[Unit] Description=Motion detection service for cat litter After=mysqld.service [Service] ExecStart=/usr/bin/python3 -u motion_detection.py WorkingDirectory=/home/pi/ StandardOutput= end:/home/pi/execution.log StandardError= end:/home/pi/execution.log Restart=alwaysUser=pi [Install] WantedBy=multi-user.target
放進(jìn)/etc/systemd/system 文件夾，并允許跟隨系統(tǒng)啟動：
sudo systemctl enable <your_service>.service
Done！現(xiàn)在軟件部分也搞定了，可以愉快地給自家貓用上了，據(jù)作者表示，打開風(fēng)扇時(shí)，即使站在旁邊，也基本聞不到味道。
祝：埋屎必中，便便順利~（手動狗頭）
解決更多鏟屎官難題
這個智能“無臭”貓砂盆的作者，目前在硅谷工作，自我介紹是一名“攻城獅”。
事實(shí)上，作者自己家里就有貓，還是兩只：
除了這個貓砂盆，作者此前還自己做過家用版大數(shù)據(jù)處理平臺、以及樹莓派運(yùn)行的 GPS 跟蹤器。
作者表示，下一步計(jì)劃研發(fā)一個新的裝置，阻止貓咪到桌上和自己搶飯。
這年頭，當(dāng)個鏟屎官都得學(xué)點(diǎn)黑科技了。
GitHub 地址：
https://github.com/xinixgit/rpi/tree/main/pi-cat-litter
參考鏈接：
https://xinxindai.medium.com/build-a-ventilated-cat-litter-box-with-pi-zero-ce943d55b446
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