Hệ Thống Lọc Khí Tự Động Cho Khay Vệ Sinh Mèo - Đa Năng, Tùy Biến

Hệ Thống Lọc Không Khí Tự Động Cho Khay Vệ Sinh Mèo - Phù Hợp Mọi Loại Khay - Tùy Biến Linh Hoạt

Đây là hệ thống lọc không khí đa năng, sử dụng Arduino được thiết kế để gắn lên hầu hết các loại khay vệ sinh cho mèo. Mục tiêu của dự án này rất đơn giản: tự động loại bỏ mùi hôi sau khi mèo sử dụng khay, đồng thời đảm bảo an toàn tối đa và không gây ồn ào khó chịu.

Cốt lõi của hệ thống được vận hành bởi bo mạch Arduino UNO và cảm biến khoảng cách VL6180X. Khi mèo bước vào khay, cảm biến sẽ phát hiện sự hiện diện của thú cưng và bật đèn LED màu cam báo hiệu khay đang có người dùng. Sau khi mèo rời đi, hệ thống sẽ đợi 15 giây để đảm bảo an toàn, sau đó kích hoạt quạt 12V thông qua relay 5V để hút không khí trong 2,5 phút. Nếu mèo quay lại trong thời gian này, quạt sẽ ngắt ngay lập tức và chu trình sẽ bắt đầu lại sau khi khay trống.

Bạn có thể tùy chỉnh thời gian chờ và thời gian hút trong mã nguồn Arduino

Các linh kiện điện tử được lắp ráp trên perfboard (bo mạch đục lỗ) và hàn thủ công. Nguồn điện được cung cấp qua bộ nguồn 12V kết nối trực tiếp với Arduino, ngoài ra hệ thống cũng hỗ trợ pin 12V. Khi dùng pin, mã nguồn sẽ có thêm tính năng giám sát điện áp: nếu pin tụt xuống dưới ngưỡng an toàn, hệ thống sẽ tự động tắt để tránh xả pin quá mức, đồng thời đèn LED màu cam sẽ nháy nhanh 3 lần để báo hiệu cần sạc lại.

🌬 Thử thách với điều khiển quạt PWM

Trong giai đoạn phát triển ban đầu, mình đã thử dùng PWM (Pulse Width Modulation) để tăng tốc độ quạt từ từ nhằm tránh làm mèo giật mình. Tuy nhiên, với chiếc quạt Noctua 12V mình đang dùng, dù đã chỉnh tần số PWM theo khuyến cáo, quạt vẫn không thể tắt hẳn mà luôn duy trì tốc độ tối thiểu. Vì lý do đó, mình đã chuyển sang điều khiển bằng relay. Nếu anh em nào có mẹo để dùng PWM ổn định với quạt Noctua và Arduino UNO thì chia sẻ giúp mình với nhé!

🌫 Tương thích với bộ lọc

Khung lọc được thiết kế để vừa với các bộ lọc Zortrax HEPA + Carbon mà mình đang có sẵn. Nếu bạn dùng loại lọc khác, hãy thoải mái remix lại phần vỏ để phù hợp với kích thước riêng nhé.

**CÀI ĐẶT CHƯƠNG TRÌNH - ARDUINO IDE**

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_VL6180X.h>

const int fanRelay = 8;         // Chân relay để BẬT/TẮT quạt
const int ledRed = 10;          // LED đỏ (nháy khi quạt đang chạy)
const int ledGreen = 11;        // LED xanh (khay sẵn sàng)

const int minDistance = 200;  // Ngưỡng phát hiện mèo (mm)
const int waitTime = 15000;   // Thời gian chờ an toàn sau khi mèo rời đi (ms)
const int fanRunTime = 150000; // Thời gian hút không khí (ms)

Adafruit_VL6180X vl6180x = Adafruit_VL6180X();

bool isCatInside = false;
bool isWaitingExit = false;
unsigned long exitTimerStart = 0;

void setup() {
    pinMode(fanRelay, OUTPUT);
    pinMode(ledRed, OUTPUT);
    pinMode(ledGreen, OUTPUT);
    digitalWrite(fanRelay, LOW);
    Serial.begin(115200);
    if (!vl6180x.begin()) { while (1); }
    digitalWrite(ledRed, LOW);
    digitalWrite(ledGreen, HIGH);
}

void loop() {
    int distance = vl6180x.readRange();
    if (distance < minDistance) {
        if (!isCatInside) {
            isCatInside = true;
            digitalWrite(ledRed, HIGH);
            digitalWrite(ledGreen, LOW);
            isWaitingExit = false;
        }
    } else {
        if (isCatInside && !isWaitingExit) {
            isWaitingExit = true;
            exitTimerStart = millis();
        }
        if (isWaitingExit) {
            // ... (xử lý logic chờ và bật quạt)
        }
    }
    delay(500);
}

Bạn có thể thay đổi thời gian chờ và thời gian chạy quạt bằng cách chỉnh giá trị mili giây của waitTime và fanRunTime ở đầu đoạn code.

Đây là code dùng cho nguồn điện cắm tường; bạn có thể tìm thấy bản dùng pin trong phần tải xuống.

➡ Thông tin sơ đồ đấu nối chi tiết nằm trong phần Tải xuống > Hướng dẫn lắp ráp!

🛠 Phát triển dự án với sự hỗ trợ từ PCBWay

Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PCBWay đã giúp mình hiện thực hóa dự án này. Họ là đơn vị chuyên về PCB, PCBA, CNC và in 3D với dịch vụ hỗ trợ tuyệt vời.

🔧 Thông số in

Chiều cao lớp (Layer Height): 0.2mm Độ đặc (Infill): 30–50% Tường (Perimeters): 2–3 Hỗ trợ (Supports): Không cần Chất liệu: Khuyên dùng PLA hoặc PETG

🖨 Danh sách file in & Linh kiện

• File in: Vỏ hộp điện tử, nắp hộp, tán sáng LED, vỏ cảm biến, vỏ quạt và lọc.
• Phần cứng: Arduino UNO, cảm biến VL6180X, quạt 12V 120mm, module relay 5V, đèn LED 3mm (xanh/đỏ), điện trở, dây jumper, bo mạch perfboard, bộ nguồn 12V/pin 12V, bộ lọc Zortrax Hepa+Carbon.

🖥 Tích hợp thông minh

Code Arduino có kèm theo các thông báo serial, mở ra khả năng giám sát từ xa hoặc kết nối vào các hệ thống smarthome để theo dõi hiệu suất pin theo thời gian thực.

🔁 Hãy chia sẻ thành quả của bạn!

Mình rất mong chờ được thấy sản phẩm hoàn thiện từ các bạn. Mọi đóng góp và bản remix đều vô cùng giá trị để giúp dự án hoàn thiện hơn.

🐾 Theo dõi mình để xem thêm các dự án mới!

Đừng quên theo dõi 3D KIMBA để cập nhật những ý tưởng và công cụ sáng tạo mới nhất!