低成本DIY宠物泡泡塔，猫咪爱不释手的自动泡泡装置

你家宠物是不是也特别喜欢泡泡？我们家的猫就特别迷恋加湿器冒泡的样子，它总盯着加湿器往水箱里冒泡，因为水慢慢被加湿器里的吸水芯吸收了。她甚至会把水箱从加湿器上碰下来，好像是想“抓”那些泡泡。

我终于决定专门为她打造一个泡泡塔。这个泡泡塔装了一个激光围栏，当猫咪穿过光束时，就会自动启动气泵，并点亮泡泡塔底部的LED灯。

泡泡塔主要包括以下几个部分：

1. 底座（带控制装置）
2. 水容器
3. 光源
4. 气源
5. 自动控制系统

这完全是一次爱的付出，因为我们家猫真的太喜欢泡泡了。可惜的是，她在还没能好好享受这个作品之前就离开了我们。现在我们养了两只小猫，对泡泡没那么感兴趣，不过说不定以后也会爱上呢 :-)

接下来给大家详细介绍一下这个宠物娱乐泡泡塔的设计：

1. 底座：我想要一个大点的底座来确保整个泡泡塔足够稳固、不容易翻倒。所以我选用了薄木板，既结实又不容易变形。底座上还有一个凸起的控制盒，用来放置控制元件和气泵，同时也起到支撑水容器的作用。

2. 水容器：我考虑过很多种容器，包括很高的玻璃花瓶，但考虑到猫咪可能会打碎它，所以最后还是决定用塑料材质。以前我用过亚克力圆筒（比如水族台灯），但亚克力价格有点贵。后来在网上找到了一个更实惠的替代品——透明的除尘管，其实就是一种薄壁PVC管。虽然透明度不如亚克力，但成本只有它的四分之一左右。而且PVC材质可以用溶剂胶把它粘在一块PVC板底座上，不用担心漏水问题。

3. 光源：为了让泡泡更明显，特别是因为我们家猫年纪大了，视力可能有些下降，我想让它即使在黑暗中也能看到泡泡。所以我决定在水容器下方安装一个LED灯，让灯光向上照射，照亮上升的泡泡。

4. 气源：选择气泵时最重要的标准就是安静。不仅不想吓到猫咪，也不想它开开关关的声音打扰家里其他人。经过一番搜索，我找到了一个非常便宜且几乎听不到声音的便携式气泵。为了防止漏水，我特意没有在水面以下的位置钻孔引入空气，而是做了一个U型气管，从水面上绕过去，这样水容器里就没有任何开口了（几乎是零漏洞）。

5. 自动控制：我不希望泡泡一直运行，而是只在猫咪靠近时才启动。我考虑过几种运动检测方式，包括红外线（PIR）、超声波、微波（市面上有现成的小电路板）等，但这些方法都需要物体移动才能触发。而猫咪有时候是懒洋洋地走过来的，这种缓慢的动作未必能被探测到。另外我也希望如果猫咪决定“蹲守”泡泡塔，它也能持续工作。

所以我决定采用一种光束中断检测系统，在泡泡塔底座周围安装一圈激光束，只要猫咪穿过或躺在光束中，就能被检测到，然后泡泡就会开始出现。

所需用品清单：

• 2.5英寸直径的透明PVC除尘管，长度约45厘米
• 1块2英尺×2英尺（60cm×60cm），厚6毫米的榉木板
• 3根杨木条，每根长60厘米，截面宽4厘米、厚6毫米
• 1根杨木条，长60厘米，截面宽12厘米、厚6毫米
• 1块黑色PVC板，泡沫或实心均可，厚度约5毫米，大小约10厘米×10厘米
• 1块透明塑料片，尺寸合适，能盖住LED灯的孔洞
• 2根硬质水族软管，每根长90厘米，直径5毫米
• 2个90度水族软管弯头
• PVC胶水（用于连接PVC管）
• 硅胶密封胶
• 双组份环氧树脂
• 1个白色1瓦LED灯（带星形散热片）
• 1个5V USB微型水族气泵
• 1个5V光敏电阻继电器模块（型号XH-M131）
• 1个1N4001二极管
• 1根10米长的USB数据线
• 1个USB电源适配器
• 4个8mm立方钕磁铁（强磁小磁铁）
• 1个便宜的红色激光笔
• 2个100欧姆、1/4瓦的电阻（并联使用，相当于50欧姆），用于驱动白光LED
• 1个用于激光笔的限流电阻（具体阻值见正文说明）
• 2段长约4厘米的大号吸管，用于固定激光笔和光敏传感器
• 2个牙科镜
• 1个废弃喷雾罐的盖子，作为水柱顶部的盖子
• 4颗#10×2.5厘米的木螺丝
• 若干其他安装螺丝
• 若干松木条（规格为1英寸×1英寸，实际尺寸为2厘米×2厘米），用于镜子支架、盒子固定件、水柱支撑等
• 1块6毫米厚、2厘米×2厘米的泡沫垫
• 哑光黑喷漆
• 木器染色剂
• 亮光清漆
• 热缩套管
• 木工胶
• 硅胶水族软管
• 一只喜欢看泡泡的宠物——毕竟这是给它们准备的！

工具清单：

• 2.5英寸直径的空心钻头
• 热熔胶枪及胶棒
• 锯子（带锯或其他类型）
• 电烙铁和焊锡
• 绑扎带（用于固定木盒）
• 各种钻头和电钻
• 多功能打磨机及木工雕刻头

底座设计占据了一整块60cm×60cm木板的一端，因此自然长边是60厘米，窄边则是5厘米，这个宽度刚好可以放下泡泡塔、光电控制器和气泵。

底框是用宽4厘米、厚6毫米的杨木条拼接而成的，我用绑扎带夹紧固定，并用木板辅助确保框架方正。同时我还用同样厚度的杨木做了顶盖，并在中心开了一个直径6厘米的孔，用来放泡泡塔。

最后把整个底座粘在大木板上。

我需要一个底座来粘PVC除尘管，还要把它固定在大木板上。于是我用了PVC板，这样可以把两个PVC部件用溶剂焊接在一起。溶剂焊接会让两种材料融为一体，基本不会漏水。我裁了一块10厘米×10厘米的PVC板，四个角钻了安装孔，中间再钻一个直径2.5厘米的孔，让LED灯可以透过这里发光。

我在废料里找了一块透明塑料，剪成大约5厘米直径的圆形，这样既能盖住PVC底座上的2.5厘米孔，又能放进PVC泡泡塔里面。因为我对漏水特别敏感，所以在镜头边缘涂了一圈硅胶密封胶，然后在中间LED孔周围加了一圈热熔胶，压紧后等待硬化。

接下来我把PVC泡泡塔管用溶剂焊接的方式固定在黑色PVC底座上。我在管子底部边缘涂上PVC胶水，然后对准镜头中心位置粘好，再在边缘多涂一些胶水确保牢固粘合。等PVC胶干透之后，我又在管子外围涂了一圈热熔胶，双重保险，对付漏水必须这么小心！

为了让底座看起来更好看，我先用遮蔽胶带挡住控制盒区域，然后喷涂哑光黑漆。控制盒本身也喷了同样的颜色。木板刷了浅胡桃色的木器染色剂，再喷一层哑光清漆保护。

这个USB供电的气泵自带橡胶套，但我拆掉了，怕它影响散热。我在控制盒内侧用热熔胶粘了一块4厘米宽的杨木条，作为固定气泵的基础。然后用一段塑料导管卡扣把气泵固定在木板上，还在气泵和卡扣之间加了一层薄泡沫减震。

我知道很多电机在关闭时会产生反向电动势（电压尖峰）。虽然这个电机是由继电器控制的，不是固态控制，所以不用太担心开关带来的问题，但我还是加了一个1N4001钳位二极管在电机两端。这个二极管方向是反向偏置的，阴极（带条纹那端）接到电机正极。当电机关闭产生反向电动势时，电压方向与正常相反，这时二极管就会把电压钳住并短路掉，保护其他电路不受干扰。

一根长长的U型硬质塑料管从泡泡塔侧面绕过去，把气送到底部。这个管子的顶部连接是通过两个90度水族软管弯头拼接起来的。

我又用了一段4厘米宽的杨木条，用热熔胶固定在控制盒内部，作为LED灯的安装基座。我小心地在LED星形散热片上钻孔，确保安装螺丝不会短路LED的焊点，然后用螺丝把LED固定在木板上。

接着我连上了导线，并在LED和5V电源之间串联了两个并联的100欧姆电阻（总共提供50欧姆的限流电阻）。

这次我用了一块2厘米见方的木条，用热熔胶固定在控制盒内部，作为水柱管（泡泡塔）的支撑。2厘米的厚度刚好让LED灯位于水柱下方，可以从底部照亮泡泡。

我根据黑色PVC底座上的孔位，在这块木条上标记位置，然后用螺丝固定。

我手头有一个一元店买的便宜激光笔，我就想着改造一下，没必要专门买新的激光模块。我先测了激光二极管的工作电流，然后计算出需要一个多大的降压电阻，才能把5V USB电源的电流限制到适合激光二极管的程度。

这个计算其实不难。先测出激光二极管的工作电流I(d)，再测出它工作时两端的电压V(d)。降压电阻所需的电压V(r)就是5V减去激光二极管两端的电压：5V - V(d) = V(r)。然后再用欧姆定律R=E/I算出需要的电阻值：R=V(r)/I(d)。

我找了几个电阻，把它们串联起来，凑到了合适的阻值。

激光发射器和接收端的光敏传感器都装在切割好的吸管段里，吸管插在控制盒侧壁的钻孔中。支撑吸管的底座还是用的6毫米厚的杨木条，用热熔胶固定。

我用2厘米见方的木条切成45度的凹槽，做成镜子支架。支架喷了哑光黑漆，然后用环氧树脂固定在木板角落。我把镜子从金属柄上剪下来，然后在激光开启的状态下用热熔胶把镜子固定好，确保激光束最终能反射回控制盒左侧的接收口。

为了拍照时能看到激光束，我喷了一些烟雾，这样激光束就显形了（平时是看不见的）。

XH-M131光电控制模块其实只需要连接5V直流电源供电，以及它所控制的负载。所以你可以忽略接线图上关于220V交流的部分。光敏传感器插入最左边的吸管孔，并用热熔胶固定。在激光开启的情况下，调节灵敏度和延迟旋钮，直到达到理想效果。

我在控制盒盖子的6厘米管孔处切了个缺口，方便刚性气管穿过，测试了一下滑动是否顺畅。

我希望控制盒盖子既要牢固防猫，又要方便拆卸维护。于是我决定用磁铁来固定。我用2厘米见方的木条，在每个角落附近粘上一个小木块，钻孔后拧入#10螺丝。然后把磁铁放在螺丝头上，通过调整螺丝的深浅，让磁铁刚好高出控制盒边缘一点。接着我在每个磁铁顶部涂上环氧胶，把盖子滑下去，让底部接触到磁铁上的胶水。

等胶水固化后，我再把螺丝拧进去一点，让磁铁刚好贴住螺丝头。这样一来，盖子就被牢牢固定住了！

小心地往水塔里注水。顶部的黑色塑料盖来自一个废弃的杀虫喷雾罐，刚好能完美盖住PVC水塔管，还留有足够的空间容纳刚性塑料气管。插上USB电源，挡住激光束，看看灯光和气泵是否启动，让五彩斑斓的泡泡升起来，逗乐你的小猫吧！

尽情享受吧！