Projekt "Hightech-Infrarot-Mausefalle"


Problembeschreibung

Wenn du des öfteren nachts aufschreckst und nicht weißt warum; wenn manchmal Gegenstände ohne feststellbaren Grund umfallen; spätestens jedoch, wenn unheimliche scharrende Geräusche aus einer Ecke deines Zimmers dir das Blut in den Adern gefrieren lassen, dann weißt du, daß es in deiner Bude irgendwie spukt. Jedoch handelt es sich hier in der Regel nicht um ein unerklärliches Phänomen. Ein einfacher Test schafft hier Gewißheit: Schau dir abends genau die Brötchenkrümel an, die unter deinem Eßtisch liegen. Wenn sich das Muster am nächsten Morgen wesentlich verändert hat, insbesondere wenn kaum noch etwas davon zu erkennen ist, dann lautet die Diagnose schlicht und einfach: Du hast (mindestens) eine Maus im Haus. Gestützt wird eine solche Vermutung durch Mehl- oder Müslipackungen, aus denen sich auf einmal der Inhalt ergießt, wenn du sie aus dem Schrank herausnimmst oder ungewöhnliche Krater in der aufgeschnittenen Seite des Brotes.

Motivation

Ich kam damals zu dieser Erkenntnis, indem ich eines nachts (nachdem sich mein Pulsschlag wieder einigermaßen beruhigt hatte) schließlich mit ganz leisen Schritten dem Ursprung der gruseligen Geräusche im Nachbarzimmer nachging und einen winzigen grauen Nager auf der Fensterbank fand, der sich ängstlich in die Ecke drückte und mich fast flehentlich ansah, als ob er sagen wollte "Bitte tu' mir nichts!". Kurz zuvor war er noch emsig damit beschäftigt, ganze Steinbröckchen aus der Wand zu entfernen, die offenbar den Weg zu einem strategischen Geheimgang versperrten.
Allerdings stellte die kleine Maus für mich damals mindestens eine ebenso große Gefahr dar, wie ich für sie, denn ich hatte selbst viel zuviel Angst vor diesem unbekannten Wesen als daß ich ihr hätte zu Nahe treten können. Danach begann jedoch eine Phase der Mäuseforschung mit nächtlichen Beobachtungen und Fotojagden, die mir diese Hausgenossen zunehmend sympathischer machte. Auch konstruierte ich im Laufe der Zeit verschiedene mechanische Fallen. Wenn ich eine Maus gefangen hatte (Müsli scheint mir nebenbei ein besserer Köder zu sein als Käse - Speck gibts in meinem Haushalt nicht), ließ ich sie oft nach einer Zeit der Beobachtung wieder frei (freilich mit einem Farbfleck markiert). Eigentlich wollte ich sie ja gar nicht loswerden: Mäusefangen schien doch gerade mein neues Hobby zu werden.
Meine mechanischen Fallen stellten sich jedoch als relativ unzuverlässig heraus: Entweder fehlte der Köder am nächsten Morgen und die Falle stand da, als wäre nichts gewesen, oder die Falle war zugeschnappt, aber der Köder unangetastet und von einer Maus keine Spur. Aus dieser Frustration heraus entstand meine Hightech-Mausefalle mit Infrarot-Lichtschranke.

Mechanischer Aufbau

Ein Sieb aus einer Friteuse mit etwa 20cm Durchmesser hängt in etwa 5cm Höhe über einer Holzplatte. In der Mitte befindet sich eine senkrechte Lichtschranke, bestehend aus einer Infrarotdiode und einem Phototransistor. Wird diese unterbrochen, wird das Sieb mit einem Elektromagneten ausgeklinkt, fällt herunter und rastet unter zwei seitlich angebrachten Blattfedern aus Kunststoff auf der Grundplatte ein.

[Foto der Falle]

Außerhalb des Siebumfangs hat die Platte ein Loch, in das eine Milchpfandflasche eingeschraubt werden kann. Wird dann das Sieb (nach Abheben des Überbaus) in diesen Bereich der Platte verschoben, wird der Eindringling, der üblicherweise schon einige Stunden erfolglos versucht hatte, seinem Gefängnis zu entkommen, diesen Weg nach unten als letzte Chance probieren. Soweit zum Prinzip.

Schaltplan

[Schaltplan der Mausefalle]


Schaltungsbeschreibung

Ausgangszustand der Betrachtung: Beide D-Flipflops sind zurückgesetzt. Der astabile Multivibrator mit PNP-Transistoren im linken Teil des Plans wird über den invertierten Ausgang des rechten Flipflops mit Strom versorgt und erzeugt ausreichend steile positive Flanken am Takteingang des linken Flipflops. Dessen Ausgang geht dadurch auf High-Pegel, wodurch mit einem Schalttransistor die Infrarotdiode eingeschaltet wird (etwa 500mA!) und der Pullup des Phototransistors in Richtung Betriebsspannung zieht. Über den 15k-Widerstand setzt sich das Flipflop, verzögert durch einen 1nF-Kondensator (Zeitkonstante R*C = 15 Mikrosekunden), selbst wieder zurück, wobei über den invertierten Ausgang eine positive Flanke für das zweite Flipflop erzeugt wird. Bis dahin wurde die Basis des Phototransistors durch das auftreffende Infrarotlicht genügend aufgeladen, daß er durchschaltet. Die Basiskapazität (zumal bei unbeschalteter Basis) verzögert das Abfließen dieser Ladung, so daß mit dem Rücksetzen des ersten Flipflops der Zustand der Lichtschranke im zweiten Flipflop registriert wird. Ein "H"-Pegel an dessen Ausgang bedeutet, daß die Lichtschranke unterbrochen ist und führt vermittels des 10µF-Kondensators zu einem kurzen Stromimpuls im Elektromagneten, der die Falle auslöst. Zugleich wird über den invertierten Ausgang des Flipflops der Taktgenerator bis zum Neustart über den Reset-Taster außer Betrieb gesetzt. In diesem Zustand verbraucht die Schaltung keinen (meßbaren) Strom.

[Maus in der Falle] Ein Elektrolytkondensator schirmt den Innenwiderstand der Batterie gegen die relativ hohen Stromimpulse ab. Um störendes Tageslicht vom Phototransistor fernzuhalten, ist dieser oben montiert (und die Diode unten) und mit einer Röhre gegen Seiteneinstrahlung geschützt. Die Grundplatte sollte dunkel sein. Die Infrarotlicht-Impulse sind außerdem so "hell", daß sie vom dennoch auftreffenden Gleichlicht gut zu unterscheiden sind. Die Impulse müssen nicht nur wegen der Stromersparnis, sondern auch zum Schutz der Leuchtdiode, sehr kurz sein! Es empfiehlt sich daher unbedingt ein Test der Schaltung mit kurzgeschlossener Diode und Oszilloskop am Kollektor des Schalttransistors.

Die Schaltung funktioniert mit einer 9-Volt-Batterie und zieht nur ein paar Mikroampere, so daß mit Alkali-Zellen (zumindest theoretisch) ein Dauerbetrieb über mehrere Jahre möglich wäre. Dies wird dadurch erreicht, daß nur etwa dreimal pro Sekunde die Lichtschranke für wenige Mikrosekunden in Betrieb geht. Außerdem werden CMOS-Flipflops benutzt und der Taktgenerator ist extrem stromsparend konzipiert (siehe die enormen Werte der Widerstände). Leider kann ich nicht mehr herausfinden, welche Bauteile ich für den Fototransistor und die Infrarotleuchtdiode verwendet hatte. Jedoch wies mich Helmut Winkler, der die Schaltung nachgebaut hat, darauf hin, daß sie mit BPW40 und LD274 einwandfrei funktioniert.

Natürlich kann man mit der Falle auch andere kleine Nagetiere fangen, wie etwa Siebenschläfer. Im Laufe der Zeit wurde ich auf ähnliche Mausefallenprojekte im Internet aufmerksam gemacht. Jeder Ansatz hat seine ganz eigene Art. Hingewiesen sei z. B. auf die Seiten von Manfred Reimer (www.dl7awl.de/maus.htm) und Hubert Zitt (www.mst.fh-kl.de/~zitt/falle.htm).

Viel Spaß beim Nachbauen und Mäusefangen!