超聲波驅鼠器設計師專業解說,帶領你如何設計驅鼠器
工具/原料
電阻
濾波器
20Ω電阻兩個
通用電路板
示波器
PLC檢測儀
電烙鐵、粗電烙鐵
方法/步驟
目前,成熟的驅鼠技術有紅外線驅鼠、電磁波驅鼠和超聲波驅鼠等,但是都存在著一些弊端,致使驅鼠效果不如人意。本驅鼠器採用基於仿生學原理,運用現代集成電路技術,通過在現有超聲波電路上加裝可以發出高保真語音貓叫聲的電,使得超聲波和高保真語音貓叫聲疊加和互補,覆蓋整個防治區,以克服超聲波存在盲區的缺點, 從而達到強勁的驅鼠效果。同時改進超聲波發射電路,使其連發出高頻無規律變化的震盪波,以克服現有超聲波驅鼠器發射頻帶窄、頻率相對穩定且有一定週期性的缺點。避免鼠類對某一頻段的“適應性”。
總體設計
本系統的設計總體分為4個模塊,即:電源模塊,超聲波模塊,音頻模塊,控制器模塊。電源模塊為整個系統提供5V的直流電並且實現整流濾波穩壓電源與電池組的自由切換。超聲波模塊主要發出頻率可變的讓老鼠神經系統不適的超聲波。音頻模塊產生老鼠死亡時的絕叫聲產生驅鼠效果。控制器模塊運用單片機
進行控制,實現超聲波模塊和音頻模塊之間的切換,進行分時控制系統工作原理:首先,電源模塊給系統供電。其中,電源模塊有兩種工作模式,一種是接市電然後整流濾波穩壓供電,另一種是電池供電,兩種模式可通過轉換開關自由切換。控制器(基於單片機和光電傳感器實現)控制超聲波模塊和音頻模塊工作,實現兩個模塊的循環工作和模塊間的自由切換。具體的系統總體佈局如圖1所示。圖l給出了各個模塊的物理連接關係,即電器特性。
模塊設計
2.1 超聲波模塊
(1)原理:超聲波模塊電路如圖2所示,超聲波模塊上電後,經過採樣放大電路產生矩形脈衝信號,然後將信號送給信號選擇電路,將經過信號選擇電路後
的信號送給多諧振盪電路, 振盪電路將其信號協調,穩定後把信號送給推輓放大電路.信號放大電路將信號功率放大後給超聲波揚聲器,從而發出超聲波信號。
(2)仿真及結果:在multisim8中調出超聲波模塊的信號採樣放大電路、信號選擇電路、多諧振盪電路、推輓放大電路所需器件和超聲波揚聲器。然後用導線
將各個電路連接起來。經過複查後上電仿真。以下是各電路的仿真及結果。信號採樣電路實際為一個佔空比可調的矩形波波發生器, 由電壓比較器和RC電路
組成 輸入端的波形圖如圖2a所示,輸出U0波形如圖2b所示。採樣信號電路輸出的方波,作為CD4017的時鐘信號.計數器的八個輸出端分別接八個不等的可調電阻,組成八路循環輸出,每個時鐘週期內,只有一路被選中,其它七路不導通,即可生成八組不同頻率組群的信號.這些信號作為下一級電路__多諧振盪
器電路的信號源。多諧振盪電路接收信號選擇電路送來的信號。555接成多諧振盪器,555輸出如圖2c所示。555輸出的矩形波送入CD4013中,作為二分頻電
路,同時將矩形波轉換為方波,CD4013輸出如圖2d所示。多諧振盪電路輸出的方波經過推輓放大功率電路轉換成交流電供給超聲波揚聲器。推輓放大功率電
路如圖2e所示(3)超聲波模塊電路板製作:電路板製作採用常用Prote199se。製作的板子能過達到預期的功能。圖3是設計的超聲波模塊的PCB圖。
圖3 超聲波模塊PCB圖
2.2 音頻模塊
(1)原理:此模塊的設計主要是應用ISD1420語音芯片來實現語音錄放,具體電路圖如圖4所示。將A0一A7接地,放音是從存儲器的首地址開始的。錄放音由按鍵S3開始,錄音時只需按住S3鍵.REC電平由高變低,聲音由話筒輸入,同時錄音指示二極管發光,鬆開S3鍵,錄音中止,發光管熄滅。放音可通過兩種方式控制:① 電平觸發控制即按下Sl鍵,放音開始。在放音過程中,如鬆開Sl鍵,放音立即中止。②脈衝觸發方式即按下S2鍵,器件即進入放音狀態,無論
S2鍵是否鬆開。
圖4 電路圖
(2)仿真及結果:仿真時運用了PROTEL的仿真功能。首先,在PROTEL中建立一個電路原理圖.連接好之後檢查電氣連接屬性,檢查完之後則可進行仿真。
最後仿真獲得了通過。音頻模塊的PCB圖如圖5所示。
如此,便完成了司威特Civetta驅鼠器
注意事項
注意用戶需要掌握基礎的驅鼠器知識
用戶需掌握基礎的電工以及機械方面的相關能力
嚴格遵守操作規範