电子驱鼠器设计

电子驱鼠器设计

1.摘要：老鼠对于我们大多数人来说是并不陌生的，老鼠给我们的印象是很贬义的，对家具的损害，以及鼠疫带给人们的负面印象，使得老鼠成为一种过街及喊打的不招人喜欢的生物。随着现代现在科技的进步，鼠患已经不再是人类争相恐惧的话题,因为科学的发展，让我们找到了老鼠的生存法则，老鼠跟人一样，都有自己的交流语言，老鼠、蝙蝠这类动物都是以超声波进行沟通的,鼠类的听觉系统非常发达，对超声波非常敏感，能在黑暗中判断声音的来源，幼鼠在受到威胁时可发出 30-50kHz 的超声波，在没睁眼时就能靠发出的超声波和回声回巢，成年鼠在遇到危机时可发出一种超声波呼救，在交配时也可发出超声波表示快乐，可以说超声波是鼠类的语言。鼠类的听觉系统是在 200Hz-90000Hz，如果能利用一种强大的高功率超声波脉冲对鼠类听觉系统进行有效的干扰和刺激，使其无法忍受，并感到恐慌及不安，表现出食欲不振、逃离、甚至抽搐等症状，从而就能达到驱鼠的目的。

关键词：科学技术，超声波，驱鼠

2.设计目的：

（1）进一步掌握模电数字电子技术课程所学的理论知识。

（2）熟悉几种常用集成三端稳压管芯片，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。

（3）学会选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压管来设计直流稳压电源。

（4）掌握稳压电源的主要性能参数及其测试方法。

3.设计技术指标与要求

（1）基本功能

利用三极管、电容、电阻、线圈组成一个逆变器，从直流6V变为交流10000V。（2）基本要求

①人碰到自动断电；

②节电；

③三极管集电极电流小于10mA;

○4误差不能超过2%；

○5电路板有一定抗振能力。

目录

1．摘要 (2)

2．设计目的 (2)

3.设计技术指标与要求 (2)

4．设计方案论证 (4)

5. 关键单元电路实现原理及必要的计算 (4)

5.1振荡电路部分 (4)

5.2整流电路部分 (6)

5.3压电蜂鸣器电路 (8)

6. 测试结果 (9)

7. 设计体会 (11)

8. 参考文献 (11)

9. 附录 (12)

4.设计方案论证：

电路工作原理

该电子驱鼠器电路由电源电路、振荡器和压电蜂鸣器BL等组成，如图所示。

电路中，电源电路由电源开关S、电源变压器T、整流二极管VD1 - VD4和滤波电容器C5等组成；振荡器由时基集成电路IC、电阻器R1一R3和电容器Cl 一C3等组成。

本电路以NE555集成块为核心外接RC振荡电路产生接近猫叫频率的脉波，通过压电蜂鸣器在某范围内产生一定强度的声压，发出逼真的猫叫声，从而达到驱鼠的目的。

图1驱鼠器电路

5.关键单元电路实现原理及必要的计算:

5.1振荡电路部分：

NE555内部电路方框图

内部含有两个电压比较器，一个分压器，一个RS触发器，一个放电晶体管和一个功率输出级。

图2

3.1利用NE555构成多谐振荡器原理图 84

1DIS 7TR 2TH

6C O

53GND

VCC

OUT U0R 1

R ES 2R 2

R ES 2

C 1

C AP C

0.1mF

Uc

VCC

图3

555集成定时器是一种模拟和数字电路相混合的集成电路.它结构简单,使用灵活,用途十分广泛,可以组成多种波形发生器,多谐振荡器,定时延时电路,双稳触发电路,报警电路,检测电路,频率变换电路等.

555含有两个比较器A1,A2.A1参考电压为,A2参考电压为.当时,A2输出为1;当时,A2输出为0,则使R-S 触发器置1.当时,A1输出为1;时,A1输出为0,使R-S 触发器置0.5端为电压控制端,通过外接一个参考电源,可以改变上,下触发

电位值,不用时,可通过一个0.01μF 旁路电容接地.4端为触发器复位端,不用时应接高电平.总之,555相当于一个可用模拟电压来控制翻转的R-S 触发器.

用555定时器组成的多谐振荡器的原理图如图所示.R1,R2,C 是外接元件.当uc 因电源接通对C 充电而上升到时,比较器A1输出为低电平,使R-S 触发器输出置0,T 导通,电容C 通过T 放电;当UC 因电容放电而减小到略低于时,比较器A2输出为低电平,使R-S 触发器输出置1,T 截止,电容C 继续充电直到UC 略高于时,触发器又翻转到0,从而完成一个周期振荡.其振荡周期可用下式计算: T=0.7(R1+2R2)C

用555定时器组成的单稳触发器的原理如图27-4所示.R,C 是外接元件.ui 输入为一个负的触发脉冲信号.负脉冲到来前UI 为高电平,其值大于,比较器A2输出为1,R-S 触发器输出为0,即处在稳定状态;当负触发脉冲到来时,因UI,故A2输出为0,R-S 触发器置为1,T 截止,C 充电,进入暂稳期;脉冲结束后,A2输出为1,但UC 继续上升,直至

略高于时,故A1输出为0,使R-S 触发器置为0,暂稳期结束进入稳态,C 通过T 放电.此触发器由一窄脉冲触发,可得到一宽的矩形脉冲,其脉冲宽度为:

tp=RC ln31.1RC

5.2整流电路部分

整流原理图 R 115k R 215k D1

4007C 2

47uF /1OV VCC

交流220V

图4

5.2.1二极管的工作原理和主要参数以及作用

二极管的工作原理

晶体二极管为一个由p 型半导体和n 型半导体形成的p-n 结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。当外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的