1、目前,成熟的驱鼠技术有红外线驱鼠、电磁波驱鼠和超声波驱鼠等,但是都存在着一些弊端,致使驱鼠效果不如人意。本驱鼠器采用基于仿生学原理,运用现代集成电路技术,通过在现有超声波电路上加装可以发出高保真语音猫叫声的电,使得超声波和高保真语音猫叫声叠加和互补,覆盖整个防治区,以克服超声波存在盲区的缺点, 从而达到强劲的驱鼠效果。同时改进超声波发射电路,使其连发出高频无规律变化的震荡波,以克服现有超声波驱鼠器发射频带窄、频率相对稳定且有一定周期性的缺点。避免鼠类对某一频段的“适应性”。
2、总体设计本系统的设计总体分为4个模块,即:电源模块,超声波模块,音频模块,控制器模块。电源模块为整个系统提供5V的直流电并且实现整流滤波稳压电源与电池组的自由切换。超声波模块主要发出频率可变的让老鼠神经系统不适的超声波。音频模块产生老鼠死亡时的绝叫声产生驱鼠效果。控制器模块运用单片机进行控制,实现超声波模块和音频模块之间的切换,进行分时控制系统工作原理:首先,电源模块给系统供电。其中,电源模块有两种工作模式,一种是接市电然后整流滤波稳压供电,另一种是电池供电,两种模式可通过转换开关自由切换。控制器(基于单片机和光电传感器实现)控制超声波模块和音频模块工作,实现两个模块的循环工作和模块间的自由切换。具体的系统总体布局如图1所示。图l给出了各个模块的物理连接关系,即电器特性。
3、模块设计2.1 超声波模块(1)原理:超声波模块电路如图2所示,超声波模块上电后,经过采样放大电路产生矩形脉冲信号,然后将信号送给信号选择电路,将经过信号选择电路后的信号送给多谐振荡电路, 振荡电路将其信号协调,稳定后把信号送给推挽放大电路.信号放大电路将信号功率放大后给超声波扬声器,从而发出超声波信号。(2)仿真及结果:在multisim8中调出超声波模块的信号采样放大电路、信号选择电路、多谐振荡电路、推挽放大电路所需器件和超声波扬声器。然后用导线将各个电路连接起来。经过复查后上电仿真。以下是各电路的仿真及结果。信号采样电路实际为一个占空比可调的矩形波波发生器, 由电压比较器和RC电路组成 输入端的波形图如图2a所示,输出U0波形如图2b所示。采样信号电路输出的方波,作为CD4017的时钟信号.计数器的八个输出端分别接八个不等的可调电阻,组成八路循环输出,每个时钟周期内,只有一路被选中,其它七路不导通,即可生成八组不同频率组群的信号.这些信号作为下一级电路__多谐振荡器电路的信号源。多谐振荡电路接收信号选择电路送来的信号。555接成多谐振荡器,555输出如图2c所示。555输出的矩形波送入CD4013中,作为二分频电路,同时将矩形波转换为方波,CD4013输出如图2d所示。多谐振荡电路输出的方波经过推挽放大功率电路转换成交流电供给超声波扬声器。推挽放大功率电路如图2e所示(3)超声波模块电路板制作:电路板制作采用常用Prote199se。制作的板子能过达到预期的功能。图3是设计的超声波模块的PCB图。图3 超声波模块PCB图
4、2.2 音频模块(1)原理:此模块的设计主要是应用ISD1420语音芯片来实现语音录放,具体电路图如图4所示。将A0一A7接地,放音是从存储器的首地址开始的。录放音由按键S3开始,录音时只需按住S3键.REC电平由高变低,声音由话筒输入,同时录音指示二极管发光,松开S3键,录音中止,发光管熄灭。放音可通过两种方式控制:① 电平触发控制即按下Sl键,放音开始。在放音过程中,如松开Sl键,放音立即中止。②脉冲触发方式即按下S2键,器件即进入放音状态,无论S2键是否松开。图4 电路图(2)仿真及结果:仿真时运用了PROTEL的仿真功能。首先,在PROTEL中建立一个电路原理图.连接好之后检查电气连接属性,检查完之后则可进行仿真。最后仿真获得了通过。音频模块的PCB图如图5所示。
5、如此,便完成了司威特Civetta驱鼠器