超(chao)聲波驅鳥器技術
時(shi)間：2018-04-18 來源：未知
1.1技術(shu)背景(jing)
鳥(niao)(niao)(niao)(niao)類是人(ren)類的(de)(de)(de)朋友，人(ren)類在愛護鳥(niao)(niao)(niao)(niao)類的(de)(de)(de)同時也受到鳥(niao)(niao)(niao)(niao)類的(de)(de)(de)困擾，例如(ru)：鳥(niao)(niao)(niao)(niao)類在輸變電(dian)(dian)鐵塔(ta)上筑巢、排(pai)便(bian)就是一個(ge)令(ling)人(ren)頭痛的(de)(de)(de)問題。為了提高輸變電(dian)(dian)設(she)備(bei)(bei)(bei)的(de)(de)(de)可靠性、安全性，避免由于鳥(niao)(niao)(niao)(niao)類筑巢而導致輸變電(dian)(dian)設(she)備(bei)(bei)(bei)對地放電(dian)(dian)等故障，有(you)必要(yao)采取措施驅(qu)趕(gan)鳥(niao)(niao)(niao)(niao)類而又不傷害鳥(niao)(niao)(niao)(niao)類。當前輸變電(dian)(dian)設(she)備(bei)(bei)(bei)使用的(de)(de)(de)驅(qu)鳥(niao)(niao)(niao)(niao)器(qi)主要(yao)有(you)風車式(shi)驅(qu)鳥(niao)(niao)(niao)(niao)器(qi)、語音(yin)驅(qu)鳥(niao)(niao)(niao)(niao)器(qi)、高壓電(dian)(dian)子脈沖電(dian)(dian)子驅(qu)鳥(niao)(niao)(niao)(niao)、電(dian)(dian)容放電(dian)(dian)產(chan)生(sheng)空爆、強光驅(qu)鳥(niao)(niao)(niao)(niao)以(yi)及防(fang)鳥(niao)(niao)(niao)(niao)刺等。
(1)風(feng)車式驅鳥器(qi)是最早進入市場的驅鳥器(qi)，其原理是在風(feng)的作(zuo)用(yong)下，旋轉驅鳥器(qi)上的風(feng)碗(wan)恐嚇鳥。特點是價(jia)格(ge)低廉(lian)，但易老化，無風(feng)時(shi)不能發(fa)揮作(zuo)用(yong)，而且鳥類容易適(shi)應。
(2)語音(yin)驅鳥(niao)(niao)(niao)(niao)器(qi)是(shi)(shi)利用語音(yin)芯片(pian)或(huo)MP3技術制作的(de)(de)(de)(de)驅鳥(niao)(niao)(niao)(niao)器(qi)。播放(fang)預先錄制的(de)(de)(de)(de)鳥(niao)(niao)(niao)(niao)類哀鳴聲和鳥(niao)(niao)(niao)(niao)類天敵的(de)(de)(de)(de)叫(jiao)聲來驚嚇鳥(niao)(niao)(niao)(niao)類。特點(dian)是(shi)(shi)具(ju)有爆發性的(de)(de)(de)(de)驅鳥(niao)(niao)(niao)(niao)效果(guo)，但由(you)于(yu)鳥(niao)(niao)(niao)(niao)的(de)(de)(de)(de)種(zhong)(zhong)類很多，而國內(nei)鳥(niao)(niao)(niao)(niao)類的(de)(de)(de)(de)語音(yin)庫中的(de)(de)(de)(de)種(zhong)(zhong)類有限，所以(yi)鳥(niao)(niao)(niao)(niao)類的(de)(de)(de)(de)適應(ying)期短;語音(yin)驅鳥(niao)(niao)(niao)(niao)器(qi)的(de)(de)(de)(de)功(gong)率大，使用壽命短，應(ying)用在(zai)輸變電單位還會造(zao)成噪音(yin)污染，此種(zhong)(zhong)驅鳥(niao)(niao)(niao)(niao)器(qi)用于(yu)機場(chang)、果(guo)樹、林場(chang)或(huo)漁(yu)業養殖(zhi)。
(3)高壓電(dian)子脈沖電(dian)擊(ji)驅鳥(niao)器(qi)，是利用(yong)高壓放電(dian)電(dian)擊(ji)鳥(niao)類(lei)(lei)，有(you)一定的(de)(de)(de)驅鳥(niao)效(xiao)果。但是它的(de)(de)(de)驅鳥(niao)范圍極(ji)有(you)限，只有(you)鳥(niao)落在他的(de)(de)(de)極(ji)板(ban)上才能(neng)發揮(hui)作用(yong)，而且(qie)(qie)使用(yong)壽命短，并且(qie)(qie)會(hui)對鳥(niao)類(lei)(lei)造(zao)成傷害(hai)。用(yong)于輸(shu)變(bian)電(dian)單位的(de)(de)(de)鐵塔時，對上下鐵塔檢修帶來不(bu)便和安(an)全隱患。驅鳥(niao)刺的(de)(de)(de)使用(yong)也有(you)類(lei)(lei)似的(de)(de)(de)安(an)全隱患。
(4)電(dian)容(rong)放(fang)電(dian)產生空爆和強光(guang)驅(qu)鳥(niao)是(shi)利用電(dian)容(rong)放(fang)電(dian)產生空爆聲和強光(guang)，從而來(lai)驅(qu)趕鳥(niao)類(lei)。有一定驅(qu)鳥(niao)效果(guo)，但是(shi)它的(de)驅(qu)鳥(niao)范圍小，強光(guang)還受其角度(du)限(xian)制。由于瞬間電(dian)流很大，所(suo)以(yi)使用壽命(ming)短。
1.2超聲波驅鳥器特征(zheng)
系(xi)(xi)統(tong)能(neng)量供應(ying)：為(wei)(wei)達(da)到節約能(neng)源(yuan)的(de)(de)需要，采用(yong)太陽能(neng)光電(dian)(dian)(dian)路板(ban)為(wei)(wei)整個(ge)系(xi)(xi)統(tong)提供電(dian)(dian)(dian)能(neng)，電(dian)(dian)(dian)力(li)供應(ying)系(xi)(xi)統(tong)分為(wei)(wei)兩(liang)個(ge)部分，一是采用(yong)即時(shi)供電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)力(li)供應(ying)系(xi)(xi)統(tong)，該系(xi)(xi)統(tong)通(tong)過太陽能(neng)電(dian)(dian)(dian)池板(ban)為(wei)(wei)其提供電(dian)(dian)(dian)能(neng);二是設計一個(ge)能(neng)量存(cun)(cun)儲(chu)電(dian)(dian)(dian)路，將由太陽能(neng)轉化(hua)而來的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)能(neng)通(tong)過蓄電(dian)(dian)(dian)池儲(chu)存(cun)(cun)起來，以備陰天和夜間使用(yong)。
時鐘電路：
通過(guo)程序(xu)設計出一個(ge)可以控制發(fa)射周期的電路，可以根據需要調節發(fa)射周期。
光敏感應(ying)電路：
通(tong)過光(guang)敏(min)原件組成的光(guang)敏(min)感(gan)(gan)應電路實現合理(li)的電能的利(li)用(yong)，當夜(ye)間或者是陰天，通(tong)過光(guang)敏(min)傳感(gan)(gan)器對光(guang)的采集(ji)，自動調節到(dao)省電模(mo)式。
超聲波發射電路：
由超聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)(bo)發(fa)(fa)(fa)射電路設計出可調(diao)頻的(de)聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)(bo)發(fa)(fa)(fa)射器，用戶可以根據(ju)所驅趕的(de)對象調(diao)節聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)(bo)的(de)發(fa)(fa)(fa)射頻率(lv)(lv)。用戶通過(guo)外(wai)置頻率(lv)(lv)調(diao)節按(an)鈕對聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)(bo)頻率(lv)(lv)進行調(diao)節。由二(er)極管指(zhi)示電路實(shi)現(xian)對按(an)鍵的(de)正確響(xiang)應。
主控電路：
利用C8051F310設計出主(zhu)控電(dian)路，從而實現信號的(de)采集和指(zhi)令的(de)發出，控制聲波的(de)發射頻率，以達(da)到(dao)系統工作在(zai)最優模式。
最后：將各部分電路(lu)與主控電路(lu)進行搭接，實現機器的整體功(gong)能。
1.3具(ju)體實施方式
電源介紹
我們對電源供(gong)電打算采用兩(liang)種方式
1)電池(chi)方式
本次設計采用6伏電(dian)源為系統供電(dian)，電(dian)池具有(you)較強的電(dian)流驅動(dong)能力以及穩定的電(dian)壓輸出性(xing)能，
電池的體積較(jiao)小，價格也(ye)比較(jiao)低。
2)是太(tai)陽能電池板價格(ge)比較貴，因(yin)此(ci)我(wo)們在設計的時候沒有采用。但是它(ta)比較適(shi)合用于野外(wai)，可以不(bu)必考慮電池的電量，因(yin)此(ci)我(wo)們只留有接口，在需要的時候可以添(tian)加。
3) 電(dian)(dian)源保(bao)護是(shi)為(wei)了防止電(dian)(dian)源正負極接反使電(dian)(dian)路的(de)元器件(jian)燒毀而添加進去的(de)，主要(yao)通過圖中的(de)二(er)極管(guan)所(suo)完成。當電(dian)(dian)源接反后，開關閉合前二(er)極管(guan)就會導通，由于沒有限流電(dian)(dian)阻，導通后的(de)電(dian)(dian)流很大，足以將(jiang)二(er)極管(guan)燒毀。
4)燒毀(hui)時的(de)煙(yan)足以(yi)引起大(da)家注意。但該電(dian)路(lu)并不可(ke)以(yi)完全保證對電(dian)源的(de)保護，當二極管(guan)燒毀(hui)之后，二極管(guan)的(de)PN結(jie)被(bei)破壞，整個(ge)管(guan)子(zi)如同導線(xian)一樣(yang)將開(kai)關(guan)短路(lu)，與閉(bi)合開(kai)關(guan)一樣(yang)效果，使得后續電(dian)路(lu)繼續收(shou)到損害(hai)。所以(yi)在發現(xian)二極管(guan)有發光發熱跡象時要立即斷開(kai)電(dian)源，以(yi)免燒毀(hui)后續電(dian)路(lu)。
穩壓電路
電源通過
1084將(jiang)電(dian)壓穩定到5v再(zai)通過(guo)LM117將(jiang)電(dian)壓穩到， 3.3v 用于給單(dan)片機供電(dian)，5v用于驅動超聲(sheng)波發(fa)生(sheng)電(dian)路(lu)。
功放電路
我們采用LM386作為功率放大電路
LM386是一種(zhong)音頻集成功(gong)(gong)放，具有自身功(gong)(gong)耗(hao)低(di)(di)、電壓(ya)增(zeng)益(yi)可調整、電源電壓(ya)范圍(wei)大、外(wai)接(jie)元(yuan)件(jian)少和(he)總諧波失真(zhen)小等(deng)優點的功(gong)(gong)率放大器(qi)，靜態功(gong)(gong)耗(hao)低(di)(di),約(yue)為4mA,可用于電池供電。工作電壓(ya)范圍(wei)寬,4-12V or 5-18V。外(wai)圍(wei)元(yuan)件(jian)少。電壓(ya)增(zeng)益(yi)可調,20-200 低(di)(di)失真(zhen)度。
控制部分：
結論
本次論文——太(tai)陽能(neng)智(zhi)能(neng)驅(qu)(qu)鳥(niao)器，經過認真(zhen)、努力的(de)(de)學習、思考、設(she)計(ji)和查閱相(xiang)關(guan)資料，最(zui)終成功完成太(tai)陽能(neng)智(zhi)能(neng)驅(qu)(qu)鳥(niao)器的(de)(de)設(she)計(ji)。控制模塊控制超(chao)聲(sheng)波(bo)揚聲(sheng)器連續交替發出(chu)頻率變(bian)化的(de)(de)超(chao)聲(sheng)波(bo)，利用鳥(niao)類(lei)(lei)(lei)與(yu)人類(lei)(lei)(lei)在聽覺(jue)的(de)(de)差(cha)異，揚聲(sheng)器發出(chu)的(de)(de)超(chao)聲(sheng)波(bo)刺激鳥(niao)類(lei)(lei)(lei)聽覺(jue)，使鳥(niao)類(lei)(lei)(lei)生存環境(jing)充滿鳥(niao)類(lei)(lei)(lei)認為的(de)(de)噪聲(sheng)，使之不愿靠近輸電鐵塔等，以達到驅(qu)(qu)鳥(niao)的(de)(de)效果。
