超聲波驅(qū)蟲器實(shí)驗(yàn)報(bào)告

2012-2013學(xué)年度電工II實(shí)踐之——超聲波驅(qū)蟲器單位：吉林大學(xué)汽車工程學(xué)院11級卓越工程師班組員：李雅欣（42110624）方剛（42110616）張垚（42110608）王冠林（42110603）指導(dǎo)教師：詹迪鈮王幼林二零一三年六月摘要人們?nèi)粘Ｉ钪谐３Ｊ艿轿孟x的叮咬，影響了人們的日常生活和工作。設(shè)計(jì)一款功耗低、連續(xù)工作、人體無感覺的超聲波驅(qū)蟲器成為了人們的生活需求。本篇文章通過對常用超聲波驅(qū)蟲器的電路圖做出適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，從而更加清楚的闡釋超聲波驅(qū)蟲器的工作方式。關(guān)鍵詞：超聲波驅(qū)蟲器555振蕩器AbstractPeople'sdailylivesareoftensubjecttomosquitobites,whichaffectingpeople'sdailylifeandwork.Designingalowpowerconsumption,continuouswork,thehumanbodywithoutfeelingultrasonicinsecticidebecomesthepeople'slivingneeds.Thisarticleusedbythecircuitdiagramofanultrasonicinsectmakeappropriateimprovementstomoreclearlyexplaintheultrasonicinsecticideworks.Keywords:ultrasonicinsecticide555Oscillator一：傳統(tǒng)超聲波驅(qū)蟲器簡介蚊子蟑螂以及老鼠對超聲波均會產(chǎn)生厭惡感，每一種害蟲都有一個(gè)特定的厭惡感。生物技術(shù)研究表明，在23—64kHz范圍內(nèi)周而復(fù)始地變換十種不同頻率，即可起到驅(qū)蟲效果。傳統(tǒng)超聲波驅(qū)蟲器由時(shí)鐘振蕩電路、計(jì)數(shù)電路及超聲波振蕩器電路組成，振蕩器電路采用555時(shí)基電路，技術(shù)器選用CD4017集成電路。原理框圖如下：電路圖如下：二：具體改進(jìn)方案改進(jìn)電路原理簡介（1）頻率發(fā)生模塊——核心：555定時(shí)器矩形波的振蕩周期：R1R2R1R2自動選擇模塊——74LS90計(jì)數(shù)器對1Hz脈沖源采取十進(jìn)制計(jì)數(shù)模式。（3）自動選擇模塊——74LS138譯碼器對74LS90計(jì)數(shù)器輸出的二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行譯碼，對相應(yīng)的位輸出低電平。（4）自動選擇模塊——74LS04非門使74LS138選通位輸出的低電平變?yōu)楦唠娖?，引起二極管的導(dǎo)通。實(shí)現(xiàn)辦法為了使實(shí)驗(yàn)更好的操作，將第一個(gè)產(chǎn)生1Hz信號的555振蕩器用數(shù)字實(shí)驗(yàn)箱中的1Hz信號進(jìn)行代替。為了能夠看到信號頻率的變化，小組討論決定使用模擬示波器來觀察波形的變化。由于原始波形的頻率過高，示波器觀察起來比較困難，因此我們將第二個(gè)555振蕩器中2腳與地之間的電容適當(dāng)?shù)脑龃?，從而使波形觀察更加方便。(4)在自動頻率選擇電路中，為了適應(yīng)唯一的一片74LS138芯片，我們將電路進(jìn)行了改動。首先，由于138譯碼芯片僅有3個(gè)輸入端，而74LS90計(jì)數(shù)器在十進(jìn)制模式下有4個(gè)輸出端，我們僅采取計(jì)數(shù)器的低三位輸出端作為138譯碼器的輸入端，這樣使得十進(jìn)制下一輪計(jì)數(shù)周期內(nèi)會出現(xiàn)2秒的波形空白。另外，我們并沒有將8個(gè)引腳全部與電阻相連，而是將6腳和7腳空出來，這樣既可以減少非門芯片的數(shù)量，又可以在波形觀察時(shí)出現(xiàn)另外2秒的無波形狀態(tài)，更加便于觀察。三實(shí)驗(yàn)過程1.對改進(jìn)電路做仿真分析，確定實(shí)驗(yàn)的可行性2.到王老師領(lǐng)取實(shí)驗(yàn)所用的零件，芯片，以及數(shù)字實(shí)驗(yàn)箱，和模擬示波器。3.根據(jù)改進(jìn)好的實(shí)驗(yàn)線路，對零件進(jìn)行線路連接，并將模擬示波器與相應(yīng)的測量信號連接好。4.打開電源，適當(dāng)調(diào)節(jié)模擬示波器，達(dá)到最佳觀察效果，觀察波形的變化。5.用相機(jī)記錄波形變化過程，并總結(jié)。6.整理實(shí)驗(yàn)臺。四實(shí)驗(yàn)總結(jié)實(shí)驗(yàn)從早八點(diǎn)持續(xù)到下午三點(diǎn)，期間遇到了很多困難，比如示波器的調(diào)整，實(shí)驗(yàn)箱的位置問題導(dǎo)致90芯片數(shù)數(shù)混亂，但最終還是完成了實(shí)驗(yàn)，得到了理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。本次實(shí)驗(yàn)證明改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)線路可以循環(huán)每秒鐘發(fā)出不同頻率信號，也就證明傳統(tǒng)的超聲波驅(qū)蟲器是可用的，并且是有效的。本次實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證工作原理實(shí)驗(yàn)，最終完成實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)線路與原線路有很大的不同，但最終同樣達(dá)到了驗(yàn)證的目的。這樣也提供了實(shí)驗(yàn)的新思路。五心得體會通過本次實(shí)驗(yàn)，感受到了團(tuán)隊(duì)的重要性，同時(shí)也鍛煉了意志力，遇到問題，解決問題的能力也得到了提高。實(shí)驗(yàn)最終也得到了預(yù)期