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23.1利用NE555构成多谐振荡器原理图 841DIS 7TR 2TH6C O53GNDVCCOUT U0R 1R ES 2R 2R ES 2C 1C AP C0.1mFUcVCC图3555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 ln31.1RC5.2整流电路部分整流原理图 R 115k R 215k D14007C 247uF /1OV VCC交流220V图45.2.1二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扩散电流增加引起了正向电流。
当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。
当外加的反向电压高到一定程度时，p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，产生了数值很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。
二极管的主要参数用来表示二极管的性能好坏和适用范围的技术指标，称为二极管的参数。
不同类型的二极管有不同的特性参数。
对初学者而言，必须了解以下几个主要参数：1、额定正向工作电流是指二极管长期连续工作时允许通过的最大正向电流值。
因为电流通过管子时会使管芯发热，温度上升，温度超过容许限度（硅管为140左右，锗管为90左右）时，就会使管芯过热而损坏。
所以，二极管使用中不要超过二极管额定正向工作电流值。
例如，常用的IN4001－4007型锗二极管的额定正向工作电流为1A。
2、最高反向工作电压加在二极管两端的反向电压高到一定值时，会将管子击穿，失去单向导电能力。
为了保证使用安全，规定了最高反向工作电压值。
例如，IN4001二极管反向耐压为50V，IN4007反向耐压为1000V。
3、反向电流反向电流是指二极管在规定的温度和最高反向电压作用下，流过二极管的反向电流。
反向电流越小，管子的单方向导电性能越好。
值得注意的是反向电流与温度有着密切的关系，大约温度每升高10，反向电流增大一倍。
例如2AP1型锗二极管，在25时反向电流若为250uA，温度升高到35，反向电流将上升到500uA，依此类推，在75时，它的反向电流已达8mA，不仅失去了单方向导电特性，还会使管子过热而损坏。
又如，2CP10型硅二极管，25时反向电流仅为5uA，温度升高到75时，反向电流也不过160uA。
故硅二极管比锗二极管在高温下具有较好的稳定性。
二极管的作用二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小;而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。
此整流电路中的IN4007具有整流作用。
5.2.2电解电容在电路中的作用滤波作用，在电源电路中，整流电路将交流变成脉动的直流，而在整流电路之后接入一个较大容量的电解电容，利用其充放电特性，使整流后的脉动直流电压变成相对比较稳定的直流电压。
在实际中，为了防止电路各部分供电电压因负载变化而产生变化，所以在电源的输出端及负载的电源输入端一般接有数十至数百微法的电解电容．由于大容量的电解电容一般具有一定的电感，对高频及脉冲干扰信号不能有效地滤除，故在其两端并联了一只容量为0.001--0.lpF的电容，以滤除高频及脉冲干扰．5.3压电蜂鸣器电路压电陶瓷片操作步骤及作业工艺要求：图51．压电式蜂鸣器压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。
有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。
多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。
当接通电源后（1.5~15V直流工作电压）,多谐振荡器起振,输出1.5~2.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。
如上图5所示。
压电蜂鸣片由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电陶瓷材料制成。
在陶瓷片的两面镀上银电极，经极化和老化处理后，再与黄铜片或不锈钢片粘在一起。
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6. 测试结果：驱鼠器正反面电路图如下所示:图6.驱鼠器电路板反面图7.驱鼠器电路板正面结果分析：由于产生的是超声波，因此我们不能通过人耳朵去感知，指示灯能正常亮灭。
7. 设计体会：电子驱鼠器经过我们二人的共同努力,功能基本上符合要求.我们觉得还是应该采用用电池供电的方式,因为采用交流220伏电压有定的危险性.在设计过程中,我们也遇到的许多问题,比如在进行元器件封装时有的元器件的封装找不到.对电路的分析能力还有待提高.此次课程设计巩固了我们在学校所学得知识,同时增强了我们的动手能力,做到了理论与实践相结合.为我们踏入社会工作,提供了一次锻炼的机会,对以后的发展有一定的作用。
8. 参考文献[1] 梁廷贵主编.实用资料大全(第一版).北京电子工业出版社[2] 常晓文主编.电子技术基础.北京航空航天大学出版社[3] 王友仁主编.实用数字电路手册.北京机械工业出版社[4] 李东生主编.信号与电子系统原理.中国科学技术大学出版社[5] 王成安主编.现代电子技术基础.机械工业出版社[6] 彭端主编.应用电子技术.北京：机械出版社9、附录名称型号数量二极管1N4007 , 1N40084 , 21稳压二极管6.2V电阻100,1K,3.9K,12K,15K 5电解电容47uf/50v 10UF/10V 2涤纶电容 0.33UF/400V 1发光二极管红色1集成块 NE555 111。