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1.1技術(shù)背景

鳥(niǎo)類是人類的朋友，人類在愛(ài)護(hù)鳥(niǎo)類的同時(shí)也受到鳥(niǎo)類的困擾，例如：鳥(niǎo)類在輸變電鐵塔上筑巢、排便就是一個(gè)令人頭痛的問(wèn)題。為了提高輸變電設(shè)備的可靠性、安全性，避免由于鳥(niǎo)類筑巢而導(dǎo)致輸變電設(shè)備對(duì)地放電等故障，有必要采取措施驅(qū)趕鳥(niǎo)類而又不傷害鳥(niǎo)類。當(dāng)前輸變電設(shè)備使用的驅(qū)鳥(niǎo)器主要有風(fēng)車式驅(qū)鳥(niǎo)器、語(yǔ)音驅(qū)鳥(niǎo)器、高壓電子脈沖電子驅(qū)鳥(niǎo)、電容放電產(chǎn)生空爆、強(qiáng)光驅(qū)鳥(niǎo)以及防鳥(niǎo)刺等。

(1)風(fēng)車式驅(qū)鳥(niǎo)器是最早進(jìn)入市場(chǎng)的驅(qū)鳥(niǎo)器，其原理是在風(fēng)的作用下，旋轉(zhuǎn)驅(qū)鳥(niǎo)器上的風(fēng)碗恐嚇鳥(niǎo)。特點(diǎn)是價(jià)格低廉，但易老化，無(wú)風(fēng)時(shí)不能發(fā)揮作用，而且鳥(niǎo)類容易適應(yīng)。

(2)語(yǔ)音驅(qū)鳥(niǎo)器是利用語(yǔ)音芯片或MP3技術(shù)制作的驅(qū)鳥(niǎo)器。播放預(yù)先錄制的鳥(niǎo)類哀鳴聲和鳥(niǎo)類天敵的叫聲來(lái)驚嚇鳥(niǎo)類。特點(diǎn)是具有爆發(fā)性的驅(qū)鳥(niǎo)效果，但由于鳥(niǎo)的種類很多，而國(guó)內(nèi)鳥(niǎo)類的語(yǔ)音庫(kù)中的種類有限，所以鳥(niǎo)類的適應(yīng)期短;語(yǔ)音驅(qū)鳥(niǎo)器的功率大，使用壽命短，應(yīng)用在輸變電單位還會(huì)造成噪音污染，此種驅(qū)鳥(niǎo)器用于機(jī)場(chǎng)、果樹(shù)、林場(chǎng)或漁業(yè)養(yǎng)殖。

(3)高壓電子脈沖電擊驅(qū)鳥(niǎo)器，是利用高壓放電電擊鳥(niǎo)類，有一定的驅(qū)鳥(niǎo)效果。但是它的驅(qū)鳥(niǎo)范圍極有限，只有鳥(niǎo)落在他的極板上才能發(fā)揮作用，而且使用壽命短，并且會(huì)對(duì)鳥(niǎo)類造成傷害。用于輸變電單位的鐵塔時(shí)，對(duì)上下鐵塔檢修帶來(lái)不便和安全隱患。驅(qū)鳥(niǎo)刺的使用也有類似的安全隱患。

(4)電容放電產(chǎn)生空爆和強(qiáng)光驅(qū)鳥(niǎo)是利用電容放電產(chǎn)生空爆聲和強(qiáng)光，從而來(lái)驅(qū)趕鳥(niǎo)類。有一定驅(qū)鳥(niǎo)效果，但是它的驅(qū)鳥(niǎo)范圍小，強(qiáng)光還受其角度限制。由于瞬間電流很大，所以使用壽命短。

1.2超聲波驅(qū)鳥(niǎo)器特征

系統(tǒng)能量供應(yīng)：為達(dá)到節(jié)約能源的需要，采用太陽(yáng)能光電路板為整個(gè)系統(tǒng)提供電能，電力供應(yīng)系統(tǒng)分為兩個(gè)部分，一是采用即時(shí)供電的電力供應(yīng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)太陽(yáng)能電池板為其提供電能;二是設(shè)計(jì)一個(gè)能量存儲(chǔ)電路，將由太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化而來(lái)的電能通過(guò)蓄電池儲(chǔ)存起來(lái)，以備陰天和夜間使用。

時(shí)鐘電路：

通過(guò)程序設(shè)計(jì)出一個(gè)可以控制發(fā)射周期的電路，可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)發(fā)射周期。

光敏感應(yīng)電路：

通過(guò)光敏原件組成的光敏感應(yīng)電路實(shí)現(xiàn)合理的電能的利用，當(dāng)夜間或者是陰天，通過(guò)光敏傳感器對(duì)光的采集，自動(dòng)調(diào)節(jié)到省電模式。

超聲波發(fā)射電路：

由超聲波發(fā)射電路設(shè)計(jì)出可調(diào)頻的聲波發(fā)射器，用戶可以根據(jù)所驅(qū)趕的對(duì)象調(diào)節(jié)聲波的發(fā)射頻率。用戶通過(guò)外置頻率調(diào)節(jié)按鈕對(duì)聲波頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)。由二極管指示電路實(shí)現(xiàn)對(duì)按鍵的正確響應(yīng)。

主控電路：

利用C8051F310設(shè)計(jì)出主控電路，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)的采集和指令的發(fā)出，控制聲波的發(fā)射頻率，以達(dá)到系統(tǒng)工作在最優(yōu)模式。

最后：將各部分電路與主控電路進(jìn)行搭接，實(shí)現(xiàn)機(jī)器的整體功能。

1.3具體實(shí)施方式

電源介紹

我們對(duì)電源供電打算采用兩種方式

1)電池方式

本次設(shè)計(jì)采用6伏電源為系統(tǒng)供電，電池具有較強(qiáng)的電流驅(qū)動(dòng)能力以及穩(wěn)定的電壓輸出性能，

電池的體積較小，價(jià)格也比較低。

2)是太陽(yáng)能電池板價(jià)格比較貴，因此我們?cè)谠O(shè)計(jì)的時(shí)候沒(méi)有采用。但是它比較適合用于野外，可以不必考慮電池的電量，因此我們只留有接口，在需要的時(shí)候可以添加。

3) 電源保護(hù)是為了防止電源正負(fù)極接反使電路的元器件燒毀而添加進(jìn)去的，主要通過(guò)圖中的二極管所完成。當(dāng)電源接反后，開(kāi)關(guān)閉合前二極管就會(huì)導(dǎo)通，由于沒(méi)有限流電阻，導(dǎo)通后的電流很大，足以將二極管燒毀。

4)燒毀時(shí)的煙足以引起大家注意。但該電路并不可以完全保證對(duì)電源的保護(hù)，當(dāng)二極管燒毀之后，二極管的PN結(jié)被破壞，整個(gè)管子如同導(dǎo)線一樣將開(kāi)關(guān)短路，與閉合開(kāi)關(guān)一樣效果，使得后續(xù)電路繼續(xù)收到損害。所以在發(fā)現(xiàn)二極管有發(fā)光發(fā)熱跡象時(shí)要立即斷開(kāi)電源，以免燒毀后續(xù)電路。

穩(wěn)壓電路

電源通過(guò)

1084將電壓穩(wěn)定到5v再通過(guò)LM117將電壓穩(wěn)到， 3.3v 用于給單片機(jī)供電，5v用于驅(qū)動(dòng)超聲波發(fā)生電路。

功放電路

我們采用LM386作為功率放大電路

LM386是一種音頻集成功放，具有自身功耗低、電壓增益可調(diào)整、電源電壓范圍大、外接元件少和總諧波失真小等優(yōu)點(diǎn)的功率放大器，靜態(tài)功耗低,約為4mA,可用于電池供電。工作電壓范圍寬,4-12V or 5-18V。外圍元件少。電壓增益可調(diào),20-200 低失真度。

控制部分：

結(jié)論

本次論文——太陽(yáng)能智能驅(qū)鳥(niǎo)器，經(jīng)過(guò)認(rèn)真、努力的學(xué)習(xí)、思考、設(shè)計(jì)和查閱相關(guān)資料，最終成功完成太陽(yáng)能智能驅(qū)鳥(niǎo)器的設(shè)計(jì)。控制模塊控制超聲波揚(yáng)聲器連續(xù)交替發(fā)出頻率變化的超聲波，利用鳥(niǎo)類與人類在聽(tīng)覺(jué)的差異，揚(yáng)聲器發(fā)出的超聲波刺激鳥(niǎo)類聽(tīng)覺(jué)，使鳥(niǎo)類生存環(huán)境充滿鳥(niǎo)類認(rèn)為的噪聲，使之不愿靠近輸電鐵塔等，以達(dá)到驅(qū)鳥(niǎo)的效果。