电子驱蚊器.doc

常州机电职业技术学院毕业设计（论文）系部：电气工程系专业：应用电子技术姓名:王云虎 学号:5302110刘浩5307064陆佳5305209题目：电子驱蚊器设计指 导 教 师:钱金法 张飞专 业 负 责 人：2008 年 5 月 目录1引言（或绪论） 12电子驱蚊器的原理及原理图2.1电子驱蚊器的原理 12.2电子驱蚊器的原理图13.电子驱蚊器中多谐振荡器原理3.1利用NE555构成多谐振荡器原理图 23.2 NE555构成多谐振荡器原理23.3 NE555内部电路方框图34.电子驱蚊器中整流原理图4.1整流原理图34.1.1二极管的工作原理和主要参数以及作用44.1.2电解电容在电路中的作用55.电子驱蚊器中蜂鸣器原理5.1蜂鸣器的介绍55.2 蜂鸣器的结构原理5结论 6致谢 6参考文献61. 引言香港人经历非典型肺炎一役后，对身体健康非常关注。夏天将至，蚊虫为患，为求保障家人身体健康(特別是小孩子) 避免因受蚊子叮上，而感染上可怕的登革热病及脑膜炎，除要保持个人及环境卫生外，一个小型的家庭驱蚊器是必須的。此驱蚊器使用了先進有效的超高頻率技术，驱赶蚊虫。2.电子驱蚊器的原理及原理图2.1电子驱蚊器的原理咬人的蚊子一般都是怀卵的雌蚊，雄蚊并不咬人。而雌蚊在怀卵期间又不喜欢与雄蚊接近,它们一感觉到雄蚊所发出的频率在21一23kHz的超声波信号，就会避而离去。本电子驱蚊器，使其发出模拟雄蚊的超声波，从而驱逐雌蚊，避免蚊子叮咬。 2.2电子驱蚊器的原理图3.电子驱蚊器中多谐振荡器原理3.1利用NE555构成多谐振荡器原理图3.2 NE555构成多谐振荡器原理555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0.01F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 ln31.1RC3.3 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。4.电子驱蚊器中整流原理图4.1整流原理图4.1.1二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IN40014007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。4.1.2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.电子驱蚊器中蜂鸣器原理5.1蜂鸣器的介绍1蜂鸣器的作用蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。2蜂鸣器的分类蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。3蜂鸣器的电路图形符号蜂鸣器在电路中用字母“H”或“HA”（旧标准用“FM”、“LB”、“JD”等）表示。5.2 蜂鸣器的结构原理1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（1.515V直流工作电压）,多谐振荡器起振,输出1.52.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。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。2电磁式蜂鸣器电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。结论此电子驱蚊器经过我们三人的共同努力,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.此次毕业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.致谢在此,我们向钱金法老师,张飞老师致以我们崇高的敬意和谢意,谢谢你们对我们此毕业设计的指导. 向给予转载和引用权的资料、图片、文献、研究思想和设想的所有者致谢参考文献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7 王川主编.实用电源技术.重庆出版社8 王成化主编.电子线路基础.北京科学出版社9 江小安主编. 数字电子技术基础.北京高等教育出版社常州机电职业技术学院毕业设计（论文）答辩记录姓 名班 级学 号专业毕业设计（论文）题目答辩日期、时间答辩组成员（签字）：答辩记录： 记录人（签字）： 年 月 日 答辩组组长（签字）： 年 月 日（系部盖章）附注：常州机电职业技术学院毕业设计（论文）指导记录 专业： 毕业届别： 姓 名学 号班级指导教师毕业设计（论文）题目日期指导内容存在问题教师、学生签字注：本表由指导教师根据毕业设计（论文）指导工作方案和实际指导情况填写，在指导工作完成后交系部保存，作为计算教师指导工作量的主要依据之一。毕业设计（论文）档案袋姓名： 学号： 班级： 性别： 学院： 专业： 课题名称： 指导教师： 编号名称件数页数编号名称件数页数200 年 月 日（系部公章）存档教 务 处 制常州机电职业技术学院优秀毕业设计（论文）推荐表姓名班级学号专业毕业设计（论文）题目：指导教师推荐意见： 指导教师签字： 年 月 日答辩小组意见： 组长签字： 年 月 日系部审核意见： 系部主任签字： 年 月 日（系部盖章）教务处审批意见： 教务处长签字： 年 月 日（教务处盖章）常州机电职业技术学院毕业设计（论文）优秀指导教师登记表姓名性别职称学历主要工作业绩:（本栏不够可另附纸）系部意见： 系部主任签字： 年 月 日（盖章）教务处审核意见: 教务处长签字： 年 月 日（教务处盖章）学院审批意见: 分管教学院长签字： 年 月 日常州机电职业技术学院 届学生毕业论文（设计）工作检查记录表系部： 年 月 日序号项目检查情况记录检查人备注1系（部）是否成立检查小组，有无正式行文2毕业生总数及实际入毕业设计（论文）环节的学生数3系（部）是否有毕业设计（论文）工作计划及计划执行情况记录4题目来源及更新率。查选题汇总表5毕业设计（论文）的有关规章制度是否齐备经及执行情况，如指导教师规则、成绩评定办法、答辩规则、选题原则、题目论证及选定程