CN203523636U - 超声波驱鸟器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种专为电力部门设计的超声波驱鸟器，通过采用可变频的超声波以及红色爆闪光来达到驱鸟的目的，并且利用太阳能电池板和蓄电池来供电。超声波发射器向四周发射超声波脉冲干扰刺激和破坏鸟类神经系统、生理系统。采用扫频发射超声波，定期更换超声波的频率，LED分别采用单独驱动器，增强了驱动爆闪灯能力，超声波驱动采用低电压供电的D型功放，能有效提高效率，适用于10-750KV输配电线路，特别适合野外杆塔和不方便提供电源的变电站，满足了没有外接电源的各类输配电线路等场所，能有效的达到驱鸟的效果。

Description

超声波驱鸟器

技术领域

本实用新型涉及一种超声波驱鸟器，具体涉及一种用于无外接电源的各类输配电线路场所的驱鸟器。

背景技术

超声波驱鸟器是通过向四周发射超声波脉冲干扰刺激和破坏鸟类神经系统、生理系统，并且为了防止鸟类逐渐适应，采用扫频发射超声波，并定期更换超声波的频率到达驱鸟目的。

现有技术的驱鸟器的超声波驱动电路一般采用AB功放，两个电解电容滤波、两个电阻、一个三极管推动，两个三极管放大，驱动电路虽然结构简单，但是驱动电路输出功率低、驱动电压高、静态电流大，因此驱动电路效率较低，因此需要提出一种低功耗，输出功率高、驱动电压小、静态电流小的驱鸟系统。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种超声波驱鸟器，通过发射可变频的超声波以及红色爆闪光来达到驱鸟的目的。

本实用新型所采用的技术方案是：一种超声波驱鸟器，其特征在于，包括：电源模块，包括充电电池和充电电路，给MCU控制器供电；热释红外感应模块，包括电平转换电路和热释红外传感器，上述电平转换电路一端电连接上述热释红外传感器，另一端电连接上述MCU控制器；LED闪光模块，包括至少1个LED闪光灯、至少1路LED驱动电路以及至少1路电池电压检测电路，所述LED驱动电路一端电连接LED闪光灯，另一端电连接所述MCU控制器，所述电池电压检测电路一端连接电源模块，另一端接地，所述电池电压检测电路中电阻分压引出一条线路电连接所述MCU控制器；超声波模块，包括超声波喇叭和超声波驱动电路，上述超声波驱动电路包括四二输入与非门逻辑芯片和三极管，上述四二输入与非门逻辑芯片驱动所述三极管，再驱动上述超声波喇叭，上述超声波驱动电路一端电连接所述超声波喇叭，另一端电连接所述MCU控制器；MCU控制器，连接上述LED驱动电路、超声波驱动电路、红外感应模块以及电源模块，用于控制上述红外感应模块感应物体并且控制超声波频率以及LED爆闪频率。

优选的，上述四二输入与非门逻辑芯片采用CD4011芯片或者CC4011芯片。

优选的，上述电源模块还包括稳压电路，上述稳压电路一端电连接铅蓄电池，另一端电连接MCU控制器。

优选的，上述充电电池为铅酸蓄电池或者锂电池，上述充电电池还包括太阳能电池。

优选的，上述充电电路还包括用于防雷的真空放电管和瞬态电压抑制器，上述真空放电管和上述瞬态电压抑制器并联连接上述太阳能电池，上述充电电路还包括至少一个熔断器。

优选的，上述MCU控制器采用 ATtiny13芯片。

优选的，上述MCU控制器或者采用STC15F104芯片。

优选的，上述LED驱动电路采用AMC7135恒流驱动。

优选的，上述电池电压检测电路中包括至少两个电阻，上述两个电阻分压引出一条线路电连接上述MCU控制器。

采用本技术方案的有益效果是：本实用新型通过发射可变频的超声波以及红色爆闪光来达到驱鸟的目的，并且利用太阳能电池板和蓄电池来供电，可以在没有外接电源的情况下连续工作很多天，由于超声波驱动电路采用CD4011逻辑芯片直接驱动超声波喇叭，并结合采用四个CD4011逻辑芯片产生四路对称信号驱动后级四个三极管，再驱动超声波喇叭，采用低电压供电和D型功放，采用D型功放相比AB类功放，在相同电压下驱动功率更大，静态电流小，损耗小，效率更高，结构简单具有高驱动电路效率、节能、静态电路小的优点。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构框图；

图2为本实用新型实施例1中超声波驱动电路图；

图3为本实用新型实施例1中热释红外感应模块电路图；

图4为本实用新型实施例1中ATtiny13芯片结构图

图5为本实用新型实施例5中电源模块电路图；

图6为本实用新型实施例6中STC15F104芯片结构图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施例。

实施例1

如图1至图4所示，本实用性新型为一种超声波驱鸟器，其特征在于，包括：电源模块，包括充电电池和充电电路，充电电池为铅酸蓄电池，充电电池还包括太阳能电池，铅酸蓄电池与太阳能电池共同给MCU控制器供电；热释红外感应模块，包括电平转换电路和热释红外传感器，电平转换电路一端连接热释红外传感器，另一端连接MCU控制器；LED闪光模块，包括1个LED闪光灯和1路LED驱动电路以及1路电池电压检测电路，LED驱动电路采用AMC7135恒流驱动LED，LED驱动电路一端接LED闪光灯，另一端电连接MCU控制器，电池电压检测电路一端连接电源模块，另一端接地，电池电压检测电路包括至少两个电阻，两个电阻分压从中间引出一条线路电连接MCU控制器；超声波模块，包括超声波喇叭和超声波驱动电路，超声波驱动电路包括4个CD4011芯片和4个三极管，CD4011芯片产生4路对称信号分别驱动后级4个三极管，再共同驱动超声波喇叭，超声波驱动电路一端连接超声波喇叭，另一端电连接MCU控制器；MCU控制器各引脚分别连接LED驱动电路、超声波驱动电路、热释红外感应模块以及电源模块，用于控制所述热释红外感应模块感应物体并且控制超声波频率以及LED爆闪频率，MCU控制器采用ATtiny13芯片控制电路。

控制器芯片或者采用ATtiny13芯片，超声波驱动电路连接ATtiny13芯片的引脚5，热释红外模块连接ATtiny13芯片的引脚6，1路LED闪光模块连接ATtiny13芯片的引脚2，1路电池电压检测电路连接ATtiny13芯片的引脚3，采用MCU控制器的ATtiny13芯片驱动能力强，功能强大，只需8个引脚就可完成较复杂的控制功能。

其中，超声波驱动电路由四个CD4011芯片组成4路电路，CD4011芯片产生的4路对称信号驱动后级4个三极管，超声波驱动电路由四个CD4011芯片组成4路电路， CD4011芯片产生的4路对称信号驱动后级4个三极管。本实施例1中，CD4011芯片A的引脚3连接二极管D2的引脚1，二极管D2引脚2连接电电容C2的引脚1，C2引脚2连接三极管Q2的发射极，同时CD4011芯片A的引脚3还连接电阻R2的引脚1，电阻引脚2、二极管的引脚2以及电容C2的引脚1汇于一点连接三极管Q2的基极，CD4011芯片A的引脚1和引脚2汇于一点连接二极管D1的引脚1、R1的引脚1和CD4011芯片C的引脚10，D1的引脚2连接电容C1的引脚1，C1的引脚2连接Q1的发射极，R1的引脚2二极管的引脚2和电容的引脚1汇于一点连接三极管Q1的基极；同理CD4011芯片B的引脚4连接二极管D3的引脚1，二极管D3的引脚2连接电容C3的引脚1，C3的引脚2连接三极管Q3的发射极，同时CD4011芯片B还连接电阻R3的引脚1，电阻引脚2、二极管引脚2以及电容C3的引脚1汇于一点连接三极管Q3的基极，CD4011芯片B的引脚5和引脚6汇于一点连接二极管D4的引脚1、电阻R4的引脚1和CD4011芯片D的引脚11，D4的引脚2连接电容C4的引脚1，C4的引脚2连接Q4的发射极，D4的引脚2、R4的引脚2以及电容C4的引脚1汇于一点连接三极管的Q4的基极，CD4011芯片C的引脚8和引脚9与CD4011芯片D的引脚12和引脚13汇于一点连接电阻R5的引脚1，电阻R5的引脚2接入控制芯片ATtiny13芯片的引脚5，另外，热释红外感应模块，包括电平转换电路和热释红外传感器，电平转换电路一端连接热释红外传感器，另一端连接MCU控制器，热释红外传感器的引脚2连接二极管D5的引脚1，D5的引脚2连接三极管Q5的基极，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的集电极接入MCU控制器ATtiny13芯片的引脚6，三极管Q5的集电极同时连接电阻R6的引脚1，R6的引脚2接入电路供电电压VCC，驱动电路中C1-C4是为了使超声波波形更接近正弦波，但是同时会加大死区，D1-D4能有效加速Q1-Q4截止加大死区。

下面介绍超声波驱鸟器的工作原理及工作方式：

工作原理如下：

首先，太阳能电池将光能转换为电能，并通过充电电路对蓄电池充电，蓄电池给电路进行供电，以控制电路运行，以保证夜间及维持阴雨天能正常工作，采用电压检测电路，白天由于有太阳能充电，电池电压上升，傍晚电压下降，来区分白天和黑夜。当热释红外感应模块感应到物体接近，热释红外感应模块输出高电平，触发MCU控制器启动驱鸟模式一，即会发出爆闪光，然后发射超声波，然后再停止一段时间；当热释红外感应模块没有感应到物体接近时，热释红外感应模块输出低电平，电路不做任何工作；另外，MCU控制器具有定时电路，每隔一段时间启动驱鸟模式二，即发射超声波驱鸟，并如此循环。

工作方式如下：

白天的情况：超声波发射器按照“工作：停止=1：45”的频率工作，即工作20秒钟，停止15分钟。

傍晚的情况：是鸟类栖息集中的时间，要加大工作频率，按照“工作 ：停止=1：30”的频率工作，即工作20秒钟，停止10分钟。

深夜的情况：为节约电能，自动变为“工作：停止=1：50速度工作，延长产品的寿命。

当感应到外物靠近，会发出6次爆闪光（持续时间15秒），然后发射20秒的超声波。

实施例2

其余与实施例1相同，不同之处在于，采用2路LED闪光灯，并采用2路LED驱动电路，并且2路LED驱动电路采用专门的AMC7135恒流驱动芯片对每个LED闪光灯进行单独驱动，能有效增强驱动能力，2路2路LED驱动电路分别连接，ATtiny13芯片的引脚2、引脚7，1路电池电压检测电路连接ATtiny13芯片的引脚3。

实施例3

其余与实施例1相同，不同之处在于，采用6路LED闪光灯，并采用6路LED驱动电路，采用6路LED闪光灯模块能更加有效的起到爆闪光作用。

实施例4

其余与实施例1相同，不同之处在于，还包括稳压电路，采用稳压电路为MCU提供稳定的电力供应，能解决由于MCU工作的电压范围窄，直接使用蓄电池电压不适合要求的问题。

实施例5

如图5所示，其余与实施例1相同，不同之处在于，充电电路还包括用于防雷的真空放电管G和瞬态电压抑制器TVS，真空放电管G和瞬态电压抑制器TVS并联连接太阳能电池J1，充电电路还包括至少一个熔断器F1，能有效防止雷击，保护电路，熔断器在发生电路故障的时候直接切断电路，能有效保护超声波驱鸟器装置。 

实施例6

如图6所示，其余与实施例1相同，不同之处在于，采用3路LED闪光灯，3路LED闪光模块分别连接STC15F104芯片的引脚3、引脚7和引脚8，控制器芯片或者采用STC15F104芯片，超声波驱动电路连接STC15F104芯片的引脚5，热释红外模块连接STC15F104芯片的引脚6，本设计采用MCU控制器的STC15F104芯片，驱动能力强，只需8个引脚就可完成较复杂的控制功能。

本实用新型通过发射可变频的超声波以及红色爆闪光来达到驱鸟的目的，并且利用太阳能电池板和蓄电池来供电，可以在没有外接电源的情况下连续工作很多天，由于超声波驱动电路采用CD4011逻辑芯片直接驱动超声波喇叭，并结合采用四个CD4011逻辑芯片产生四路对称信号驱动后级四个三极管，再驱动超声波喇叭，采用低电压供电和D型功放，D型功放相比AB类功放，在相同电压下驱动功率更大，静态电流小，损耗小，效率更高，结构简单具有高驱动电路效率、节能、静态电路小的优点。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种超声波驱鸟器，其特征在于，包括：

电源模块，包括充电电池和充电电路，给MCU控制器供电；

热释红外感应模块，包括电平转换电路和热释红外传感器，所述电平转换电路一端电连接所述热释红外传感器，另一端电连接所述MCU控制器；

LED闪光模块，包括至少1个LED闪光灯、至少1路LED驱动电路以及至少1路电池电压检测电路，所述LED驱动电路一端电连接LED闪光灯，另一端电连接所述MCU控制器，所述电池电压检测电路一端连接电源模块，另一端接地，所述电池电压检测电路中电阻分压引出一条线路电连接所述MCU控制器；

超声波模块，包括超声波喇叭和超声波驱动电路，所述超声波驱动电路采用D型功放，包括四二输入与非门逻辑芯片和三极管，所述四二输入与非门逻辑芯片驱动所述三极管，再驱动所述超声波喇叭，所述超声波驱动电路一端电连接所述超声波喇叭，另一端电连接所述MCU控制器；

MCU控制器，电连接所述LED驱动电路、超声波驱动电路、热释红外感应模块以及电源模块，用于控制所述热释红外感应模块感应物体并且控制超声波频率以及LED爆闪频率。

2.根据权利要求1所述的超声波驱鸟器，其特征在于，所述四二输入与非门逻辑芯片采用CD4011芯片或者CC4011芯片。

3.根据权利要求1所述的超声波驱鸟器，其特征在于，所述电源模块还包括稳压电路，所述稳压电路一端电连接铅蓄电池，另一端电连接MCU控制器。

4.根据权利要求1所述的超声波驱鸟器，其特征在于，所述充电电池为铅酸蓄电池或者锂电池，所述充电电池还包括太阳能电池。

5.根据权利要求4所述的超声波驱鸟器，其特征在于，所述充电电路还包括用于防雷的真空放电管和瞬态电压抑制器，所述真空放电管和所述瞬态电压抑制器并联连接所述太阳能电池，所述充电电路还包括至少一个熔断器。

6.根据权利要求1所述的超声波驱鸟器，其特征在于，所述MCU控制器采用 ATtiny13芯片。

7.根据权利要求1所述的超声波驱鸟器，其特征在于，所述MCU控制器或者采用STC15F104芯片。

8.根据权利要求1所述的超声波驱鸟器，其特征在于，所述LED驱动电路采用AMC7135恒流驱动。

9.根据权利要求1所述的超声波驱鸟器，其特征在于，所述电池电压检测电路中包括至少两个电阻，所述两个电阻分压引出一条线路电连接所述MCU控制器。

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