驱蚊电路

蚊香、地垫、液体喷雾器、药膏等驱蚊剂经常被用于各种场所。然而，它们容易对人体造成致命的伤害。例如，驱蚊霜和驱蚊油会对皮肤造成过敏反应等不良影响。蚊香、蚊香垫在加热时会产生有毒烟雾，导致呼吸困难，而液体蒸发器在加热时也会产生烟雾。

为了达到高效且无任何副作用的效果，最理想的解决方案是用最少的元件构建一个简单的电子电路，从而产生驱蚊效果。简而言之，本文将介绍一种简单的驱蚊电路。

驱蚊电路的原理：

人类可以听到 20 赫兹至 20 千赫范围内的声音。频率高于 20 kHz 的声音被称为超声波。猫、狗、昆虫、蚊子等动物都能听到这种超声波。蚊子的这一特征是由于其触角上有感觉结构。

超声波通常由雄蚊传播，雌蚊接收。然而，雌蚊在繁殖后一般会避开超声波，因此可以利用这一事实来产生与雄蚊产生的超声波范围相似的超声波，从而驱赶蚊子。 超声波会对蚊子的触角产生压力，从而将蚊子驱赶走。

换句话说，我们设计了一个简单的电路，它可以产生频率范围为 20 千赫至 38 千赫的超声波，从而吓跑蚊子。

电子驱蚊器电路图： 

最常见的 Astable 多频振荡器是 555 定时器集成电路。它基本上是一个 8 引脚集成电路，引脚说明如下：

引脚 1 - 接地引脚，直接与电池负极相连。

引脚 2 - 触发引脚。这是一个低电平有效引脚。当该引脚上的信号低于电源电压的三分之一时，定时器被触发。为实现稳定运行，该引脚直接与 6 号引脚相连。

引脚 3 - 是输出引脚。

4 号引脚 - 是复位引脚。这是一个低电平有效引脚。通常与电池正极相连。

5 号引脚 - 这是控制引脚，很少使用。为安全起见，该引脚通过一个 0.01microFarad 陶瓷电容与地相连。

第 6 引脚 - 这是阈值引脚。当该引脚上的电压大于或等于电源电压的三分之二时，定时器输出恢复到稳定状态。为实现稳定工作，该引脚与引脚 2 短路，并通过一个电阻器与引脚 7 连接。

第 7 引脚 - 这是放电引脚，为电容器提供放电路径。

所需元件

555 定时器

一个 0.01 微法拉的电解质电容器

一个 0.01 微法拉的陶瓷电容器

一个 760 欧姆的电阻器

另一个 1.5 K 电阻器

 压电蜂鸣器

一个 SPST 开关

一节 5 V 电池

驱蚊电路设计：

开发电路的基本思想是使用蜂鸣器产生超声波。蜂鸣器由振荡电路驱动。在这里，我们使用基于 555 定时器的可控多谐器电路作为振荡电路。

设计电路涉及到设计一个星型可变多频振荡器电路。一般来说，555 可控多频振荡器产生的输出信号频率由以下公式给出：

F = 1.44((Ra+Rb*2)*C)

其中，Ra 是 7 脚与 Vcc 之间的电阻值，Rb 是 7 脚与 6 脚之间的电阻值，C 是 6 脚与地之间的电容值。

设 C = 0.01 微法拉

F = 38 千赫

让占空比 D = 60%（555 定时器不可能产生占空比为 50%的信号）。

由此得出

Ra = 1.44（2D-1）/（F*C）

Rb=1.44(1-D)/(F*C)

代入 C、F 和 D 的值，我们得到

Ra = 0.758 K 欧姆，即 758 欧姆，Rb = 1.52 K 欧姆

因此，我们可以使用一个 760 欧姆的电阻和另一个 1.5 千欧的电阻。

电路背后的理论：

多频振荡器是一种产生脉冲输出信号的电子电路。一般来说，多频振荡器根据输出稳定的性质进行分类。

只有一个稳定状态的多谐振荡器称为单稳态多谐振荡器，可用作脉冲发生器。

 无稳定状态的多谐振荡器称为天稳多谐振荡器，用作振荡器。

具有两个稳定状态的多谐振荡器称为双稳态多谐振荡器，用作施密特触发器。

在此，我们主要讨论星稳态多频振荡器。星稳态多频振荡器不需要任何外部触发，因此可用作振荡器。它们通过晶体管、运算放大器或集成电路实现。

驱蚊器电路操作：

开关关闭后，555 定时器获得电源。根据内部电路，起初电容器电压为零，因此阈值和触发引脚的电压也为零。当电容器通过电阻 Ra 和 Rb 充电时，阈值引脚的电压会在某一点上小于电容器电压。这导致定时器输出发生变化。此时，电容器开始通过电阻器 Rb（即放电引脚）放电，并一直持续到输出电压恢复到原来的水平。因此，输出信号是频率为 38 KHz 的振荡信号。 这个可控多谐器电路的输出驱动一个频率为 38 KHz 的压电蜂鸣器，产生有规律重复的超声波。通过改变电位器的值，也可以改变输出频率。

驱蚊电路的应用：

如上所述，该电路可用作驱蚊器。通过对电阻和电容值进行一定的修改和变化，该电路还可用作其他驱蚊器。此外，它还可用作简单的蜂鸣器报警电路。

驱蚊电路的局限性

需要大量的频率设置。

超声波信号与信号源成 45 度角传播。如果路径上有任何障碍物，信号就会被反射或转移。

对较少的蚊子数量有效果。