專利名稱：一種超聲波驅殺雙翅目害蟲的方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種驅殺雙翅目害蟲的方法及其裝置，屬于超聲波驅殺害蟲技術領域。
背景技術：
根據生物學原理可知，雙翅目包括蠅、蚊、蚋、蠓和虻等害蟲，這些害蟲是危害人畜健康和農林生產的重要害蟲。另據生物學研究，雖然不同種類的生物具有不同的特征頻率，但由于雙翅目昆蟲的特征頻率比較接近，這就使得用超聲波驅殺雙翅目害蟲成為可能。而現有技術中的超聲波驅殺蚊蠅的方法正是基于這一理論而產生的。目前，現有技術中超聲波驅殺蚊蠅的方法都是根據某種蚊蠅特定的頻率而制作出能夠產生這種特定頻率的超聲波裝置來驅殺蚊蠅的。但是，根據生物學研究可知，雙翅目害蟲與其它生物一樣也具有適應性，即它們的特征頻率會隨環境改變而不斷發生變化。當蚊蠅的特征頻率發生改變后，現有技術中的超聲波驅殺蚊蠅的裝置就失去了驅殺蚊蠅的作用。因此，現有技術中的超聲波驅殺蚊蠅的技術存在著容易被雙翅目害蟲適應其發出的特征頻率、驅殺雙翅目害蟲的效果差、能夠驅殺的雙翅目害蟲的種類較少等缺點。
發明內容
本發明的目的在于提供一種既能有效地驅殺多種雙翅目害蟲、又能使雙翅目害蟲不易適應其驅殺頻率、并且驅殺雙翅目害蟲的效果好、結構簡單的驅殺雙翅目害蟲的方法及其裝置，以克服現有技術的不足。
本發明的驅殺雙翅目害蟲的方法為它包括采用超聲波驅殺雙翅目害蟲的方法，并且它采用數字信號處理技術將頻率為20KHz～70KHz的頻帶分成10～1000個頻段，并且按每間隔0.001～10秒的時間掃頻發射出一個頻段信號的方法將分成的10～1000個頻段的頻率信號通過蜂鳴器依次并循環發射出超聲波掃頻信號。
本發明的驅殺雙翅目害蟲的裝置為它包括外殼(1)和蜂鳴器(2)，蜂鳴器(2)嵌在外殼(1)表面，在外殼(1)內置有由按鈕開關S、電容C1和電阻R1組成的復位電路(3)、由電容C2、C3和石英晶體振蕩器X組成的外部晶體振蕩電路(4)、由TMS320F241芯片構成的超聲波信號發生模塊(5)、由電阻R2～R4組成的分壓電路(6)、由DAC0800芯片構成的數模信號轉換器(7)、由電阻R5、R6及運算放大器YF組成的電流—電壓信號轉換電路(8)和由電阻R7、R8和三極管T組成的電壓放大電路(9)，復位電路(3)與超聲波信號發生器(5)的Reset端口連接，外部晶體振蕩電路(4)分別與超聲波信號發生器(5)的X1和X2端口連接，超聲波信號發生器(5)的Tout端口與數模信號轉換器(7)的B2端口連接，數模信號轉換器(7)的Iout1和Iout2端口分別與電流—電壓信號轉換器(8)中的運算放大器YF的反向輸入端和正向輸入端相連接，電流—電壓信號轉換電路(8)的輸出端與電壓放大電路(9)連接，蜂鳴器(2)與電壓放大電路(9)中的三極管T的集電極相連；超聲波信號發生器(5)中的TMS320F241芯片可由TMS320C2000系列芯片替代。
超聲波信號發生模塊(5)、分壓電路(6)、數模信號轉換器(7)、電流—電壓信號轉換電路(8)可由型號為80C51單片機芯片(10)代替，并且其復位電路(3)與單片機芯片(10)的Reset端口連接，外部晶體振蕩電路(4)分別與單片機芯片(10)的X1和X2端口連接，單片機芯片(10)的信號輸出端P3.4與電壓放大電路(9)連接；80C51單片機芯片可由8051系列單片機芯片或8031系列單片機芯片替代。
本發明根據實驗研究分析的結果將大多數雙翅目昆蟲的特征頻率確定在20K～70KHz的頻帶范圍內，即本發明通過實驗研究總結出大多數雙翅目昆蟲的特征頻率都是在20K～70KHz的頻帶范圍內進行變化，因此本發明將頻率范圍為20KHz～70KHz的頻帶用數字信號處理技術分成10～1000個頻段，并且將分成的10～1000個頻段的頻率信號按每間隔0.001～10秒的時間掃頻發射出一個頻段信號的方法而通過蜂鳴器依次并循環發射出這10～1000個頻段的超聲波掃頻信號。由于采用了上述技術方案，本發明所發射出的超聲波掃頻信號是在20KHz～70KHz的頻帶范圍內按分成的10～1000個頻段依次變化，這樣使得雙翅目害蟲不易適應所產生的超聲波掃頻信號。因此，本發明與現有技術相比，本發明不僅具有驅殺雙翅目害蟲的效果好、使雙翅目害蟲不易產生適應性的優點，而且本發明還具有結構簡單、制作容易的優點；此外，本發明還具有只需改動設置在TMS320F241芯片(或80C51芯片)內的軟件的參數而無須改動硬件電路就可改變整個超聲波掃頻頻率的帶寬或組成整個掃頻頻率帶寬的各個頻段的參數以及各頻段的間隔時間參數的優點。
本發明的驅殺雙翅目害蟲裝置的工作原理為 當按下按鈕開關S后，電源Vcc接通TMS320F241芯片(或80C51芯片)的Reset和Ready端口，使得該芯片復位并開始執行按本發明的方法編制并設置在該芯片內的軟件程序，同時由于外部晶體振蕩電路(4)為TMS320F241芯片(或80C51芯片)提供了系統時鐘信號，因而執行程序后將產生頻率范圍為20K～70KHz、并且被分為10～1000個頻段的超聲波掃頻信號。所產生的超聲波掃頻信號可以為以下四種類型①每個頻段的頻率變化范圍為定值，不同頻段之間的時間間隔為定值；②每個頻段的頻率變化范圍為定值，不同頻段之間的時間間隔為不同的值；③每個頻段的頻率變化范圍為不同的值，不同頻段之間的時間間隔為定值；④每個頻段的頻率變化范圍為不同的值，不同頻段之間的時間間隔也為不同的值。
當修改設置在TMS320F241芯片(或80C51芯片)內的軟件的頻率參數后，可使所產生的超聲波掃頻信號的上、下限頻率發生變化，即改變所產生的超聲波掃頻信號的頻率范圍，同時也可改變組成整個頻率范圍的每個頻段的頻率變化的值。當修改設置在TMS320F241芯片(或80C51芯片)內的軟件的時間參數后，可改變超聲波掃頻信號每個不同頻段之間的時間間隔值。
附圖1為本發明采用TMS320F241芯片的電路原理示意圖； 附圖2為采用單片機80C51芯片時的電路原理圖。
附圖3為本發明的結構示意圖。
附圖中(1)外殼、(2)蜂鳴器、(3)復位電路、(4)外部晶體振蕩電路、(5)超聲波信號發生器、(6)分壓電路、(7)數模信號轉換器、(8)電流—電壓信號轉換電路、(9)電壓放大電路、(10)超聲波信號發生器、(11)外接變壓器插孔、(12)電池正極插口、(13)電池負極插口。
具體實施例方式
具體實施例方式在采用超聲波驅殺雙翅目害蟲時，可采用現有技術中的常規數字信號處理技術將頻率為20KHz～70KHz的頻帶分成10～1000個頻段，并且按每間隔0.001～10秒的時間掃頻發射出一個頻段信號的方法將分成的10～1000個頻段的頻率信號通過蜂鳴器依次并循環發射出超聲波掃頻信號。
具體制作本發明的驅殺雙翅目害蟲的裝置時其外殼(1)可采用塑料或金屬材料制作，所使用的電子元件均采用市場上出售的成品，將蜂鳴器(2)嵌在外殼(1)表面，并在外殼(1)內安裝上由按鈕開關S、電容C1和電阻R1組成的復位電路(3)、由電容C2、C3和石英晶體振蕩器X組成的外部晶體振蕩電路(4)、由TMS320F241芯片構成的超聲波信號發生模塊(5)、由電阻R2～R4組成的分壓電路(6)、由DAC0800芯片構成的數模信號轉換器(7)、由電阻R5、R6及運算放大器YF組成的電流—電壓信號轉換電路(8)和由電阻R7、R8和三極管T組成的電壓放大電路(9)，運算放大器YF可采用市場上出售的型號為LM358的成品，將復位電路(3)與超聲波信號發生器(5)的Reset端口連接，外部晶體振蕩電路(4)分別與超聲波信號發生器(5)的X1和X2端口連接，超聲波信號發生器(5)的Tout端口與數模信號轉換器(7)的B2端口連接，數模信號轉換器(7)的Iout1和Iout2端口分別與電流—電壓信號轉換器(8)中的運算放大器YF的反向輸入端和正向輸入端相連接，電流—電壓信號轉換電路(8)的輸出端與電壓放大電路(9)連接，蜂鳴器(2)與電壓放大電路(9)中的三極管T的集電極相連即成；其超聲波信號發生器(5)中的TMS320F241芯片還可由市場上出售的TMS320C2000系列芯片替代。
此外，在制作時，還可將本發明裝置中的超聲波信號發生模塊(5)、分壓電路(6)、數模信號轉換器(7)、電流—電壓信號轉換電路(8)用型號為80C51單片機芯片(10)代替，并且將復位電路(3)與單片機芯片(10)的Reset端口連接，外部晶體振蕩電路(4)分別與單片機芯片(10)的X1和X2端口連接，將單片機芯片(10)的信號輸出端P3.4與電壓放大電路(9)連接即可；其80C51單片機芯片還可由市場上出售的8051系列單片機芯片或8031系列單片機芯片替代。
在將上述電路連接好后，按常規數字信號處理技術的方法在超聲波信號發生器(5)中的TMS320F241芯片或作為超聲波信號發生器用的型號為80C51單片機芯片(10)中置入按本發明的方法所編制的控制程序軟件，采用本發明的方法可編制出多種不同的控制程序軟件，具體的控制程序軟件可根據使用者的需要按本發明的方法進行編制，在本實施例中，按本發明的方法所編制的控制程序如下 ORG 0HJMP BEGINORG 0BHJMP TIMER0INTBEGINmov sp，#60hmov tmod，#01hmov ie，#10000010bmov r4，#20hLOOPclr tr0<!-- SIPO <DP n="5"> --><dp n="d5"/>mov a，r4dec amov dptr，#TABLE0movc a，@a+dptrmov t10，amov a，r4dec amov dptr，#TABLE1movc a，@a+dptrmov th0，asetb tr0mov r5，#10call DELAYdjnz r4，L3mov r4，#20hL3jmp LOOPDELAYmov r6，#50L1mov r7，#100<!-- SIPO <DP n="6"> --><dp n="d6"/>L2djnz r7，L2djnz r6，L1djnz r5，DELAYretTIMER0INTcpl p3.4retiEnd 將上述程序置入TMS320F241芯片或80C51單片機芯片中即成。
權利要求
1、一種驅殺雙翅目害蟲的方法，它包括采用超聲波驅殺雙翅目害蟲的方法和數字信號處理技術，其特征在于它采用數字信號處理技術將頻率為20KHz～70KHz的頻帶分成10～1000個頻段，并且按每間隔0.001～10秒的時間掃頻發射出一個頻段信號的方法將分成的10～1000個頻段的頻率信號通過蜂鳴器依次并循環發射出超聲波掃頻信號。
2、一種驅殺雙翅目害蟲的裝置，它包括外殼(1)和蜂鳴器(2)，蜂鳴器(2)嵌在外殼(1)表面，其特征在于在外殼(1)內置有由按鈕開關S、電容C1和電阻R1組成的復位電路(3)、由電容C2、C3和石英晶體振蕩器X組成的外部晶體振蕩電路(4)、由TMS320F241芯片構成的超聲波信號發生模塊(5)、由電阻R2～R4組成的分壓電路(6)、由DAC0800芯片構成的數模信號轉換器(7)、由電阻R5、R6及運算放大器YF組成的電流-電壓信號轉換電路(8)和由電阻R7、R8和三極管T組成的電壓放大電路(9)，復位電路(3)與超聲波信號發生器(5)的Reset端口連接，外部晶體振蕩電路(4)分別與超聲波信號發生器(5)的X1和X2端口連接，超聲波信號發生器(5)的Tout端口與數模信號轉換器(7)的B2端口連接，數模信號轉換器(7)的Iout1和Iout2端口分別與電流-電壓信號轉換器(8)中的運算放大器YF的反向輸入端和正向輸入端相連接，電流-電壓信號轉換電路(8)的輸出端與電壓放大電路(9)連接，蜂鳴器(2)與電壓放大電路(9)中的三極管T的集電極相連。
3.根據權利要求2所述的驅殺雙翅目害蟲的裝置，其特征在于超聲波信號發生器(5)中的TMS320F241芯片可由TMS320C2000系列芯片替代。
4、根據權利要求2所述的驅殺雙翅目害蟲的裝置，其特征在于超聲波信號發生模塊(5)、分壓電路(6)、數模信號轉換器(7)、電流—電壓信號轉換電路(8)可由型號為80C51單片機芯片(10)代替，并且其復位電路(3)與單片機芯片(10)的Reset端口連接，外部晶體振蕩電路(4)分別與單片機芯片(10)的X1和X2端口連接，單片機芯片(10)的信號輸出端P3.4與電壓放大電路(9)連接。
5、根據權利要求4所述的驅殺雙翅目害蟲的裝置，其特征在于80C51單片機芯片可由8051系列單片機芯片或8031系列單片機芯片替代。
全文摘要
本發明公開了一種驅殺雙翅目害蟲的方法及其裝置，它采用數字信號處理技術將頻率為20KHz～70KHz的頻帶分成10～1000個頻段，并且按每間隔0.001～10秒的時間掃頻發射出一個頻段信號的方法將分成的10～1000個頻段的頻率信號通過蜂鳴器依次并循環發射出超聲波掃頻信號。本發明不僅具有驅殺雙翅目害蟲的效果好、使雙翅目害蟲不易產生適應性的優點，而且本發明還具有結構簡單、制作容易的優點；此外，本發明還具有只需改動設置在TMS320F241芯片(或80C51芯片)內的軟件的參數而無須改動硬件電路就可改變整個超聲波掃頻頻率的帶寬或組成整個掃頻頻率帶寬的各個頻段的參數以及各頻段的間隔時間參數的優點。
文檔編號A61L2/025GK1613306SQ20041004040
公開日2005年5月11日 申請日期2004年8月6日 優先權日2004年8月6日
發明者劉橋, 金力, 劉偉 申請人:劉橋, 金力, 劉偉