專利名稱：超聲波智能驅鳥裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種超聲波智能驅鳥裝置，屬于超聲波驚嚇鳥類的領域。
背景技術：
鳥類，是自然生態(tài)的重要組成部分，自古以來就與人類的生產和生活息息相關。鳥 類的活動也深刻影響著人類的活動。隨著人類社會的進步與發(fā)展，人類進入現代文明以 后，交通、能源等領域發(fā)生了巨大的變化，如飛機、電網等顯著的例子。近年來，由于 電網的進一步建設與發(fā)展，自然環(huán)境的進一步變化以及鳥類活動的一些改變，電網安全 同樣面臨鳥類活動所帶來的多種危險。鳥類在桿塔上啄食實物，排泄糞便，臟物掛在絕 緣子串上易造成絕緣子串閃絡事故；大型鳥類停靠或飛翔在絕緣子串附近時，因翼展而 極易引起絕緣子串的閃絡；鳥類在電力設施上鳥類筑巢，極易導致相間或對地放電，甚 至造成跳閘事故。
中國專利CN2759193在2006年02月22日公開的低功耗超聲波驅鳥器中，利用太 陽能及蓄電池為電源，采用超聲波和光線驅逐鳥類的裝置。該技術不足的是在工作時一 直發(fā)出超聲波或者光線，因而能耗高。在陰雨天由于充電不足，而容易導致蓄電池電放 光而無法正常工作。同時由于發(fā)出的超聲波頻段固定，也無法控制，驅趕對此聲波頻段 不太受影響的鳥類效果不佳，不能解決鳥類對聲音產生適應性的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對現有技術的不足而提供一種超聲波智能驅鳥裝置，其特點是該 裝置能耗低、防止蓄電池的過沖或過放、能變化超聲波頻率、解決了鳥類的適應性問題。 本發(fā)明的目的由以下技術措施實現 超聲波智能驅鳥裝置
超聲波智能驅鳥裝置由電源模塊、雷達信號檢測模塊、超聲波驅鳥模塊、微處理器 控制模塊構成，電源模塊、雷達信號檢測模塊、超聲波驅鳥模塊均與微處理器控制模塊 連接，其特征在于微處理器控制模塊由單片機構成；電源模塊由太陽能電池和12伏 的蓄電池構成；雷達信號檢測模塊由多個普勒雷達構成；超聲波驅鳥模塊由兩個以上的 超聲波高頻喇叭構成。微處理器控制模塊的單片機為ATMEGA8單片機。
電源模塊電路由外接12V蓄電池于J2通過ACT4060 U4開關電源芯片實現5V輸出； 電源模塊的太陽能電池電壓于Jl通過RIO， R12分壓后連接在ATMEGA8單片機的24腳， 電池電壓通過R24, R25分壓后連接在ATMEGA8單片機的23腳；太陽能電池通過二極管 D3為蓄電池充電；ATMEGA8單片機通過監(jiān)測23腳上的電壓，通過內部程序計算判斷電 池是否充滿，如果充滿，通過ATMEGA8芯片的13腳由R22控制Q2斷開充電。
雷達信號檢測模塊U3由HB100微波移動傳感器構成，微波移動傳感器輸出信號經 過電容10進行高頻濾波后由電容C2進行耦合后輸入由U1A構成的第一級放大器；由 于微波移動傳感器的輸出是低電壓低頻的信號對單電源供電系統(tǒng)的運算放大器來說不 能保證良好的交流特性，所以在此放大中采用了虛地的技術，由R1， R4， Cl, C3產生 1/2VCC的虛地經R2， R3送U1A運放，由R14和Cll構成了一個交流的反饋回路，故而 U1A構成了一個高性能的低成本的前級預放大處理單元；由U1A放大后的信號還不足以 驅動后面的比較電路，此時U1A放大后的信號由U1A的第一腳通過電容C5進行耦合后 送由U1B構成的第二級放大器放大矯正；放大矯正后的信號是一個中值為1/2VCC的交 變信號，此信號跟隨微波移動傳感器的輸出變化，將此信號送入由U2A， U2B構成的電 壓比較器；U2A， U2B夠成的比較器的比較上限和下限值分別由R2， R6， R7和R16, R18， R19決定；比較完畢后分別從U2的第1腳和第7腳輸出一個數字電平量，經D1， D5構 成的一個邏輯電路后合成一個總的數字電平量通過電阻R8送往ATMEGA8的第4腳進行 計算處理是否有鳥類飛入保護區(qū)域。
超聲波驅鳥模塊電路是ATMEGA8單片機的15腳輸出一個超聲波信號，此信號通過 4個三極管Q3、 Q4、 Q5、 Q6進行功率放大后，連接多個超聲波高頻喇叭J3、 J4、 J5、 J6進行發(fā)聲驅趕。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點
與現有技術相比，本發(fā)明在監(jiān)測到鳥類進入保護范圍時才啟動超聲波驅鳥裝置。能 耗低，防止蓄電池的過沖或過放，能變換超聲波頻率，解決鳥類的適應性的問題。


圖l為本發(fā)明的結構框架圖。
1:微處理器控制模塊；2:電源模塊；3:雷達信號檢測模塊；4:超聲波驅鳥模塊
圖2為本發(fā)明的電源模塊電路示意圖。
圖3為本發(fā)明的雷達信號檢測模塊電路示意圖。圖4為本發(fā)明的超聲波驅鳥模塊電路示意圖。 圖5為本發(fā)明的電路原理圖。
具體實施例方式
下面通過實施例對本發(fā)明進行具體的描述，有必要在此指出的是實施例只用于對本 發(fā)明進行進一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，該領域的技術熟練人員可 以根據上述本發(fā)明的內容作出一些非本質的改進和調整。
實施例
如圖1所示，本發(fā)明由電源模塊2、雷達信號檢測模塊3、超聲波驅鳥模塊4、微 處理器控制模塊1構成，電源模塊、雷達信號檢測模塊、超聲波驅鳥模塊均與微處理器 控制模塊連接。其中未處理控制模塊由單片機構成，電源模塊由太陽能電池和12伏的 蓄電池構成，雷達信號檢測模塊由多普勒雷達構成，超聲波驅鳥模塊由多個超聲波喇叭 構成。
如圖2所示，電源模塊由太陽能電池和12伏的蓄電池構成，本發(fā)明除了超聲波之 外均釆用5V供電，外接12V蓄電池于J2通過ACT4060 U4開關電源芯片實現5V輸出。 電源模塊的太陽能電池電壓于Jl通過RIO， R12分壓后連接在ATMEGA8單片機的24 腳，電池電壓通過R24， R25分壓后連接在ATMEGA8單片機的23腳。太陽能電池通 過二極管D3為蓄電池充電。ATMEGA8單片機通過監(jiān)測23腳上的電壓，通過內部程 序計算判斷電池是否充滿，如果充滿，通過ATMEGA8芯片的13腳由R22控制Q2斷 開充電。
如圖3所示，雷達信號檢測模塊U3由HB100微波移動傳感器構成。微波移動傳 感器采用X頻段的多普勒收發(fā)信機，它由DRO(介質振蕩器)和一對微帶天線構成。微 波探測傳感器應用Doppler Radar多普勒雷達原理，發(fā)射一個低功率微波并接受物體反 射過來的能量， 一旦物體的運動被探測到發(fā)射頻率就會被反射回的微波頻率所代替，代 替的微波與發(fā)射的微波混和在一起從傳感器輸出一個低頻率低電壓的物體運動信號。由 于傳感器輸出的電壓信號幅值很小不能由處理器直接捕獲，所以需要預放大處理后才能 送處理器計算處理。微波移動傳感器輸出信號經過電容C10進行高頻濾波后由電容C2 進行耦合后輸入由U1A構成的第一級放大器。由于微波移動傳感器的輸出是低電壓低 頻的信號對單電源供電系統(tǒng)的運算放大器來說不能保證良好的交流特性，所以在此放大 中采用了虛地的技術，由Rl, R4， Cl， C3產生1/2VCC的虛地經R2, R3送U1A運 放，由R14和C11構成了一個交流的反饋回路，故而U1A構成了一個高性能的低成本的前級預放大處理單元。由U1A放大后的信號還不足以驅動后面的比較電路，此時U1A 放大后的信號由U1A的第一腳通過電容C5進行耦合后送由U1B構成的第二級放大器 放大矯正。放大矯正后的信號是一個中值為1/2VCC的交變信號，此信號跟隨微波移動 傳感器的輸出變化，將此信號送入由U2A， U2B構成的電壓比較器。U2A， U2B夠成 的比較器的t匕較上限和下限值分別由R2， R6， R7和R16, R18, R19決定。比較完畢 后分別從U2的第1腳和第7腳輸出一個數字電平量，經D1， D5構成的一個邏輯電路 后合成一個總的數字電平量通過電阻R8送往ATMEGA8的第4腳進行計算處理是否有 鳥類飛入保護區(qū)域。
如圖4所示，當ATMEGA8根據微波移動傳感器送來的數據計算處理得到有鳥類 飛入保護區(qū)域時，通過軟件協(xié)議控制ATMEGA8的15腳輸出一個超聲波信號，此信號 通過4個三極管Q3、 Q4、 Q5、 Q6進行功率放大后，連接4個超聲波高頻喇叭J3、 J4、 J5、 J6進行發(fā)聲驅趕。并在此時仍然檢測由微波移動傳感器送過來的物體運動數據，進 行驅趕數據分析鳥是否飛走還是飛近，進行實時的驅趕聲波調制；并記錄驅趕結果構成 本設備的智能學習系統(tǒng)，以構成日后對鳥類的驅趕做出實時性的調整。
權利要求
1、一種超聲波智能驅鳥裝置，其特征在于所述裝置由電源模塊(2)、雷達信號檢測模塊(3)、超聲波驅鳥模塊(4)、微處理器控制模塊(1)構成，電源模塊、雷達信號檢測模塊、超聲波驅鳥模塊均與微處理器控制模塊連接，微處理器控制模塊由單片機構成；電源模塊由太陽能電池和12伏的蓄電池構成；雷達信號檢測模塊由多個普勒雷達構成；超聲波驅鳥模塊由兩個以上的超聲波高頻喇叭構成。
2、 如權利要求1所述超聲波智能驅鳥裝置，其特征在于所述的微處理器控 制模塊的單片機是ATMEGA8單片機。
3、 如權利要求1所述的超聲波智能驅鳥裝置，其特征在于所述的電源模塊 電路由外接12V蓄電池于J2通過ACT4060 U4開關電源芯片實現5V輸出；電源 模塊的太陽能電池電壓于Jl通過RIO, R12分壓后連接在ATMEGA8單片機的24 腳，電池電壓通過R24， R25分壓后連接在ATMEGA8單片機的23腳；太陽能電池 通過二極管D3為蓄電池充電；ATMEGA8單片機通過監(jiān)測23腳上的電壓，通過 內部程序計算判斷電池是否充滿，如果充滿，通過ATMEGA8芯片的13腳由R22 控制Q2斷開充電。
4、 如權利要求1所述的超聲波智能驅鳥裝置，其特征在于所述的雷達信號 檢測模塊U3由HB100微波移動傳感器構成，微波移動傳感器輸出信號經過電容 C10進行高頻濾波后由電容C2進行耦合后輸入由U1A構成的第一級放大器；由 于微波移動傳感器的輸出是低電壓低頻的信號對單電源供電系統(tǒng)的運算放大器 來說不能保證良好的交流特性，所以在此放大中采用了虛地的技術，由R1， R4， Cl， C3產生1/2VCC的虛地經R2， R3送U1A運放，由R14和Cll構成了一個交 流的反饋回路，故而U1A構成了一個高性能的低成本的前級預放大處理單元；由 U1A放大后的信號還不足以驅動后面的比較電路，此時U1A放大后的信號由U1A 的第一腳通過電容C5進行耦合后送由U1B構成的第二級放大器放大矯正；放大 矯正后的信號是一個中值為1/2VCC的交變信號，此信號跟隨微波移動傳感器的 輸出變化，將此信號送入由U2A， U2B構成的電壓比較器；U2A， U2B夠成的比較 器的比較上限和下限值分別由R2， R6， R7和R16， R18， R19決定；比較完畢后分別從U2的第1腳和第7腳輸出一個數字電平量，經Dl， D5構成的一個邏輯電 路后合成一個總的數字電平量通過電阻R8送往ATMEGA8的第4腳進行計算處理 是否有鳥類飛入保護區(qū)域。
5、如權利要求1所述超聲波智能驅鳥裝置，其特征在于所述的超聲波驅鳥 模塊電路是ATMEGA8單片機的15腳輸出一個超聲波信號，此信號通過4個三極 管Q3、 Q4、 Q5、 Q6進行功率放大后，連接多個超聲波高頻喇叭J3、 J4、 J5、 J6進行發(fā)聲驅趕。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超聲波智能驅鳥裝置，其特點是該裝置由電源模塊(2)、雷達信號檢測模塊(3)、超聲波驅鳥模塊(4)、微處理器控制模塊構成(1)，電源模塊、雷達信號檢測模塊、超聲波驅鳥模塊均與微處理器控制模塊連接；微處理器控制模塊由單片機構成；電源模塊由太陽能電池和12伏的蓄電池構成；雷達信號檢測模塊由多個普勒雷達構成；超聲波驅鳥模塊由兩個以上的超聲波高頻喇叭構成。
文檔編號A01M29/18GK101422145SQ20081014776
公開日2009年5月6日 申請日期2008年12月4日 優(yōu)先權日2008年12月4日
發(fā)明者張一東, 嶸 曾, 亮 蒲, 波 譚, 高宏宇 申請人:成都電業(yè)局;成都榮耀科技有限公司