在日常生活中,家家窗戶上都安裝紗窗,用來阻擋飛蟲進入室內(nèi)。但安裝紗窗降低了室內(nèi)的通風性和視覺效果,下雨關(guān)玻璃窗,還要先打開紗窗,這會讓蚊蟲趁虛而入。為了給家居生活帶來方便與新的體驗,我有了發(fā)明電子紗窗的念頭。
我在互聯(lián)網(wǎng)上查找資料,確定大多數(shù)蚊蟲厭惡的頻率。從資料中得知:雄蚊不叮咬人,叮咬人的雌蚊在懷卵期間感覺到雄蚊所發(fā)頻率在21kHz~23kHz的超聲波信號,就會避而離去。電子驅(qū)蚊器安裝在窗戶木框部位,發(fā)出模擬雄蚊的超聲波,從而驅(qū)蚊。同時,此頻率的超聲波對人體無害,可以放心使用。
完成作品,需要在電子控制芯片中寫入相關(guān)頻率的發(fā)聲數(shù)據(jù),連接揚聲器和電子控制芯片,接通電路,發(fā)出聲波。但由于所學的知識有限,我無法獨立完成電路的制作,于是購買組成電路所需使用的晶體管、三極管、壓電陶瓷片、電阻、發(fā)光二極管等元器件,去請教物理老師。由于驅(qū)蚊效果主要取決于電路的振蕩頻率,所以反復調(diào)試電位器,使電路發(fā)出的頻率在雌蚊最厭惡的范圍內(nèi)。

此外,驅(qū)蚊的效果也與電路的輸出功率大小有很大的關(guān)系,輸出功率大則驅(qū)蚊范圍大,效果好;反之則效果差。經(jīng)過多次試驗,最終發(fā)現(xiàn)若將6V改為9v的層疊電池,可以提高超聲波的輻射強度。
電子紗窗突破了傳統(tǒng)紗窗的限制,大膽采用電子聲波作為阻擋蚊蟲的手段,使得窗戶的透光性及通風性都得到了改進。下面,我來介紹一下它的工作原理:
如圖,這是一張產(chǎn)生21kHz~23kHz超聲波的驅(qū)蚊裝置電路圖。
閉合電源開關(guān)SW,發(fā)光二級管VD發(fā)出指示工作信號。晶體管VT1與電阻R1、電位器RP及電容c1組成一個超聲波振蕩電路。電源GB經(jīng)R1、RP向電容c1充電,當充電達峰點電壓時,單結(jié)晶體管VT1開啟,并經(jīng)電阻R3放電,當c1兩端的電壓下降到峰點以下時,晶體管VT1截止。如此反復充電放電,產(chǎn)生振蕩。調(diào)節(jié)電位器RP能改變振蕩頻率,使之在21kHz~23kHz范圍。該振蕩信號經(jīng)電容c2耦合至VT2組成的放大電路,放大后的信號由電容c3輸出,壓電陶瓷蜂鳴片BC發(fā)出超聲波。