Różne rozwiązania odstraszające komary, takie jak cewki, waporyzatory cieczy i kremy, mogą mieć negatywny wpływ na zdrowie. Na rynku dostępne są także elektroniczne środki odstraszające komary, które są równie skuteczne i relatywnie bezpieczniejsze. Koncepcje tych odstraszaczy komarów są proste i możemy łatwo zbudować prosty obwód odstraszający komary w domu, używając układu scalonego 555 timera i kilku innych powszechnie dostępnych komponentów. Przyjrzyjmy się szczegółowo koncepcji obwodu odstraszającego komary.
Koncepcja, którą zamierzamy wykorzystać w obwodzie zewnętrznym, dotyczy ultradźwięków. Dźwięk o częstotliwości wyższej niż 20 kHz określa się jako „ultradźwięki”. Dla nas, ludzi, słyszalny jest dźwięk o częstotliwości od 20 Hz do 20 kHz, a każdy dźwięk o częstotliwości poniżej lub powyżej tego zakresu nie byłby dla nas słyszalny. Ale są różne zwierzęta i owady (w tym komary), które mogą słyszeć ultradźwięki. Generalnie ultradźwięki w zakresie od 20 kHz do 40 kHz są przenoszone przez samce komarów i odbierane przez samice komarów, jednak po rozmnażaniu samice komarów mają tendencję do unikania samców komarów i dlatego unikają ultradźwięków w tym zakresie. Ponieważ wiemy, że tylko samice komarów gryzą ludzi, możemy zastosować tę koncepcję i zaprojektować obwód, który wytwarza ultradźwięki w zakresie częstotliwości określonym powyżej.
Dlatego zamierzamy zaprojektować prosty obwód odstraszający komary, który będzie generował dźwięk o częstotliwości około 40 kHz.
Wymagane komponenty
555 Timer IC
Brzęczyk
Rezystory - 1k i 1,3k (rezystor zmienny 10k)
Kondensator - 0,01 µF
Bateria - 9v
Płytka prototypowa i przewody łączące
Schemat obwodu i wyjaśnienie
Jak pokazano na powyższym schemacie, zaprojektowaliśmy obwód wykorzystujący układ scalony 555 timera w trybie Astable, aby wytwarzać dźwięk o częstotliwości 40 kHz. Podłączyliśmy Buzzer na wyjściu (PIN 3) układu scalonego timera 555, aby można było wygenerować dźwięk o żądanej częstotliwości. Powinniśmy tutaj zauważyć, że potrzebujemy brzęczyka piezo o wysokiej częstotliwości, aby można było wygenerować dźwięk o wysokiej częstotliwości. Należy również pamiętać, że możemy nie być w stanie usłyszeć dźwięku generowanego przez obwód, ponieważ znajduje się on poza naszym słyszalnym zakresem.
Możemy obliczyć wartość rezystorów i kondensatora do wytworzenia oscylacji o częstotliwości 40 KHz według poniższych wzorów:
F = 1,44 / ((R1 + R2 * 2) * C)
W naszym przypadku użyliśmy:
R1 = 1K
R2 (RV1) = 1,3 K (rezystor zmienny 10k, ustawiony na 1,3K za pomocą multimetru)
C = 0,01 uF
Więc teraz
F = 1,44 / {(1 + 2 * 1,3) * 1000} * 0,01 uF
F = 1,44 * 100000 / 3,6 = 40000 = 40 KHz
Możemy zwiększyć wartość rezystora R1 lub R2, aby zmniejszyć częstotliwość.