今日、蚊は地方だけでなく都市部でも数が増えているため、非常に大きな頭痛の種になりつつあります。として知られている最も有名な病気 デングウイルス 蚊に刺された後、患者に診断され、最近では人々の死因になりつつあります。これらの蚊は主に食用や人間を攻撃します。市場には多くの蚊よけ剤があります。これらの忌避剤には、コイル、マット、クリーム、および液体気化器が含まれます。これらはすべて、多くの場所でアプリケーションを持っています。これらの蚊よけ剤の多くは、人体にさまざまな影響を及ぼします。これらの影響は、アレルギー反応、皮膚の炎症、呼吸の問題などの形で発生する可能性があります。これらすべての問題を回避するための最善の解決策は、市場で簡単に入手できるいくつかの単純なコンポーネントを使用して電気回路を作成することです。
蚊よけ回路
いくつかの電気蚊忌避回路は市場で入手可能ですが、私たちは自宅で簡単に作ることができ、同じように効率的ですが非常に低コストです。そこで、このプロジェクトでは、超音波信号を発するだけで蚊を追い払う回路を設計します。を使用します 555タイマーIC これらの信号を生成します。
蚊を撃退する回路を作る方法は？
outプロジェクトの主な要約がわかったので、一歩先に進み、このプロジェクトに取り掛かるためにさらに情報を収集しましょう。最初のステップは、コンポーネントのリストを作成して調査することです。
ステップ1：コンポーネントを収集する
プロジェクトを開始するための最良のアプローチは、コンポーネントのリストを作成し、これらのコンポーネントの簡単な調査を行うことです。コンポーネントが不足しているという理由だけでプロジェクトの途中にとどまりたくないからです。このプロジェクトで使用するコンポーネントのリストを以下に示します。
- NE555タイマーIC
- 9Vバッテリー
- ピエゾブザー
- 0.01uFの電解コンデンサ
- 0.01uFのセラミックコンデンサ
- Veroboard
- 接続線
ステップ2：プロジェクトの背後にある原則
人間の耳に聞こえる周波数の範囲は、 20Hz – 20kHz 。この範囲より上またはこの範囲より下の周波数から外れた範囲は、人間の耳には聞こえません。これらの周波数範囲は超音波として知られています。人間と動物は、彼らに聞こえる周波数の範囲が異なります。猫、犬、その他の昆虫などの多くの動物は、人間の耳には聞こえない音、つまり超音波を聞くことができます。超音波を聞くこの能力は、蚊にも見られます。
蚊のアンテナには超音波によって応力が発生します。一般的に、繁殖後、メスの蚊は主にオスの蚊によって生成される超音波を避けます。この理由は、 撃退 同じ周波数の超音波を生成するだけでそれらを遠ざけることができます。
したがって、主な目的は、周波数範囲が 20kHz〜38kHz 。これらの周波数の超音波は、蚊を追い払うのに役立ちます。
ステップ3：回路設計
したがって、回路の中心は、発振器として機能するAstableMultivibrator回路です。この発振回路を作るために、 555タイマーIC 使用されている。この回路は、超音波を生成して周囲に送信するピエゾブザーを駆動します。
必要な周波数を生成する回路を設計するのに適したコンポーネントの値を計算するには、次のようにします。
F = 1.44（（Ra + Rb * 2）* C）
Ra = 1.44（2D-1）/（F * C）
Rb = 1.44（1-D）/（F * C）
上記の式では、コンデンサの値を想定し、他のコンポーネントの値を求めます。他のコンポーネントには、間に接続されている抵抗Raが含まれます pin7 タイマICとVcc、およびタイマICのピン7とピン6の間に接続されているRbのDはデューティサイクルです。コンデンサの値を0.01uFとして選択します。必要な周波数とデューティサイクルの値は、それぞれ38kHzと60％です。これらの値を上記の式に代入して、抵抗の値を見つけます。
ピン1 555タイマーICのはグランドピンです。 ピン2 タイマICのトリガーピンです。タイマーICの2番目のピンはトリガーピンと呼ばれます。このピンがピン6に直接接続されている場合、非安定モードで動作します。このピンの電圧が入力全体の3分の1を下回ると、トリガーされます。 ピン3 タイマICのは出力が送られるピンです。 ピン4 555タイマーIcのはリセットの目的で使用されます。最初はバッテリーのプラス端子に接続されています。 ピン5 タイマICのは制御ピンであり、あまり使用されていません。ほとんどの場合、セラミックコンデンサを介してグランドに接続されています。 ピン6 タイマICのはスレッショルドピンと呼ばれます。ピン2とピン6が短絡され、ピン7に接続されて、非安定モードで動作します。このピンの電圧が主電源の3分の2を超えると、タイマーICは安定した状態に戻ります。 ピン7 タイマーICのは放電目的で使用されます。コンデンサには、このピンを通る放電経路が与えられます。 ピン8 タイマーのIcは直接グランドに接続されています。
ステップ4：回路を理解する
パルス出力を生成する電子回路は、マルチバイブレータ回路として知られています。パルスの性質は、出力の性質に依存します。バイブレータの安定状態が1つしかない場合、それは 単安定 バイブレーター回路。バイブレータに2つの安定状態がある場合、それは双安定バイブレータ回路として知られています。バイブレータに安定状態がない場合、それは非安定バイブレータ回路として知られています。アスタブルバイブレータはオシレータとして使用され、双安定バイブレータはシュミットトリガーとして使用されます。
非安定マルチバイブレータは、外部トリガーなしで発振を生成します。私たちのプロジェクトでは、マルチバイブレータICの非安定モードを使用しています。
ステップ5：プロジェクトの作業
プロジェクトの動作原理は非常に単純です。電源を入れるとすぐに オン スイッチを閉じることによる回路 555 タイマーICがONになります。コンデンサ（C1）は最初は充電されていないため、電圧はゼロであり、555タイマーのトリガーピンもゼロです。抵抗RaとRbは、コンデンサ（C1）の充電を担当します。トリガーピンの電圧はコンデンサの電圧よりも低いため、タイマー出力が変化します。供給が回されたとき オン コンデンサ（C1）はR（B）を介して放電を開始します。このプロセスは、電圧が元の状態に戻るまで続きます。これにより、38kHzの出力信号が得られます。得られた信号はピエゾブザーに送られ、蚊を追い払う超音波を生成するために使用されます。出力周波数は、回路にあるポテンショメータを使用して変更することもできます。
ステップ6：コンポーネントの組み立て
これで、プロジェクトの主な接続と完全な回路がわかったので、先に進んでプロジェクトのハードウェアの作成を開始しましょう。回路はコンパクトで、コンポーネントは非常に近くに配置する必要があることに注意する必要があります。
- Veroboardを取り、スクレーパーペーパーで銅コーティングで側面をこすります。
- 次に、回路のサイズが大きくならないように、コンポーネントを慎重に配置し、十分に近づけます。
- はんだごてを使用して慎重に接続します。接続中に間違いがあった場合は、接続をはんだ除去し、接続を適切にはんだ付けし直してください。ただし、最終的には、接続がしっかりしている必要があります。
- すべての接続が完了したら、導通テストを実行します。電子機器では、導通テストは、電気回路をチェックして、電流が目的のパスに流れるかどうかをチェックすることです（確実に回路全体であるかどうか）。導通テストは、選択した方法に小さな電圧（LEDまたは圧電スピーカーなどの騒動を発生させる部品と配置して配線）を設定することによって実行されます。
- 導通テストに合格した場合は、回路が希望どおりに適切に作成されていることを意味します。これで、テストの準備が整いました。
- バッテリーを回路に接続します。
回路は次の画像のようになります。
回路図
アプリケーション
この回路にはいくつかの用途があります。それらのうちの2つを以下に示します。
- この回路を変更すると、特定の信号の信号を生成することで、他の昆虫を撃退するためにも使用できます。
- この回路は、簡単なブザー警報回路として使用できます。
制限事項
この回路は単純でうまく機能しますが、それでもいくつかの制限があります。その制限のいくつかを以下に示します。
- この回路は、蚊の数がそれほど多くない場合に効率的に機能します。
- 最大出力を出すように調整するには、多くの周波数設定が必要です。
- 超音波信号は、音源を離れるときに、音源に対して45度の経路をたどります。したがって、これらの信号の邪魔になる障害がある場合、それらは経路を迂回させます。
