Как сделать пьезоизлучатель

Обновлено: 07.07.2024

Отпугиватель крыс и мышей испускает звуки на высоких частотах, не воспринимаемые людьми, а грызуны ультразвуковые волны чувствуют.

Задача аппарата заключается в создании звуковых колебаний, имеющих такие частоты и мощность, которые воспринимаются крысами и мышами (частоты от 30 до 70 кГц).

Большинство отпугивателей испускают только ультразвуковые волны, но есть и такие, которые производят еще и электромагнитное излучение.

Ультразвуковые аппараты могут действовать только на площадь отдельной комнаты, так как ультразвуковые волны не проходят сквозь стены, пол. Электромагнитные излучения проникают сквозь стены, препятствием для них являются металлические пластины и предметы.

Ультразвук, достигая какой-либо поверхности, отражается от нее. Отсюда можно сделать вывод, что одного ультразвукового отпугивателя для нескольких комнат в доме будет недостаточно. В продаже имеется большое количество таких устройств, но стоят они недешево, поэтому экономичнее собрать такой аппарат своими руками.

Внешний вид

Устройство для отпугивания кротов сделано из подручных материалов, потребляет мало электроэнергии и при изготовлении не требует приборов для настройки. Корпусом для размещения электронной начинки отпугивателя послужила металлическая банка от корма для кошек.

На фотографии банка, в которой размещена схема отпугивателя кротов проработавшая два дачных сезона, наполовину закопанная в грунт.

Сущность устройств

Способность ультразвука воздействовать на многих животных давно известна. На этом принципе основан ряд устройств, которые предлагаются известными компаниями. Надо заметить, что они доказали свою эффективность в такой достаточно непростой проблеме, как отпугивание вредных грызунов от человеческого жилища. Схемы ультразвукового отпугивателя фирменной комплектации сложны, и повторить их в домашних условиях под силу даже не каждому профессионалу. В связи с этим у многих людей возникает вопрос, как сделать простое устройство от крыс и мышей своими руками.

В общем случае самодельный отпугиватель крыс и других грызунов представляет собой простой электронный аппарат. Главная задача — излучение высокочастотного звукового сигнала, который не воспринимается человеческим слухом и домашними животными, но воздействует на грызунов. Такое условие обеспечивается при ультразвуковой волне с частотой в пределах 30-70 кГц. При этом отпугивать крыс устройство сможет при достаточной мощности излучателя. Так, в современных аппаратах закладываются источники мощностью до 100 дБ. Естественно, что при повышении мощности звуковых колебаний эффективность отпугивателя мышей и крыс увеличивается.

Простое устройство

Очень простая схема отпугивателя приведена на рис.1.

Рис.1. Схема простого отпугивателя

В качестве источника ультразвуковых колебаний используется пьезоизлучатель (BQ1). В принципе можно использовать данную деталь любой марки. В частности, неплохо показывают себя излучатели ЗП-1, ЗП-18, ЗП-25. Частотный контур, обеспечивающий нужные параметры, формируется транзисторами (VT1-VT2) совместно с резисторами и конденсаторами. Можно использовать транзисторы марок КТ361Б, 2T3307A, 2T3307V, КТ3107 и т.п.

Резисторы (R1-R5) обеспечивают задание нужного режима срабатывания транзисторов и ограничивают ток, снижают напряжение.

Рекомендуется использовать выводные резисторы мощностью 0,25 Вт.

Переменное сопротивление (R6) обеспечивает частотную регулировку на выходе прибора. В качестве контурных конденсаторов (C1-C2) применяются стандартные выводные керамические конденсаторы.
Источником питания схемы может стать любой блок питания (батарейка, аккумулятор) на напряжение 2-12 В. Повышение напряжения питания увеличивает мощность излучателя, т.е. и эффективность устройства. Защита схемы от неправильной подачи электрического питания гарантируется диодом (VD1). Можно использовать диод типа КД503А.

Электрическая схема и принцип работы

Отпугиватель грызунов (кротов) собран, по ниже приведенной электрической принципиальной схеме и состоит всего из двух простых логических микросхем, транзистора и нескольких пассивных элементов, размещенных на печатной плате. Отличительной особенностью предложенной схемы является малый расход электроэнергии (комплекта из трех пальчиковых элементов АА емкостью 1 А*ч хватает на весь сезон), что обусловлено излучением звукового сигнала частотой около 480 Гц в течение двух секунд с периодичностью раз в 32 секунды. Такой режим работы отпугивателя в дополнение более эффективно воздействует на кротов и увеличивает время привыкания грызунов к звуку.

Структурно схема состоит из тактового генератора, собранного на элементах DD1.1 и DD1.2 вырабатывающего частоту около 480 Гц, делителя частоты на микросхеме DD2, логического сумматора сигналов на DD1.3, ключевого транзистора VT1 и звукового излучателя BA1.

Частота тактового генератора отпугивателя грызунов определяется номиналами сопротивления R1 и конденсатора C1. Уменьшая или увеличивая величину R1 или C1 можно соответственно увеличить или уменьшить частоту излучаемого звукового сигнала.

С генератора звуковой сигнал прямоугольной формы без изменения частоты, через логический элемент DD1.3 и токоограничивающий резистор R4, подается на транзистор VT1, включенный в режиме ключа. В режиме молчания на базу транзистора подается напряжение близкое к нулю и транзистор закрыт. В этом режиме ток потребления отпугивателя грызунов составляет 0,1 мА. В режиме излучения звукового сигнала, ток возрастает до 22 мА. Простой расчет показывает, что при использовании батареек емкостью 1 А*ч отпугиватель кротов проработает 9000 часов или 375 дней.

С тактового генератора сигнал также поступает на счетный вход (10 вывод) делителя частоты DD2. По положительному перепаду сигнала на выводе 9 счетчика логический ноль сменяется на логическую единицу. Для того чтобы обеспечить излучение звукового сигнала с периодом 32 секунды логическая единица подается с выводов 15, 1, 2 и 3 через диоды на 12 вывод логического элемента DD1.3, запирая его. Как только одновременно на выводах 15, 1, 2 и 3 DD2 появится логический ноль, DD1.3 пропустит сигнал с тактового генератора на базу транзистора VT1 и ВА1 начнет излучать звук.

Цепочка C2 и R2 служит для установки выходных напряжений микросхемы DD2 в нулевое состояние. При подаче напряжения питания на схему, конденсатор C2 начинает заряжаться и на его нижнем выводе появляется напряжение питания, которое подается на вывод R микросхемы. Когда процесс зарядки закончится, напряжение на нижнем его выводе опустится до нуля и больше не будет влиять на работу микросхемы DD2. Резистор R3 является нагрузочным для диодов VD1-VD4, чтобы было, куда течь току и для исключения наводок при отсутствии напряжения на вывод 12 микросхемы DD1.3. C3 служит для подавления помех, возникающих при переходных процессах в микросхемах

Преимущества аппарата

Отпугивание мышей ультразвуком имеет ряд преимуществ:

не нужно искать и убирать тушки умерших грызунов;
нет опасности отравления домашних животных ядами;
безопасен для людей;
действует во всем помещении, не нужно обновлять приманки.

Электронный прибор отпугивает не только крыс и мышей, но и многих насекомых. Параллельно с грызунами из дома можно вывести муравьев, тараканов, пауков.

Правильно собранный самодельный ультразвуковой отпугиватель мышей работает не хуже заводского, но имеет свои минусы. Более эффективным вариантом является комбинированный вариант прибора, генерирующий как ультразвуковые, так и электромагнитные волны.

Эффективность ультразвукового отпугивателя

При самостоятельной борьбе с вредителями, нужно иметь в виду несколько вещей. Независимо от того, какой метод вы используете, физический, химический или электронный, вы должны помнить, что следует избегать любых вредителей или грызунов любой ценой. Они могут быть опасны, поскольку некоторые из них ядовиты. Кроме того, если они чувствуют угрозу, они могут укусить. Крысы, мыши и летучие мыши иногда переносят болезни, и тесный контакт с ними может вызвать распространение болезни. Если вы используете химикаты и тому подобное, чтобы избавиться от вредителей, помните, что если они смертельны для животных, то, по всей вероятности, они также опасны для вас.

Грызуны являются не только вредителями, но и могут быть опасны для человека

Среди трех методов самый безопасный метод борьбы с вредителями, который вы можете сделать – это электронный отпугиватель мышей и крыс своими руками. Все, что требуется, – это простое устройство, которое можно подключить к электричеству, после чего оно будет работать немедленно.

Что нужно

Не нужно тратиться на фабричные аппараты, так как сделать отпугиватель мышей и крыс вполне реально самостоятельно. Делать устройство можно на таймере ne555 или ne556n. Производить сигнал, который будет отпугивать грызунов, будут микрочипы. Для сборки прибора, работающего на ультразвуке, понадобятся следующие детали:

резисторы R1, R2 (для регулировки уровня выхода ультразвука) – по 2 шт.;
резисторы R3, R4, R5 (для уменьшения напряжения в электросети) – по 1 шт.;
конденсаторы С1, С2, С3 (для формирования частотного контура) – по 1 шт.;
транзисторы марок ГТ404, КТ361 и ГТ402 (для формирования частотного контура) – по 1 шт.;
диод – для защиты прибора при неправильном подключении к сети;
пьезоизлучатель – для производства ультразвукового сигнала;
динамик;
элемент питания;
тумблер для включения и выключения устройства.

Правила сборки

Ультразвуковой отпугиватель крыс и мышей своими руками

Схема отпугивателя крыс и мышей составляется на текстолите. При отсутствии такового все соединяется проводами. Отдельные провода выводятся на элемент питания и динамик. Последовательность сборки схемы отпугивателя следующая.

Проверка чертежа.
Зачистка проводков, обработка их с помощью олова и канифоли.
Последовательное припаивание деталей.
Подключение источника питания.
Тестирование.
Самодельное устройство помещают в подходящий корпус или коробку, в которой проделывают отверстия в области динамика.

Не следует ждать мгновенного результата от работы прибора. Эффект будет заметен по истечении 2-3 недель непрерывной работы электронного приспособления. Добиться же полноценного результата в борьбе с крысами и мышами можно по происшествию 2 месяцев.

При использовании ультразвукового устройства против мышей и крыс следует помнить, что ультразвук отталкивается от твердой поверхности и поглощается мягкой. Поэтому его применение будет более эффективным в не заставленной предметами комнате. Чтобы избавиться от мышей и крыс в квартире или частном доме, необходимо применять устройства такого типа во всех комнатах одновременно, не давая грызунам шанса перемещаться из одного помещения в другое.

На чем основывается работа?

В задаче устройства – создание высоких звуковых колебаний (частоты от 30 до 70 кГц), к которым чувствительны грызуны. Однако, если частота постоянная, то вредители могут адаптироваться. Поэтому частота ультразвука должна периодически меняться во всем диапазоне.

При работе прибора у особей наблюдается нарастание чувства опасности и тревоги, что заставляет их покидать насиженное жилище.

Универсальный ультразвуковой отпугиватель

Особенности ультразвукового отпугивателя:

При использовании отпугивателя запрещаются иные методы борьбы, например яды, основанные на приманке животных и разные ловушки. Потому как с данным прибором, который создает дискомфорт для грызунов, у них противоположное воздействие.
Ультразвуковые волны отталкиваются от твердых предметов и поглощаются мягкими. Следовательно, в более свободном и просторном помещении прибор наиболее эффективен. Через стены ультразвук не проходит, поэтому в каждую комнату потребуется отдельный отпугиватель.
Устройство на батарейках в неотапливаемых помещениях зимой применять не следует. Батарейки замерзнут при минусовой температуре.
Для достижения максимального эффекта прибор должен работать беспрерывно в течение месяца.
Отпугиватели во всех комнатах должны работать одновременно, чтобы грызуны не уходили из комнаты в комнату, а навсегда покинули дом.
Для профилактики данное устройство не используют, поэтому его выключают после устранения всех вредителей.

Как сделать устройство своими руками?

Для тех, кто знаком с электроникой, сделать ультразвуковой отпугиватель мышей и крыс своими руками не составит особого труда. В интернете можно найти множество подробных схем и видео по сборке данного прибора. Зачастую устройство состоит из:

резистров переменных и обычных – понижают в сети напряжение, регулируют уровень выхода ультразвука;
транзисторов – создают частотный контур;
конденсатора – сглаживает пульсацию тока в сети схемы;
выключателя (тумблер) – включает и выключает устройство;
пьезоизлучателя – производит ультразвуковые сигналы — главный элемент устройства;
диодов – защищают отпугиватель от неверного подключения к питанию;
элемента питания – крона либо блок питания.

Все детали и комплектующие можно приобрести в магазине радиолюбителя. Кроме этого понадобятся приспособления для спайки радиосхемы. Размеры отпугивателя компактные. Особая настройка прибора не потребуется. Возможно понадобится лишь подстроить частоты.

Этапы работы

Существует несколько вариантов сборки ультразвукового отпугивателя грызунов своими руками. Выбирать конкретную схему нужно исходя из мощности будущего устройства, имеющихся деталей, навыков в пайке и многого другого.

Чаще всего, основой отпугивателя является плата с напаянными дорожками, которые соединяют элементы микросхемы. Однако, в самых простых моделях, детали соединяются с помощью проводов.

Однако, не зависимо от выбранного вами способа сборки, общий алгоритм действий будет следующим:

Схема ультразвукового отпугивателя

Выберите чертеж отпугивателя, исходя из ваших личных потребностей.
Купите необходимые радиодетали. Некоторые детали вы вполне сможете найти дома. К примеру, динамик можно выпаять из старого приемника или магнитофона.
Подготовьте паяльник и вспомогательные вещества (олово, канифоль, флюс, кислоту и т.д.).
Спаяйте основу ультразвукового отпугивателя – симметричный мультивибратор, согласно выбранной схеме.
Подключите динамик и элемент питания. В динамике должен появиться слегка уловимый писк.
Если писка в динамике нет, или он слишком сильный, нужно, соответственно повышать или понижать частоту устройства. Делается это при помощи повышения или понижения емкости конденсаторов на 0,1 мкф.

Простейшее ультразвуковое устройство для отпугивания грызунов готово. Чтобы сделать более сложный отпугиватель, который будет автоматически менять частоту колебаний, потребуется серьезное оборудование и немалые навыки в расчетах и пайке микросхем.

Как сделать ультразвуковую пушку своими руками? (видео)

Электросхема генератора для отпугивания грызунов

Электрическая схема генератора включает состоит из генератора ультразвуковых колебаний (С3,C4,DD1.3,DD1.4,R3,R4), модулятора низкой частоты (C1,C4,DD1.4,R1,R2), усилителя мощности на транзисторах VT1-VT3, излучателя, в качестве которого используется высокочастотный громкоговоритель 4ГДВ-1.
Генератор излучает частотно-модулированные колебания в диапазоне 15….40 кГц. Частоту можно регулировать резистором R4, частота модуляции регулируется резистором R2 в пределах 2….10 Гц.
Если установить контакт SB1 таким образом, что при несанкционированном проникновении в помещение этот контакт замыкался, генератор может работать, как сирена охранной сигнализации, поскольку начинает излучать модулирование по частоте колебания в диапазоне 1000…2000Гц.
Важно, что при длительной работе в одном частотном диапазоне крысы привыкают, поэтому нужно резисторами R2-R4 менять параметры излучения 2-3 раза в неделю. Или же конденсатор С4 соединить с отрезком провода, создающим дополнительную ёмкость, меняющуюся при изменении температуры и влажности. Тогда частота будет меняется в случайном порядке

Делаем дома устройство, пугающее вредителей

Создание таких аппаратов не требует особых навыков и особых знаний, любой начинающий радиолюбитель своими руками сможет собрать их, опираясь на прилагаемые инструкции и схемы.

Для этого понадобится:

обычный паяльник,
детали R7, R5, C6, C5, DD1.3, DD1.4.

При помощи паяльника из деталей собирается симметричный мультивибратор, он и есть основа всего аппарата.

Частоты излучаемых ультразвуковых волн можно настраивать, регулируя генератор. Сигналы, испускаемые генератором, подаются на устройство, усиливающее их мощность.

Испускание ультразвуковых волн происходит за счет работы элемента Sp1.

Рассчитать силу и частоту колебаний можно при помощи формулы F=1/(R5хC6+R7хC5).

Для сборки своими руками более сложного устройства, способного постоянно менять автоматически диапазон колебаний ультразвука, понадобится более высокий уровень мастерства и навыков. Сделать его можно, опираясь на предложенную схему:

Модуляция частоты испускаемого ультразвука происходит через определенный интервал времени. Настройка аппарата ведется поэтапно и начинается с определения частоты работы генерирующего элемента.

Другие варианты

Подобные устройства могут базироваться на различных излучателях, что обусловливает и существование многочисленных любительских электронных схем. Одна из таких схем показана на рис.2.

Рис.2. Схема ультразвукового отпугивателя

В основе ее лежат 2 элементарные логические микросхемы, транзистор и несколько других элементов. Сделанный самостоятельно отпугиватель отличается мизерным потреблением электроэнергии (3 элементов АА емкостью 1 Ач достаточно на 5-6 месяцев). Режим излучения: звуковой сигнал имеет частоту порядка 485 Гц и подается на 2 секунды с периодичностью 1 раз в 30 секунд.

Излучение обеспечивается генератором, состоящим из:

элементов DD1.1 и DD1.2;
делителя частоты на основе микросхемы DD2;
сумматора сигналов логического типа на базе DD1.3;
транзистора (VT1);
излучателя звука (BA1).

Частота колебаний устанавливается контуром из резистора R1 и конденсатора C1. Звуковой сигнал имеет прямоугольную форму. Нужная периодичность импульсов обеспечивается подачей их с выводов 1 — 3 и 15 через диоды на 12-й вывод элемента DD1.3, закрывая его.

Самодельные ультразвуковые отпугиватели различных грызунов опробованы многими любителями радиолектронных схем. Многочисленные отзывы указывают на то, что с их помощью можно эффективно решить проблему с мышами и крысами, незванно поселившимися рядом. Надо просто выбрать понравившуюся стандартную, простую схему и собрать ее своими руками.

Возвращаясь с работы ночью или бродя по темным переулкам, есть опасность подвергнутся нападению бродячих собак, укусы которых иногда опасны для жизни, если вовремя не обратится к врачам. Именно для этих случаев умные человеческие мозги придумали ультразвуковой отпугиватель.

Промышленные отпугиватели имеют достаточно сложную схему и выполнены на достаточно дефицитных компонентах.

В этой статье мы рассмотрим вариант такого отпугивателя с использованием знаменитого таймера 555 серии. Таймер, как известно, может работать в качестве генератора прямоугольных импульсов, именно такое подключение использовано в схеме.

Генератор работает на частоте 20-22 кГц, как известно многие животные "общаются" на ультразвуковом диапазоне. Опыты показали, что частоты 20-25 кГц вызывают у собак искусственный страх, благодаря построечному регулятору, генератором можно настроить на частоту 17-27кГц.

Сама схема содержит всего 6 компонентов и не вызовет никаких затруднений. Регулятор желательно использовать многооборотный, для более точной настройки на нужную частоту.
Пьезоизлучатель можно взять от калькулятора или любых других музыкальных игрушек, можно также использовать любые ВЧ головки с мощностью до 5 ватт, больше попросту нет смысла.

Устройство эффективно действует на расстоянии 3-5 метров, поскольку в схеме нет дополнительного усилителя мощности.

В качестве источника питания, удобно использовать крону, или любой другой источник с напряжением от 6 до 12 вольт.

Выключатель может принимать четыре состояния, - выключены все лампы, включена только группа Н1, включена только группа Н2, включены все лампы. Переключаются состояния последовательно, согласно двухразрядному двоичному коду.

Чтобы отметить человека, наведите на него курсор и нажмите левую кнопку мыши. Чтобы отметиться на фото, наведите на себя курсор и нажмите левую кнопку мыши.

Самодельный пьезокерамический излучатель со встроенным генератором. В последнее время достаточно часто в конструкциях радиолюбителей встречаются пьезокерамические излучатели со встроенным генератором. С одной стороны это удобно – подал на такой прибор напряжение и получил звуковой сигнал. Но что делать, если такого излучателя нет под рукой? Выход – собрать аналог пьезокерамического излучателя со встроенным генератором на транзисторах разной проводимости.

BQ1 – практически любой пьезокерамический излучатель. Налаживание устройства сводится к настройке генератора на резонансную частоту излучателя. Делают это подбором номинала резистора R1 на слух, добиваясь резкого увеличения громкости излучателя.

Разделы

Пьезоизлучатель и как его подключить к микроконтроллеру

Амплитудно-частотная характеристика пьезоизлучателя не равномерна и имеет выраженный максимум (или несколько максимумов) на частотах от 2000 до 5000 Гц (в зависимости от конструкции излучателя). Именно на частоте максимума, называемой резонансной частотой, от пьезоизлучателя можно добиться наибольшей громкости.

Обычно пьезоизлучатель подключают к микроконтроллеру по самой простой схеме. Один вывод излучателя сажают на землю, другой через резистор подсоединяют к микроконтроллеру. Резистор ограничивает ток перезарядки емкости пьезоизлучателя. В макетах им можно пренебречь, по крайней мере, я всегда так делаю, и ни одного контроллера пока не спалил.

Для получения двойной амплитуды сигнала (то есть где-то 9-10 вольт при напряжении питания микроконтроллера 5 вольт) можно включить пьезоизлучатель между двумя выводами микроконтроллера. При этом не нужно забывать, что у пьезоэлектрического преобразователя есть такие параметры как номинальное и предельное входные напряжения. Понятно, что превышать эти значения не желательно.
Сигналы, подаваемые на выводы микроконтроллера в таком включении должны быть противофазными (на одном выводе 0, на другом 1 и наоборот).

Получить двойную амплитуду сигнала, не используя дополнительный вывод микроконтроллера, можно с помощью такой нехитрой схемы. Когда на выводе PC0 единица – транзистор открыт, правый контакт пьезоизлучателя подключен к земле, а на левом напряжение логической единицы. Когда на выводе PC0 ноль – транзистор закрыт, правый контакт пьезоизлучателя подключен к плюсу питания (VCC должно быть равно напряжению питания микроконтроллера), а левый посажен на землю.

На многих платах микроконтроллер запитывается от стабилизатора напряжения, на вход которого подается 7-12 вольт. Можно задействовать это напряжение для увеличения громкости звучания пьезоизлучателя, если подключить его к микроконтроллеру с помощью транзистора.

Ну и, наконец, двойную амплитуду сигнала на пьезоизлучателе можно получить с помощью логических микросхем – НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ. Эту схему выгодно использовать, если на плате остались не задействованные вентили логических микросхем.

Варианты включения пьезоизлучателя с использованием дросселей и повышающих трансформаторов рассматривать не стал, потому что не использую их.

Читайте также: