專利名稱：智能語(yǔ)音驅(qū)鳥器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種監(jiān)控裝置，尤其是一種適用于農(nóng)ffl及果林的智能語(yǔ)音驅(qū)鳥器。
技術(shù)背景近年來(lái)，隨著我國(guó)環(huán)境保護(hù)工作的展開，鳥類數(shù)量迅速回升。伴隨而來(lái)的是我國(guó)農(nóng)田及 果林生產(chǎn)上鳥類危害閂益嚴(yán)重，不僅露地栽培的鮮食品種、釀酒品種遭受鳥害，而且溫室、 大棚水果和水果晾房也常受鳥的侵襲。雖然形勢(shì)嚴(yán)峻，但目前并沒有既能不傷害鳥類，又能杜絕或減少鳥類在果園的活動(dòng)的有 效方法。當(dāng)前，高附加值的果林多采取專人職守，呼喝、敲鑼、放炮等恐嚇方法進(jìn)行驅(qū)鳥， 但是果林面積較大，人工驅(qū)鳥費(fèi)時(shí)費(fèi)力。果穗套袋方式雖能夠有效的防止小型鳥類的危害， 但是灰喜鵲、烏鴉等體型較大的鳥類，常能啄破紙袋啄食水果。其他行業(yè)中，尤其是電力及 航空部門為了解決這一難題也提出了許多解決方案，例如①采用類似風(fēng)車的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)裝置， 利用機(jī)械的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的反射光和間斷的鳴哨聲實(shí)現(xiàn)驅(qū)鳥，其缺點(diǎn)是形式過于單一，鳥類容易 適應(yīng)，并且受自然條件影響較大；②采用繪制有巨大眼睛圖案的恐怖眼氣球，利用鳥類對(duì)眼 睛圖案的敏感性，隨風(fēng)飄舞的恐怖眼會(huì)起到很好的驅(qū)趕效果，其缺點(diǎn)是長(zhǎng)期使用同樣會(huì)面臨 耐受問題；③采用超聲波裝置，超聲波裝置是目前應(yīng)用最為廣泛、效果也最好的驅(qū)鳥裝置。 專利號(hào)為200310115983. 5的實(shí)用新型專利申請(qǐng)公開了一種分段工作的超聲波驅(qū)鳥器，該專利 是對(duì)超聲波工作方式的一種改進(jìn)?？偨Y(jié)各種超聲波驅(qū)鳥裝置的缺點(diǎn)在于大型超聲波裝置體 積較大，且造價(jià)居高不下，小型超聲波裝置雖價(jià)格合理，但可控范圍小，不適合農(nóng)林業(yè)實(shí)際 應(yīng)用需求。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)以上不足,提供一種在不傷害鳥類的前提下，防止或減少各種 鳥類在農(nóng)ffl和果園中活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守的智能語(yǔ)音驅(qū)鳥器。為了實(shí)現(xiàn)上^目標(biāo)，本實(shí)用新型提供的智能語(yǔ)音驅(qū)鳥器包括揚(yáng)聲器及其主控電路和 電源電路，主控電路為一單片機(jī)，單片機(jī)接有音頻存儲(chǔ)電路、音頻處理播放電路和觸摸鍵盤 輸入電路，所述音頻存儲(chǔ)電路信號(hào)輸出端接音頻處理播放電路輸入端，音頻存儲(chǔ)電路控制端接單片機(jī)輸出端；所述音頻處理播放電路輸出端接揚(yáng)聲器輸入端，所述觸摸鍵盤輸入電路、 音頻處理及播放電路控制端分別接單片機(jī)輸入端。本實(shí)用新型智能語(yǔ)音驅(qū)鳥器，其中單片機(jī)接有用于判斷采用白天模式或者夜晚模式工作 的時(shí)鐘電路和光敏感應(yīng)電路。本實(shí)用新型智能語(yǔ)音驅(qū)鳥器，其中單片機(jī)接有用于選擇不同種類的監(jiān)測(cè)輸出信號(hào)的撥碼 選擇電路。本實(shí)用新型智能語(yǔ)音驅(qū)鳥器，其中單片機(jī)接有用于指示工作模式、輸出信號(hào)間隔時(shí)間和 是否為隨機(jī)方式的發(fā)光二極管指示電路。本實(shí)用新型智能語(yǔ)音驅(qū)鳥器，其中音頻存儲(chǔ)電路包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和與其相連的鎖存器， 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器為多個(gè)并設(shè)有用于選擇更換的插槽。本實(shí)用新型智能語(yǔ)音驅(qū)鳥器，其中音頻處理播放電路包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器和與其相連的音頻 功率放大器，以及用于改變音頻功率放大器放大倍數(shù)的電位開關(guān)。本實(shí)用新型智能語(yǔ)音驅(qū)鳥器具有以下優(yōu)點(diǎn)1. 由于具有針對(duì)不同鳥類懼怕的聲音形成的音頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù)和撥碼選擇電路,用戶可以 根據(jù)果園的鳥害狀況更換不同的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，或者通過撥碼電路選擇綜合存儲(chǔ)模塊中的針 對(duì)性聲音滿足實(shí)際需求。2. 由于采用低功耗控制器使用隨機(jī)播放順序、隨機(jī)播放間隔、隨機(jī)播放頻率三種隨機(jī)方 式播放數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù)中的聲音，防止了鳥類的適應(yīng)性，有效地解決了鳥類的適應(yīng)性所帶來(lái)的功 能弱化問題。3. 由于針對(duì)鳥類只能聽到最高為10-12KHZ頻率的聲波的特點(diǎn)，采用一種響應(yīng)頻率在 40HZ-12KHZ的揚(yáng)聲設(shè)備，有效保證了仿真效果。4. 音質(zhì)好，聲音宏遠(yuǎn)，并可通過電位開關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出音量大小的調(diào)節(jié)，在可控范圍內(nèi)適應(yīng) 不同面積果林的需求。5. 功耗底，待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)，選配太陽(yáng)能組件可實(shí)現(xiàn)完全意義上的野外自制和無(wú)人值守。

圖1是本實(shí)用新型智能語(yǔ)音驅(qū)鳥器的方框圖；圖2是本實(shí)用新型智能語(yǔ)音驅(qū)鳥器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的側(cè)視示意圖；圖4是本實(shí)用新型智能語(yǔ)音驅(qū)鳥器中電源電路的原理圖； 圖5是本實(shí)用新型智能語(yǔ)音驅(qū)鳥器中光敏感應(yīng)電路的原理圖； 圖6是本實(shí)用新型智能語(yǔ)音驅(qū)鳥器中撥碼選擇電路的原理圖； 圖7是本實(shí)用新型智能語(yǔ)音驅(qū)鳥器中主控電路的原理圖7是本實(shí)用新型智能語(yǔ)音驅(qū)鳥器中主控電路的原理圖； 圖8是本實(shí)用新型智能語(yǔ)音驅(qū)鳥器中觸摸鍵盤輸入電路的原理圖； 圖9是本實(shí)用新型智能語(yǔ)音驅(qū)鳥器中發(fā)光二極管指示電路的原理圖； 圖IO是本實(shí)用新型智能語(yǔ)音驅(qū)鳥器中時(shí)鐘電路的原理圖； 圖11是本實(shí)用新型智能語(yǔ)音驅(qū)鳥器中音頻存儲(chǔ)電路的原理圖； 圖12是本實(shí)用新型智能語(yǔ)音驅(qū)鳥器中音頻處理播放電路的原理圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型智能語(yǔ)音驅(qū)鳥器如圖l所示，主要包括電源電路、含單片機(jī)的主控電路、音 頻存儲(chǔ)電路、音頻處理播放電路、光敏感應(yīng)電路、時(shí)鐘電路、撥碼選擇電路、觸摸鍵盤輸入 電路、發(fā)光二極管指示電路和揚(yáng)聲器。圖2、 3所示為本實(shí)用新型智能語(yǔ)音驅(qū)鳥器的結(jié)構(gòu)示意 圖。在附圖2、 3中1丄ED指示燈(D5—D11) 2按鈕(S3—S5) 3.撥碼開關(guān)(S2) 4.硅光電池(U1) 5.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片(U9) 6.電位開關(guān)(R19) 7.電源接口(J1) 8.電源開關(guān)(S1) 9.音頻輸出接口(J3—J4) IO.數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片(UIO) U.音頻功率放大芯片(U13) 12.單片機(jī)(U5) 13.電路板如圖7所示，主控電路以增強(qiáng)型51單片機(jī)(型號(hào)為STC89C51) U6為核心，該主控電 路芯片的輸入端分別接有電源電路、光敏感應(yīng)電路、時(shí)鐘電路、撥碼選擇電路、觸摸鍵盤輸 入電路，其控制輸出端分別與音頻存儲(chǔ)電路、音頻處理播放電路、時(shí)鐘電路、撥碼選擇電路、 發(fā)光二極管指示電路相連接。其中，如圖5所示，光敏感應(yīng)電路由硅光電池U1、集成運(yùn)放(型號(hào)為L(zhǎng)M324)U2A、串聯(lián)的 與非門(型號(hào)為74HC00) U4A和U4B以及相應(yīng)的外圍阻容構(gòu)成，光敏感應(yīng)電路輸出端接主控 電路芯片U6的輸入端第8、 9腳相連，硅光電池Ul的電動(dòng)勢(shì)隨光輻射量大小變化，電動(dòng)勢(shì)經(jīng) 運(yùn)放放大、比較后產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)，由主控電路芯片U6結(jié)合實(shí)時(shí)時(shí)鐘，經(jīng)過綜合處理后判斷是 否輸出相應(yīng)信號(hào)，用于判斷采用白天模式或者夜晚模式工作。如圖6所示，撥碼選擇電路由撥碼開關(guān)S2、 3-8線譯碼器(型號(hào)為74HC138) Ull、 8輸 入與非門(型號(hào)為CD4068) U12、與非門(型號(hào)為74HC00) U4D以及外圍電阻構(gòu)成，撥碼 選擇電路輸入端與主控電路芯片U6輸出端第15、 16、 17腳相連，撥碼選擇電路的輸出端與
主控電路芯片U6輸入端第41腳相連，通過置位撥碼開關(guān),可完成對(duì)一組語(yǔ)音存儲(chǔ)芯片中8種 不同聲音的選擇置位對(duì)應(yīng)開關(guān)，則相應(yīng)的聲音被選中，此處可靈活設(shè)置，以選取適合使用要求的聲音。如圖8和圖9所示，觸摸鍵盤輸入電路由按鈕S3、 S4、 S5以及外圍阻容構(gòu)成，觸摸按鍵 的輸出端與主控電路芯片U6的第42、 43、 44腳相連，結(jié)合LED指示電路構(gòu)成簡(jiǎn)易人機(jī)界面， 可完成播放間隔時(shí)間、播放模式以及是否隨機(jī)播放的設(shè)定以及選訂信息的指示。如圖IO所示，時(shí)鐘電路由時(shí)鐘芯片(型號(hào)為PCF8563) U5以及外圍電路構(gòu)成，時(shí)鐘電路 輸入端與主控電路芯片輸出端第10、 11腳相連，時(shí)鐘電路輸出端與主控電路芯片輸入端第39 腳相連，為系統(tǒng)提供時(shí)間基準(zhǔn)。如圖11所示，音頻存儲(chǔ)電路由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(型號(hào)為M27C801)U9、鎖存器(型號(hào)為74HC573) U7、 U8以及外圍阻容構(gòu)成。語(yǔ)音存貯電路的輸入端經(jīng)鎖存器與主控電路芯片的第29、 30、 31、 32、 33、 34、 35、 36腳相連。如圖12所示，音頻處理播放電路由數(shù)模轉(zhuǎn)換器(型號(hào)為AD557) UIO、音頻功率放大器 (型號(hào)為TDA1517) U13、 NPN型三極管Q1、濾波電感T1、 T2、電位開關(guān)R19以及外圍阻容構(gòu) 成，音頻處理播放電路輸出端接揚(yáng)聲器輸入端J3、 J4，音頻處理播放電路控制端接主控電路 芯片輸入端第17腳，調(diào)整電位開關(guān)R19可改變音頻功率放大器U13的放大倍數(shù)以調(diào)整輸出 聲音大小。工作前期準(zhǔn)備，保證電源J1、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路芯片U9、音頻輸出J3、 J4正確連接。工作時(shí)， 主控電路芯片根據(jù)當(dāng)前輸入的光敏感應(yīng)輸入信號(hào)結(jié)合實(shí)時(shí)時(shí)鐘，判別對(duì)應(yīng)的輸出邏輯，決定 所處工作狀態(tài)。然后檢測(cè)撥碼開關(guān)輸出信號(hào)，如對(duì)應(yīng)開關(guān)處于置位狀態(tài)，則相應(yīng)聲音被選中， 再根據(jù)主控電路芯片內(nèi)置可編程只讀存儲(chǔ)器中記錄內(nèi)容，決定是否采用隨機(jī)方式以及所采用 的播放時(shí)間后即可按設(shè)定要求播放對(duì)應(yīng)聲音。在工作過程當(dāng)中，用戶可以根據(jù)需求，通過對(duì) 撥碼開關(guān)S2以及按鈕S3、 S4、 S5的操作改變所選聲音和工作模式，亦可關(guān)閉電源開關(guān)S1后， 更換其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路芯片U9，以滿足實(shí)際使用需求；本實(shí)用新型智能語(yǔ)音驅(qū)鳥器的操作使用方法如下1. 播放置位電源開關(guān)即可按照最初設(shè)置進(jìn)行播放。2. 聲音選擇設(shè)有紅色撥碼開關(guān)，每一個(gè)開發(fā)對(duì)應(yīng)一種特定聲音。用戶在使用中，如果 發(fā)現(xiàn)某種聲音效果良好，可在記住聲音順序后，撥對(duì)應(yīng)開關(guān)到"開"狀態(tài)，同時(shí)撥其他開關(guān) 到"關(guān)"狀態(tài)，即可循環(huán)播放該聲音。例如第2段聲音驅(qū)鳥效果良好，則撥第2個(gè)開關(guān)于"開"狀態(tài)，其他為"關(guān)"狀態(tài)，即可循環(huán)播放第2斷聲音。3. 模式選擇設(shè)有白色指示燈和白色按鍵。根據(jù)鳥類出現(xiàn)規(guī)律決定選擇那種模式，"白天"對(duì)應(yīng)指示燈亮表示僅在白天播放，"夜晚"對(duì)應(yīng)指示燈亮表示僅在夜晚播放，全亮表示24小時(shí)全天播放，按動(dòng)白色按鍵可逐一選擇各種模式。4. 間隔時(shí)間選擇設(shè)有紅色指示燈和紅色按鍵。用戶可根據(jù)實(shí)際使用要求對(duì)播放時(shí)間進(jìn) 行設(shè)置，紅色指示燈亮顯示當(dāng)前所選長(zhǎng)度，按動(dòng)紅色按鍵可逐一選擇時(shí)間長(zhǎng)度。下表為各種 模式所對(duì)應(yīng)最短和最長(zhǎng)時(shí)間。模式最短最長(zhǎng)短20秒50秒中l(wèi)分鐘4分15秒較長(zhǎng)5分鐘10分鐘長(zhǎng)15分鐘30分鐘5. 隨機(jī)播放選擇設(shè)有綠色指示燈和綠色按鍵。隨機(jī)播放可打亂播放順序，以防由于經(jīng) 常順序播放而引起的鳥類的適應(yīng)性。綠色指示燈亮表示置位隨機(jī)播放，按動(dòng)綠色按鍵可對(duì)是 否隨機(jī)進(jìn)行設(shè)置。6. 音量調(diào)整設(shè)有黑色旋鈕。用戶可根據(jù)實(shí)際所需驅(qū)鳥面積大小確定音量，轉(zhuǎn)動(dòng)黑色旋 鈕即可調(diào)整聲音大小。綜上所述，本實(shí)施例的智能語(yǔ)音驅(qū)鳥器具有以下優(yōu)點(diǎn)1. 本實(shí)用新型通過研究鳥類的生活習(xí)性尋找各種鳥類懼怕的聲音，形成針對(duì)不同鳥類的音 頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù)?，F(xiàn)己實(shí)現(xiàn)針對(duì)灰喜鵲、烏鴉、麻雀的音頻庫(kù)，用戶可以根據(jù)果園的鳥害狀況更 換不同的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，或者通過撥碼電路選擇綜合存儲(chǔ)模塊中的針對(duì)性聲音滿足自身實(shí)際需求。2. 本實(shí)用新型為解決鳥類的適應(yīng)性所帶來(lái)的功能弱化問題，采用低功耗控制器使用隨機(jī)播 放順序、隨機(jī)播放間隔、隨機(jī)播放頻率三種隨機(jī)方式播放數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù)中的聲音，有效的防止 了鳥類的適應(yīng)性。3. 本實(shí)用新型針對(duì)鳥類只能聽到最高為10-12KHZ頻率的聲波的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種響應(yīng)頻 率在40HZ-12KHZ的專用揚(yáng)聲設(shè)備，有效保證了仿真效果。4. 音質(zhì)好，聲音宏遠(yuǎn)，并可通過電位開關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出音量大小的調(diào)節(jié)，在可控范圍內(nèi)適應(yīng)不 同面積果林的需求。5. 功耗底，待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)，選配太陽(yáng)能組件可實(shí)現(xiàn)完全意義上的野外自制和無(wú)人值守。
權(quán)利要求1.一種適用于農(nóng)田及果林的智能語(yǔ)音驅(qū)鳥器，包括揚(yáng)聲器及其主控電路和電源電路，其特征在于主控電路為一單片機(jī)，單片機(jī)接有音頻存儲(chǔ)電路、音頻處理播放電路和觸摸鍵盤輸入電路，所述音頻存儲(chǔ)電路信號(hào)輸出端接音頻處理播放電路輸入端，音頻存儲(chǔ)電路控制端接單片機(jī)輸出端；所述音頻處理及播放電路輸出端接揚(yáng)聲器輸入端，所述觸摸鍵盤輸入電路、音頻處理及播放電路控制端分別接單片機(jī)輸入端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能語(yǔ)音驅(qū)鳥器，其特征在于其中單片機(jī)接有用于判斷采用 白天模式或者夜晚模式工作的時(shí)鐘電路和光敏感應(yīng)電路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能語(yǔ)音驅(qū)鳥器，其特征在于其中單片機(jī)接有用于選擇不 同種類的監(jiān)測(cè)輸出信號(hào)的撥碼選擇電路。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能語(yǔ)音驅(qū)鳥器，其特征在于其中單片機(jī)接有用于指示工作模 式、輸出信號(hào)間隔時(shí)間和是否為隨機(jī)方式的發(fā)光二極管指示電路。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能語(yǔ)音驅(qū)鳥器，其特征在于其中音頻存儲(chǔ)電路包括數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)器和與其相連的鎖存器，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器為多個(gè)并設(shè)有用于選擇更換的插槽。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能語(yǔ)音驅(qū)鳥器，其特征在于音頻處理播放電路包括數(shù)模轉(zhuǎn)換 器和與其相連的音頻功率放大器，以及用于改變音頻功率放大器放大倍數(shù)的電位開關(guān)。
專利摘要本實(shí)用新型提供的智能語(yǔ)音驅(qū)鳥器包括揚(yáng)聲器及其主控電路和電源電路，主控電路為一單片機(jī)，單片機(jī)接有音頻存儲(chǔ)電路、音頻處理播放電路和觸摸鍵盤輸入電路，音頻存儲(chǔ)電路信號(hào)輸出端接音頻處理播放電路輸入端，音頻存儲(chǔ)電路控制端接單片機(jī)輸出端；音頻處理播放電路輸出端接揚(yáng)聲器輸入端，音頻處理播放電路控制端接單片機(jī)輸出端，觸摸鍵盤輸入電路用于選擇工作模式、輸出信號(hào)間隔時(shí)間和是否為隨機(jī)方式。由于設(shè)有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和撥碼選擇電路，用戶可以根據(jù)果園的鳥害狀況在插槽中選擇更換不同的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器并通過撥碼電路選擇數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中有針對(duì)性的音頻來(lái)滿足實(shí)際需求，因此可以完全實(shí)現(xiàn)野外自制和無(wú)人值守。
文檔編號(hào)A01M29/16GK201015382SQ200720103610
公開日2008年2月6日 申請(qǐng)日期2007年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月14日
發(fā)明者軍 劉, 吳文彪, 剛 孫, 健 王, 王紀(jì)華, 申長(zhǎng)軍, 鄭文剛, 魏欽平 申請(qǐng)人:北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心