基于蔡氏電路的彩色滅蟲燈的研究畢業論文-資料下載頁

【導讀】滅蟲燈是根據病蟲具有趨光性的這一特點，利用病蟲敏感的特定光譜范圍，誘集病蟲并能夠有效的殺滅病蟲的專用裝置。能很好地適應社會需求。應某一頻率范圍適合吸引殺蟲的范圍,再結合電路參數對R、L、C參數進行調整，獲得具有期望頻譜范圍的混沌信號。最后，將本文提出的電路設計方法應用并且。制作出彩色滅蟲燈。實驗表明，該方法具有實用性和一定的應用價值。

　　

【正文】 16 蔡氏電路設計 下面提出 一 種全運放蔡氏電路， 這是一個 二極管非線性蔡氏電路 。 如下圖（圖）是所提出的 全同 蔡氏電路原理圖 。 圖 蔡氏電路原理圖 在 圖 中 是一個 減法器 通過 反向并聯二極管 的方式來連接于電路之中。在所提出的這個圖中， A1， C1， R5 組成了該電路的第一積分器； A2， C2， R8 組成了該電路的第二積分器； A3， C3 形成了該電路的第三積分器； A4， R10， R9 則是構成了一個電壓跟隨器；其中在這個線性電路之中 運算放大器 A5是 一個 線性減法器 。 從這個電路運算放大器的個數來看，通過使用 5個運算放大器進而得出了一個蔡氏混沌電路，相對來說較為簡便。通過式 （ ） 和圖 的 電路 可以得出A5 的 輸出電壓為 ： ??????? ???????)( )()(5 VxV VxVxVxVVout)(xf?? () 同時在對于各個阻值的選用時，考慮到實際電阻的選用，由于電路原理圖中的元件的參數的所允許的范圍很大，因此，盡量采用了市場上所比較普遍能夠采購到的一些元器件的阻值， 例如， 在實際的電路中 ?? kR ， 通過 ? 或 ?來 代替都可以 ， 這在之后對 于電路板進行進行最后的實現與對電路板的擴展性上有著較大的幫助。 蔡氏電路 的仿真 通過對上面所提出的蔡氏電路圖 進行仿真演示，以此觀測實際所檢測出來的波形，通過運用 Multisim 仿真軟件對于該電路進行端口的波形測試。 運用 Multisim 所得到的原理圖為圖 畢業論文 基于蔡氏電路的彩色滅蟲燈的研究 17 圖 蔡氏混沌電路在 Multisim 中的原理圖 在上圖中元器件的選取上圖中所有的電阻均為 10%的普通電阻，電容是誤差為 10%的獨石電容，在運算放大器的選取上 則是選用了普通運算放大器 TL084，為了在之后為了便于觀察出現象，在二極管的選取上使用了發光二極管。 其中，使用 Multisim的雙蹤示波器對于原理圖之中的 x， y端口分別進行混沌波形和相圖的檢測。隨后通過雙蹤示波器得到波形如圖 所示： 圖 蔡氏混沌電路在 Multisim 中輸出 xy 相圖 畢業論文 基于蔡氏電路的彩色滅蟲燈的研究 18 圖 蔡氏混沌電路在 Multisim 中從 x， y 端口所輸出的波形 畢業論文 基于蔡氏電路的彩色滅蟲燈的研究 19 第 五 章 電路在滅蟲燈中的應用 Altium Designer 中的應用 Altium Designer是一款對于 PCB設計的軟件，它能夠自動的對于原理圖進行捕獲，并且同時將其運用于 PCB的設計之中。其最為明顯的一個優點就是可以創建用于 PCB裝配的精準 3D模型，在一定的程度上縮短了對于 PCB板設計的時間。本文通過使用 Altium Designer軟件對提出的電路原理圖加以實現，并且制作成為PCB。 Altium Designer 原理圖 通過 Altium Designer 軟 件 進 行 原 理 圖 制 作 ， 如 圖 所示： 圖 所設計蔡氏電路在 Altium Designer 中的原理圖 Altium Designer PCB 圖 同時將該蔡氏電路的原理圖通過轉換的方式變為 PCB 之后，在按照布線規則進行手動布線之后得出最終的 PCB 的樣式如圖 所示： 畢業論文 基于蔡氏電路的彩色滅蟲燈的研究 20 圖 所設計蔡氏電路在 Altium Designer 中的 PCB 圖 實物制作 在使用 Altium Designer軟件對于 PCB板進行布線之后，將蔡氏電路圖進行實物的測試，在裝配完元件之后如圖 圖 PCB實物圖 畢業論文 基于蔡氏電路的彩色滅蟲燈的研究 21 在上文對于蚊蟲趨光性的探討時，得出黃色燈光與白色燈光相對于蚊蟲的趨光性較為強烈，在對于 TL084芯片施加177。 15V的電壓之后，得到發光二極管產生交替閃爍，同時亮燈情況也較為明顯。在分別使用白色燈光與黃色燈光施加電壓后的結果如圖 、圖 圖 施加電壓后黃燈亮燈情況 圖 施加電壓后，白燈亮燈情況 同時在此時測試 x， y端口的相圖，電路的示波器顯示相圖如圖 畢業論文 基于蔡氏電路的彩色滅蟲燈的研究 22 圖 電路輸出端 xy相圖 在上圖中可同樣的看出蔡氏電路的理論波形，因此證明所提出的電路準確無誤。 畢業論文 基于蔡氏電路的彩色滅蟲燈的研究 23 第 六 章 總結與展望 本文的主要成果 本文主要圍繞著蔡氏混沌電路和害蟲的趨光性這兩個問題，通過基礎的混沌電路，再到之后的全運放蔡氏電路進行分析，展開一些分析，主要成果如下： ，尤其是針對蔡少棠教授所提出的蔡氏電路進行分析，在次基礎之上，提出了一 個 通過 反向并聯二極管 的方式來連接于電路之中的蔡氏電路。同時利用 Multisim仿真軟件對于測試點進行波形的檢測。從而進一步的檢測出了蔡氏混沌的現象。 Multisim仿真軟件得出了蔡氏混沌信號之后，利用 Altium Designer軟件進一步的對于所提出來的電路進行設計，在 Altium Designer中制作原理圖于PCB圖，并且將其進行實現。將其運用于滅蟲燈的使用之中，通過電路板的發光二極管的亮燈情況來判斷混沌電路的產生情況，同時再次對于幾個端口進行實際的示波器的波形檢測，得出了混沌蔡氏電路的波 形。這一結果正表明了這個蔡氏混沌電路所產生的頻率波段并不相同，同時根據顏色大致判斷出燈光的頻率波段。具有一定的使用價值。 后續可以的研究方向 本文的工作是在基于蔡氏電路的特性原理進行一些改進，理論與分析是在前人的工作之下繼續進行研究。通過自主學習 Altium Designer 的 PCB制作軟件進行PCB的實際運用，通過文獻查找出害蟲所對應的趨光頻段，并在最后將實際結果運用于滅蟲燈之中。在之后的工作之中，其實我們還可以從以下幾個方面繼續改進。 ，考慮的只是幾個單個 PCB板的實現，因此 在 PCB板的使用上在體積上相對來說比較大，如果要在之后的滅蟲燈的使用之中還是要盡量的對于滅蟲燈的 PCB體積進行一些細微的修改。 PCB 實物中，在電路上已經產生了頻譜不同的情況，這顯然可以通過這一個混沌現象在此基礎之上設計并且實現一些其他功能，由于在本篇文章之中所提出來的混沌系統的范圍比較寬，相對于其他的系統更加的容易實現，在電路的可擴展性上也十分的強。因此，我們同時也可以作為尋找超混沌電路的基礎。并將其開發用于我們的生活之中。 畢業論文 基于蔡氏電路的彩色滅蟲燈的研究 24 參考文獻 [1]吳偉 . 二維超混沌序列密碼算法的設計與實現研究 [D].中國海洋大學 ,20xx. [2]張新國 ,孫洪濤 ,趙金蘭 ,劉冀釗 ,馬義德 ,韓廷武 . 蔡氏電路的功能全同電路與拓撲等效電路及其設計方法 [J]. 物理學報 ,20xx,(20):95102. [3]姚潔 ,邱勁 . 混沌電路及其頻率特性的仿真研究 [J]. 蘭州文理學院學報 (自然科學版 ),20xx,(03):4044+82. [4]蔣國平 ,程艷云 . 蔡氏混沌非線性電路及其頻率特性研究 [J]. 電氣電子教學學報 ,20xx,(05):57. [5] 劉 月東 ,韓銳 , 翟景 春 . 非 線性 科學 中的 混沌 [J]. 海軍 航空 工程 學院 學報 ,20xx,(01):177180+184. [6]劉曉英 ,焦學磊 ,郭世榮 ,徐志剛 . 基于 LED 誘蟲燈的果蠅趨光性試驗 [J]. 農業機械學報 ,20xx,(10):178180+187. [7]董瑞 ,王靜 ,翟玉柱 . 昆蟲趨光性規律研究 [J]. 安徽農業科學 ,20xx,(25):1356313564. [8]唐良德 ,梁延坡 ,趙海燕 ,吳建輝 . 瓢蟲的趨光性反應研究 [J]. 環境昆蟲學報 ,20xx,(02):337340. 畢業論文 基于蔡氏電路的彩色滅蟲燈的研究 25 致 謝 在論文完成之際，回收往昔，對我來說， 感慨良多。在四年之前，我帶著激情與夢想來到了 xxxx，并且在這里的四年之間見證了我成長的過程。當要向這一切告別時，從內心深處埋藏最多的便是無限感恩之情。 此篇論文的順利完成我要首先感謝我的導師 xx教授，同時也十分感謝師兄對于我的畢業設計的幫助也。他們在論文的開題、初稿、預答辯的期間所提出了一些寶貴的建議，正是在他們的鼓勵和指導之下，我的畢業論文才能夠最終被呈現出來。 同時我還要感謝我的同專業的同學對于我學習的各種幫助、關懷與分享，和同窗之間的友誼，將是我人生之中最為難忘的珍貴記憶之一。同時，我還需要感謝所有 論文參考文獻的作者，正是他們的研究成果在我寫論文之時給予我提供了堅實的基礎，使我能夠“站在巨人的肩膀上”完成對于滅蟲燈這一個裝置的設計。同時感謝父母他們的寬容、鼓勵與支持。 在這四年的學習中充滿了快樂，也伴隨著艱辛，值得我一輩子去珍惜和留戀，希望這篇論文能為我的本科生活畫上一個圓滿的句號。帶著感恩之心，我即將踏上一個新的征程，繼續保持著虛心的求知態度和嚴謹的治學態度，來繼續著我的學習。