便携式林区人身防护装置的制作方法

本实用新型便携式林区人身防护装置属于林业、安全防护和电子技术领域。

背景技术：

基于国内禁枪现状，我国林区工作者、进入林区进行教科研活动工作者，在进入林区作业时，人身安全存在威胁。当前多以棍棒、化学试剂进行简单防范，防范效果差，作用范围小且不易携带。采用超声波驱逐原理进行防护的针对目标单一，仅适用于驱逐鼠蛇虫蚁，对林区大型野生动物的攻击无法进行有效防护。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型设计了一种便携式林区人身防护装置，该人身防护装置将超声驱逐、高压电击、强光眩目等技术相结合，辅以GPS定位追踪和GPRS通信功能，采用开关控制，智能模式选择，不仅携带方便，操作简单，作用范围广，防范效果好。

本实用新型的目的是这样实现的：

便携式林区人身防护装置，其特征在于，包括与STM32单片机连接的强光爆闪模块、高压电击防御模块、GPS定位追踪模块、GPRS通信模块和多频段超声防御模块，还包括用于给STM32单片机供电的充电电源；

所述强光爆闪模块包括CN5728芯片，CN5728的1脚MODE、4脚VCC和8脚CE接输入电源，2脚ISET通过电阻接地，3脚GND接地，5脚LED通过发光二极管接地，6脚CT通过电容C1接地，7脚BIN通过按钮接地，所述按钮由STM32单片机控制开闭，实现模式选择；

所述高压电击防御模块包括由三极管BG1、三极管BG2和变压器B1构成的交直流变换器，由二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4组成的桥式整流器、由三极管BG3和三极管BG4组成的多谐振荡器，由变压器B2、变压器B3和变压器B4组成的升压电路；

所述多频段超声防御模块由无稳态多谐振荡器、射极跟随变换器、压控振荡器、驱动放大电路和超响度压电陶瓷扬声器HA组成；所述无稳态多谐振荡器由时基集成电路IC1和外围阻容元件组成；所述射极跟随变换器由晶体管V和其偏置元件组成；所述压控振荡器由锁相环集成电路IC2和外围阻容元件组成；所述驱动放大电路采用内含功率放大电路和铁氧体升压变压器的TWH68专用放大模块。

有益效果：

第一、本申请可以广泛应用于进入林区工作人员的人身防护，有效防止野生动物肇事，对林区工作人员的人身及财产安全进行了有效防护。

第二、本申请采用了强光爆闪模块，使野生动物炫目，失去攻击能力，保护林区工作人员的人身安全。

第三、本申请采用了高压电击防御模块，采用变压器升压与LC谐振相结合的方式产生高压脉冲，可实现高压电击，保护林区工作人员的人身安全。

第四、本申请采用了GPS定位追踪模块和GPRS通信模块，应用到便携式林区人身防护装置中，可实现人员的精确定位，为涉险人员的营救创造了条件。

第五、本申请采用了多频段超声防御模块，实现了多频段切换，频速可调节的技术目标，解决了针对不同类型的攻击目标通过变频以达到驱逐作用，并可以进行频速调节以防止攻击方对单一频段或频率产生免疫力，有效对攻击方的听觉系统进行攻击，使其生理功能紊乱以达到驱逐目的。

附图说明

图1是本实用新型便携式林区人身防护装置的模块示意图。

图2是强光爆闪模块的电路图。

图3是高压电击防御模块的电路图。

图4是多频段超声防御模块的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型具体实施方式作进一步详细描述。

本实施例的便携式林区人身防护装置，模块示意图如图1所示；该便携式林区人身防护装置包括与STM32单片机连接的强光爆闪模块、高压电击防御模块、GPS定位追踪模块、GPRS通信模块和多频段超声防御模块，还包括用于给STM32单片机供电的充电电源。

所述强光爆闪模块的电路图如图2所示，该模块包括CN5728芯片，CN5728的1脚MODE、4脚VCC和8脚CE接输入电源，2脚ISET通过电阻接地，3脚GND接地，5脚LED通过发光二极管接地，6脚CT通过电容C1接地，7脚BIN通过按钮接地，所述按钮由STM32单片机控制开闭，实现模式选择；

CN5728能够对高亮度发光二极管提供高电流调制集成电路，CN5728内部集成有振荡器电路和状态寄存器，在按键输入管脚和定时电容连接管脚的配合下，可以控制发光二极管在强光、弱光、爆闪和关断四个状态中的三个或四个状态之间依次循环。

所述高压电击防御模块的电路图如图3所示，该模块包括由三极管BG1、三极管BG2和变压器B1构成的交直流变换器，由二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4组成的桥式整流器、由三极管BG3和三极管BG4组成的多谐振荡器，由变压器B2、变压器B3和变压器B4组成的升压电路；

元件的选择为：变压器B1用中波磁棒截取20mm和30mm长各两段，绕上线圈后用环氧树脂胶合成口字形磁环，各绕组数据见图3；本实施例选择用E11形磁芯；变压器B2、变压器B3和变压器B4用市售XD型380V/6.3V指示灯变压器，初次级倒过来使用，原6.3V次级并联起来作初级，原380V初级串联起来作次级。二极管BG1和二极管BG2的参数相同，β值大于60；

电路的原理为：在功能选择开关Ka置于1位置时，该电路用作照明电筒使用，在功能选择开关Ka置于2位置时，三极管BG1、三极管BG2和变压器B1构成交直流变换器，变压器B1升压后经桥式整流器向电容C2充电；三极管BG3和三极管BG4组成多谐振荡器，它输出脉冲触发可控硅导通，电容C2经可控硅、变压器B2、变压器B3和变压器B4的初级放电，于是变压器B2、变压器B3和变压器B4各次级相串联输出近万伏高压。

所述多频段超声防御模块的电路图如图4所示，该模块由无稳态多谐振荡器、射极跟随变换器、压控振荡器、驱动放大电路和超响度压电陶瓷扬声器HA组成；所述无稳态多谐振荡器由时基集成电路IC1和外围阻容元件组成；所述射极跟随变换器由晶体管V和其偏置元件组成；所述压控振荡器由锁相环集成电路IC2和外围阻容元件组成；所述驱动放大电路采用内含功率放大电路和铁氧体升压变压器的TWH68专用放大模块。

元件的选择为：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6和电阻R7选用1/4W碳膜电阻器或金属膜电阻器；电容C1选用涤纶电容器或独石电容器；电容C2选用耐压值为10V的铝电解电容器；电容C3和电容C4均选用高频瓷介电容器；VD选用1N4001或1N4007型硅整流二极管；IC1选用NE555时基集成电路；IC2选用CD4046型锁相环集成电路；HA选用TWH15型号筒式超响度压电陶瓷扬声器。

电路的原理为：接通电源后，无稳态多谐振荡器振荡工作，从IC1的7脚输出11Hz的振荡信号，此信号经V变换成锯齿波后，从IC2的9脚输人，经IC2控制和处理后，从IC2的4脚输出频率为18～30kHz的扫频信号，该信号经TWH68放大和升压后，驱动超响度压电陶瓷扬声器HA，发出100dB以上的超声波束，可驱逐一定范围内的老鼠及害虫；而改变电阻器R6、R7的电阻值及电容器C3的电容量，可以改变压控振荡器的频率。

需要说明的是，在以上实施例中，申请人已经充分考虑本申请是否公开充分的问题，对于强光爆闪模块、高压电击防御模块和多频段超声防御模块，申请人公开了所有电路，而电路中阻容等元件的具体参数，没有公开的部分，本领域技术人员也能够通过有限次实验获得，而没有具体公开的GPS定位追踪模块和GPRS通信模块的电路图，由于这两类模块已经广泛应用在手机、平板等电子设备上，属于现有技术，因此本领域技术人员能够根据相关资料实现这两个模块，故在本申请中不再重复说明。

需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的一种具体实施例，显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形，总之，本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。