創(chuàng)意電子小制作之儲藏室門被撬報(bào)警器

弄懂工作原理

儲藏室門被撬報(bào)警器的電路如圖13-1所示，它實(shí)質(zhì)上是一個振動式防盜報(bào)警器。壓電陶瓷片B1在這里用作振動傳感器，它緊貼房門扇背面固定在門鎖附近。模擬聲集成電路A和功率放大三極管VT2、揚(yáng)聲器B2等組成音響報(bào)警電路；晶體三極管VT1用于放大壓電陶瓷片B1產(chǎn)生的振動電信號，并向模擬聲集成電路A提供正脈沖觸發(fā)信號。

圖13-1儲藏室門被撬報(bào)警器電路圖

平時，晶體三極管VT1、VT2均處于截止?fàn)顟B(tài)，模擬聲集成電路A不工作，揚(yáng)聲器B2無聲，整個電路靜態(tài)電流為3μA左右。一旦竊賊撬鎖開門，就會引起門扇背面固定的壓電陶瓷片B1產(chǎn)生振動。B1輸出一個微弱的電信號，使原來截止的晶體三極管VT1導(dǎo)通，電池G1通過VT1向模擬聲集成電路A的觸發(fā)端提供一個正脈沖信號，使A受觸發(fā)工作。模擬聲集成電路A工作后，其輸出端輸出內(nèi)儲“?！恕甭曤娦盘?，經(jīng)晶體三極管VT2功率放大后，驅(qū)動揚(yáng)聲器B2發(fā)出響亮的告警聲。模擬聲集成電路A每受一次觸發(fā)，揚(yáng)聲器B2會連續(xù)發(fā)出3遍“?！恕甭?，時間約4s。

電路中，晶體三極管VT1未設(shè)置偏流電路，目的有兩個：一是利用晶體三極管VT1導(dǎo)通需壓電陶瓷片B1提供》0.65V正向電壓這一特性，使電路只對強(qiáng)烈的撬鎖振動有反應(yīng)，而對一般外界其他干擾引起的輕微振動無反應(yīng)，從而降低了報(bào)警器的誤報(bào)率；二是大幅度降低了電路的靜態(tài)電流，使電池使用時間大大延長。一般每換一次新干電池，可工作一年多時間。電池G1為模擬聲集成電路A提供合適的3V工作電壓，G2主要是和G1串聯(lián)起來，將晶體三極管VT2的工作電壓提高到6V，使揚(yáng)聲器B2發(fā)聲顯著增大。

準(zhǔn)備好元器件

本制作共用了10個元器件，采購清單見表13所示。

表13 元器件清單

A選用KD-153H型“?！恕遍T鈴專用模擬聲集成電路。該集成電路用黑膏封裝在一塊24mm×12mm的小印制電路板上，并給有插焊外圍元器件（主要是功率放大三極管）的孔眼，安裝使用很方便。KD-153H的主要參數(shù)：工作電壓范圍1.3～5V，典型值為3V，觸發(fā)電流≤40μA;當(dāng)工作電壓為1.5V時，實(shí)測輸出電流≥2mA、靜態(tài)總電流《0.5μA;工作溫度范圍-10～60℃。KD-153H也可用HFC1500系列集成電路中內(nèi)儲“?！恕甭暤?a href="http://ttokpm.com/v/tag/137/" target="_blank">芯片來直接代替。

晶體管VT1用9015（集電極最大允許電流I CM =-0.1A，集電極最大允許功耗P CM =310mW）或9012、3CG21型硅PNP三極管，要求電流放大系數(shù)β》50;VT2用9013 （I CM =0.5A，P CM =625mW）或3DG12、3DK4型硅NPN中功率三極管，要求β》100。

B1選用普通HTD27A-1或FT-27型壓電陶瓷片，其他型號的也可代用，但片徑宜盡可能選擇得大一些，以提高報(bào)警器觸發(fā)靈敏度。B用φ57mm以內(nèi)、阻抗是8Ω、額定功率≥0.25W的小口徑動圈式揚(yáng)聲器。

G1和G2分別用兩節(jié)5號干電池串聯(lián)（配套塑料電池架）組成，輸出電壓各為3V。配套的塑料電池架，既可以是獨(dú)立的兩個3V塑料電池架，也可以共用一個6V塑料電池架。

制作與使用

由于整個報(bào)警器所用元器件很少，所以不必另行自制印制電路板。焊接時，如圖13-1所示，將晶體三極管VT1和VT2直接焊在模擬聲集成電路A的小印制電路板上，然后把它和電池G1、G2一同裝入體積約為70mm×60mm×20mm的絕緣小盒內(nèi)。焊接時應(yīng)特別注意：電烙鐵外殼一定要良好接地，以免交流感應(yīng)電壓擊穿A內(nèi)部CMOS電路！壓電陶瓷片B1用長約20cm的雙股電線引出盒外；揚(yáng)聲器B2用雙股軟塑電線（長度視樓房距儲藏室的遠(yuǎn)近確定）引出盒外。揚(yáng)聲器B2可裝入一個塑料香皂盒內(nèi)，并事先在面板開出釋音孔，制成漂亮的小音箱。

實(shí)際應(yīng)用時，如圖13-2所示，將壓電陶瓷片B1用3顆長約1cm的木螺絲釘固定（或用強(qiáng)力膠粘固）在緊靠儲藏室門扇背面的門鎖部位，注意其金屬基板面應(yīng)平貼門扇，并將報(bào)警電路盒固定在門扇背面；揚(yáng)聲器盒則通過雙股塑皮導(dǎo)線引至樓上住人房間內(nèi)。這樣，一旦有竊賊撬鎖開門，揚(yáng)聲器B2就會發(fā)出響亮的“?！恕眻?bào)警聲。如果試驗(yàn)用手敲打門板需較大勁才能觸發(fā)電路，可對調(diào)一下壓電陶瓷片B1的兩根接線頭，則電路觸發(fā)靈敏度會提高許多。

圖13-2儲藏室門被撬報(bào)警器安裝圖

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