創意電子小製作,便攜式防盜報警器

這裡介紹的防盜報警器實物外形如圖3-1所示,它具有成本低、製作容易、調試簡單、體積小巧、攜帶方便和用途廣泛等特點,是生活中(尤其是節假日出門旅遊時)很有用的“電子衛士”。

創意電子小製作,便攜式防盜報警器

圖3-1  便攜式防盜報警器實物外形圖

當作案的小偷在不知不覺中扯斷非常細的報警線(細漆包線)時,防盜報警器即會發出響亮的“嘟……”聲來。

弄懂工作原理

便攜式防盜報警器的電路如圖3-2所示。X1、X2為接線柱,L是纏繞在防盜物(或佈設在小偷必經之路)上的細漆包線。VT1、VT2是兩隻極性相反的晶體三極管。VT2的發射結是VT1的負載,而VT1又為VT2提供基極電流,它們互相配合工作,在電阻器R2、電容器C1的正反饋作用下形成振盪,所以這個電路叫做互補型自激多諧振盪器。

平時,晶體三極管VT1的發射結被細漆包線L短路,VT1、VT2均處於截止狀態,振盪電路不工作,揚聲器B無聲。此時整機耗電十分節省,實測靜態總電流僅為30μA。一旦小偷搬動防盜物,緊纏的細漆包線L就會被扯斷,晶體三極管VT1由電阻器R1獲得偏流,振盪電路立即起振,振盪電流通過揚聲器B,使之發出響亮的“嘟……”聲來。

電路中,振盪頻率主要取決於時間常數τ=R1×C1,故增減電阻器R1的阻值或電容器C1的容量,就可以改變揚聲器B的發聲音調。C2為交流旁路電容器,主要用來減小電池G的交流內電阻,使揚聲器B發聲更加響亮,並相對延長電池的使用壽命。

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圖3-2  便攜式防盜報警器電路圖

準備好元器件

本製作所用的13個電子元器件全部為讀者容易購買到的普通元器件,為方便初學者易認易購,特給出圖3-3所示的實物外形圖和表3所示的元器件清單。各元器件具體說明如下。

晶體管VT1可用9014(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3DG8型硅NPN小功率三極管,要求電流放大係數β值在50~200為宜;VT2可用9012(I CM =-0.5A,P CM =625mW)或3CX200、3CG23型硅PNP中功率三極管,β值可在30~100選擇。

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圖3-3  需要準備的元器件實物外形圖

表3 元器件清單

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R1、R2均用RTX-1/8W型碳膜電阻器。C1用CT1型瓷介電容器,C2用CD11-10V型電解電容器。B用φ57mm、阻抗8Ω、額定功率0.25W的小口徑動圈式揚聲器。SA可用小型CKB-1型單刀雙擲撥動開關(僅用其中一擲)。X1、X2用普通小型接線柱,如720型小型彩色接線柱。

L用一定長度(具體視實際需要而定)、φ0.1mm以內的細漆包線,可拆自廢舊變壓器或線圈。對漆包線粗細的要求是,既有一定強度,又能夠在小偷搬動防盜物時很容易被扯斷。漆包線過細,佈線不方便,尤其是接頭處漆皮連接比較困難外,還很容易不小心被弄斷;漆包線過粗,往往在小偷搬動防盜物時不容易被扯斷,還會很容易被小偷發覺。

G用兩節5號乾電池串聯而成,電壓為3V;如欲進一步增大報警音量,可將電池組電壓提高到4.5V或6V,即用3節或4節5號乾電池串聯供電。

開始動手製作

圖3-4所示是該防盜報警器的印製電路板接線圖。印製電路板可用刀刻的方法制作,實際尺寸約為30mm×20mm。

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圖3-4  便攜式防盜報警器印製電路板接線圖

圖3-5(a)所示是用刀刻法制成的印製電路板實物圖。阻容元件和晶體三極管直接焊在電路板上,揚聲器B、電源開關SA、電池G、接線柱X1和X2通過適當長度的導線與電路板焊通。焊接好的印製電路板(a)刀刻法制成的電路板 (b)焊接好元器件的電路板實物如圖3-5(b)所示。

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圖3-6  便攜式防盜報警器實物裝配圖

整個電路按圖3-6所示裝入一外觀精美的電子音樂門鈴專用塑料外殼內,外殼尺寸約為100mm×65mm×32mm,要求盒內具有安裝φ57mm揚聲器的位置,面板開有揚聲器釋音孔,並且帶有“一體化”的兩節5號乾電池(3V)架。外殼面板適當位置處按照圖3-7所示,開孔固定接線柱X1、X2;側面則按照圖3-8所示,開孔通過2顆小螺絲釘固定電源開關SA即可。

需要指出的是,與印製電路板上晶體三極管VT2集電極相通的揚聲器B的一端,連接線不用軟電線,而是按照圖3-5(b)中的“接揚聲器B”所示採用了稍粗、較硬一些的元器件剪腳線,這樣可以通過該剪腳線將電路板直接焊接並固定到揚聲器的接線端,如圖3-9所示。由於電路板體積小、重量輕,這種固定方法不需要任何螺絲釘等材料,簡單而便捷。

該防盜報警器只要元器件質量保證,焊接無誤,一般通電後即可正常工作。閉合電源開關SA,揚聲器B應能立即發出“嘟……”聲;用一段導線接通(或用小螺絲刀“橋接”)接線柱X1和X2,警報聲應馬上停止。

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圖3-7  接線柱的固定方法

如嫌防盜報警器發聲時音調太低沉(或高尖),可通過適當減小(或增大)電容器C1的容量或電阻器R1的阻值加以調節。如果覺得音量不夠,可適當增大電阻器R2的阻值一試;但R2阻值也不可太大,否則電路報警時的耗電量將會顯著增大,並且電路起振困難。

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圖3-8  電源開關的固定方法

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圖3-9  巧妙固定印製電路板

投入實際使用

實際使用時,根據防盜需要,將細漆包線L佈設在房門或窗戶的周圍,或系在貴重物品上,或佈設在防盜現場的四周,線頭兩端用細砂紙打掉漆皮後接防盜器上的X1、X2兩接線柱。將防盜器放置在既不容易被小偷發覺、又能使聲音很好傳播出去的地方(如臥室床頭等地),合上電源開關SA,就可進行適時監測並報警了。

當你乘坐公共交通工具出門旅行時,行李的防盜是一個特別值得關心的問題。由於此防盜器體積小巧、便於攜帶,所以還可作為旅途中行李包的“防盜衛士”。方法是:在乘坐火車或汽車時,將防盜器放在旅行包裡,並將包放在行李架上,漆包線從包內引出繞過行李架鐵桿再回到包中去,合上電源開關,鎖好旅行包,主人就可安心體息了。如果有人行竊,勢必會扯斷漆包線,旅行包內就會發出響亮的“嘟……”聲,起到警示作用。


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