自制磁控門(mén)窗防盜報(bào)警器

1、制作天地HANDS ON PROJECTS2010 VOL.0622本文介紹了一種成本低廉、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)約、性能穩(wěn)定、制作容易、調(diào)試簡(jiǎn)單、安裝簡(jiǎn)便、體積小巧的磁控門(mén)窗防盜報(bào)警器。該防盜報(bào)警器是日常工作和生活中(尤其是居室、倉(cāng)庫(kù)、密室等 非常適用的“門(mén)窗電子狗”。當(dāng)關(guān)閉的門(mén)窗被意外打開(kāi)時(shí), 該防盜報(bào)警器立即會(huì)發(fā)出連續(xù)的，尖銳的和響亮的“嘟”聲予以告警，直到門(mén)窗再次被關(guān)閉為止。一、工作原理該磁控門(mén)窗防盜報(bào)警器的電路原理如圖1所示。S1為常開(kāi)型干簧管，需與磁鐵配合工作。Q1為NPN 型三極管，Q2為PNP 型三極管。Q2的發(fā)射結(jié)是Q1的負(fù)載，而Q1又為Q2提供基極工作電流。BU 為高響度有源蜂鳴器（內(nèi)含振

2、蕩電路），是整個(gè)電路的報(bào)警發(fā)聲器件。R1是偏置電阻，為Q1的正常工作提供偏置電流。C1為交流旁路電容器, 主要用來(lái)減小電池BT 的交流內(nèi)阻, 使蜂鳴器發(fā)聲更響亮，并具有一定的延長(zhǎng)電池使用壽命的作用。S2為小型普通單刀單擲撥動(dòng)開(kāi)關(guān)，控制著整個(gè)電路工作。BT為9V 電池，為整個(gè)電路提供工作電源。當(dāng)磁鐵離開(kāi)常開(kāi)型干簧管S1一定距離時(shí)，S1斷開(kāi)。NPN型三極管Q1的基極電位上升，當(dāng)Q1處于正偏置時(shí)，Q1進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。這時(shí)，PNP型三極管Q2因得到Q1提供的基極工作電流也處于導(dǎo)通狀態(tài)。最后，導(dǎo)致高響度有源蜂鳴器BU 得電而開(kāi)始鳴叫報(bào)警。當(dāng)磁鐵靠近常開(kāi)型干簧管S1時(shí)，S1閉合。NPN 型三極管Q1的基極電

3、位下降，Vbe幾乎近似為零，Q1處于截止?fàn)顟B(tài)。這時(shí)，PNP型三極管Q2因失去Q1提供的基極工作電流而處于截止?fàn)顟B(tài)。最后導(dǎo)致高響度有源蜂鳴器BU 失電而停止鳴叫。該磁控門(mén)窗防盜報(bào)警器的磁鐵一般裝在門(mén)窗的室內(nèi)一側(cè)，靠近鎖或栓一邊的頂部的邊上；而將其電路板也裝在門(mén)窗的室內(nèi)一側(cè)，對(duì)應(yīng)的靠近鎖或栓一邊的頂部的框上。啟用時(shí)，只需將開(kāi)關(guān)S2撥到打開(kāi)位置。當(dāng)門(mén)窗正常關(guān)閉時(shí), 干簧管S1閉合, 三極管Q1、Q2處于截止?fàn)顟B(tài), 蜂鳴器BU 不發(fā)聲, 整機(jī)靜態(tài)電流約為100A（當(dāng)增大R1的阻值時(shí)，整機(jī)靜態(tài)電流還會(huì)變得更小）；當(dāng)門(mén)窗被意外打開(kāi)（如被撬開(kāi)、被撞開(kāi)、被鑰匙打開(kāi)等）時(shí), 干簧管S1斷開(kāi), 三極管Q1、Q2均

4、處于導(dǎo)通狀態(tài), 蜂鳴器BU 立即發(fā)出響亮的“嘟”聲。另外，如果要增大該磁控門(mén)窗防盜報(bào)警器的報(bào)警聲音和提高其報(bào)警可靠性，還可以再增加一個(gè)PNP 型三極管和一個(gè)高響度的有源蜂鳴器；如果要增加其工作狀態(tài)指示，還可以將一個(gè)限流電阻與一個(gè)發(fā)光二極管串聯(lián)后接入到電路中。相關(guān)改進(jìn)后的磁控門(mén)窗防盜報(bào)警器電路原理如圖2所示。作 者自制磁控門(mén)窗防盜報(bào)警器余建波 劉耀海冷見(jiàn)陽(yáng) 楊振興100kQ2S9012S1100kR210kD1LEDQ2S9012圖1 磁控門(mén)窗防盜報(bào)警器電路原理圖R1BT 9VS2Q1S9014BU+SN 圖2 改進(jìn)后的磁控門(mén)窗防盜報(bào)警器電路原理圖R1BT 9V S2Q1S9014BU1+SS1

5、NQ3S9012BU2VT 23二、元器件選擇本磁控門(mén)窗防盜報(bào)警器所用的元器件均為普通元器件, 它們的外形如圖3所示。圖3 磁控門(mén)窗防盜報(bào)警器所用元器件開(kāi)關(guān)S1選用常開(kāi)型干簧管。它由一對(duì)磁性材料制造的彈性舌簧組成，被密封于玻璃管中。舌簧端面互疊并留有一條間隙，觸點(diǎn)上鍍有一層貴金屬，玻璃管中還灌充有惰性氣體。這就使得干簧管既有穩(wěn)定的性能，又有很長(zhǎng)的使用壽命。當(dāng)有恒磁鐵或線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)靠近開(kāi)關(guān)時(shí)，一旦生成的磁場(chǎng)吸引力大于舌簧的彈性所產(chǎn)生的阻力，兩片舌簧接觸到一起，致使開(kāi)關(guān)閉合；當(dāng)恒磁鐵或線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)遠(yuǎn)離開(kāi)關(guān)時(shí)，一旦生成的磁場(chǎng)吸引力小于舌簧的彈性所產(chǎn)生的阻力，兩片舌簧重新分開(kāi)，致使開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。開(kāi)關(guān)S

6、2選用小型普通單刀單擲撥動(dòng)開(kāi)關(guān)即可。Q1可用正品的S9014(集電極最大允許電流ICM=0.15A,最大允許功耗PCM=450mW或S9013、3DG8等NPN 型硅小功率三極管(電流放大系數(shù)值為50200；Q2或Q3可用正品的S9012(ICM=0.5A，PCM=625mW或3CX200、3CG23等PNP 型硅中功率三極管，值可在30100間選擇。蜂鳴器BU1或BU2選用耐壓值大于9V 的，高響度的有源蜂鳴器（內(nèi)含振蕩電路）。電阻R1或R2可選用RTXE,1/8W型碳膜電阻器。其中R1為100K，R2為10K。另外，適當(dāng)增大R1的阻值可以減小整個(gè)電路的靜態(tài)功耗，但也會(huì)減小有源蜂鳴器的響聲。

7、另外，發(fā)光二極管D1會(huì)增大整個(gè)電路的功耗，調(diào)試好最好不用。電容C1選用CD11-16V型，1000F電解電容器。發(fā)光二極管D1選用3mm的普通發(fā)光二極管（紅、綠、黃、藍(lán)等發(fā)光顏色均可）。電池BT 選用6F22型9V 層疊電池。連接這種類型的電池，通常需要專用的電池扣，以方便更換。三、制作與使用由于該磁控門(mén)窗防盜報(bào)警器的設(shè)計(jì)十分簡(jiǎn)約，所以可選用萬(wàn)能電路板來(lái)制作。圖4即是采用萬(wàn)能電路板制作的改進(jìn)后的磁控門(mén)窗防盜報(bào)警器實(shí)物圖。圖4 磁控門(mén)窗防盜報(bào)警器實(shí)物圖下面以改進(jìn)后的這款磁控門(mén)窗防盜報(bào)警器為例，介紹相關(guān)的制作與使用技巧。1.元器件的焊接由于選用的元器件的引腳均較小，用功率為25W 左右的電烙鐵焊接

8、即可。焊接元器件時(shí)，有如下注意事項(xiàng)：（1）彎折干簧管管腳時(shí)要特別注意： 玻璃管體與金屬管腳結(jié)合部會(huì)受到外力作用，易導(dǎo)致玻璃管 破裂，使里面灌充的惰性氣體泄露出來(lái)，影響到干 簧管的正常性能和使用壽命。因此，彎折時(shí)，宜先用左手拿著尖嘴鉗夾緊靠近玻璃管體一邊的金屬管腳，然后根據(jù)安裝位置，再用右手拿著鑷子輕輕彎折該金屬管腳相應(yīng)的位置。另外，為發(fā)揮出干簧管在使用時(shí)的最大靈敏度，其金屬管腳彎折的方向應(yīng)與舌簧片在同一平面內(nèi)。這樣，當(dāng)干簧管的金屬管腳垂直焊接到電路板上以后，垂直于電路板放置的磁鐵才會(huì)對(duì)舌簧片有最大的吸引力作用效果，從而確保干簧管在使用時(shí)發(fā)揮出最大的靈敏度。 2010 VOL.0624（2）將有

9、源蜂鳴器接入電路時(shí)，需要注意其正、負(fù)極。有源蜂鳴器的引腳中，通常長(zhǎng)的為正極（在其頂部或外壁所對(duì)應(yīng)大概位置，一般也印制有“+”符號(hào)），短的為負(fù)極。另外，在焊接完有源蜂鳴器后，還要將出廠前在其頂部粘貼的圓形封條撕下，以便于其高響度發(fā)聲。（3）固定6F22型9V 層疊電池到電路板上時(shí)，可剪兩段約60mm 長(zhǎng)的，細(xì)的帶皮銅芯電纜線，彎成“”形，取適當(dāng)距離焊接在電路板上，再將9V 層疊電池插到這兩個(gè)“”形捆扎條中。2.測(cè)試該磁控門(mén)窗防盜報(bào)警器只要元器件質(zhì)量保證、焊接無(wú)誤, 均可正常工作。測(cè)試時(shí)，正常工作的該磁控門(mén)窗防盜報(bào)警器的特點(diǎn)為：閉合電源開(kāi)關(guān)S2時(shí), 發(fā)光二極管D1應(yīng)發(fā)光指示，蜂鳴器BU1和BU2也

10、應(yīng)立即發(fā)出“嘟”聲，整機(jī)工作電流約為190mA ；當(dāng)用磁鐵靠近干簧管S1時(shí)，發(fā)光二極管D1應(yīng)仍然發(fā)光指示，但報(bào)警聲應(yīng)馬上停止，整機(jī)靜態(tài)電流約為1.9mA。3.安裝安裝時(shí), 根據(jù)防盜的需要, 一般將磁鐵裝在門(mén)窗的室內(nèi)一側(cè)，靠近鎖或栓一邊的頂部的邊上，而將其電路板裝在門(mén)窗的室內(nèi)，對(duì)應(yīng)的靠近鎖或栓一邊的頂部的框上。然后，根據(jù)磁鐵的磁場(chǎng)吸引力的大小，采用磁鐵緩慢靠近干簧管的調(diào)試方法，即可測(cè)出最大感應(yīng)距離，再取最大感應(yīng)距離的1/2至2/3作為實(shí)際的安裝距離（這樣既可以保證干簧管的靈敏度和使用壽命，又可以方便電路板和磁鐵的安裝）。最后，再以門(mén)或窗的縫隙作為中間位置，將該磁控門(mén)窗防盜報(bào)警器的電路板和磁鐵分別

11、固定到合適位置。需要設(shè)防時(shí)，只須將相應(yīng)的門(mén)窗關(guān)好，將電源開(kāi)關(guān)S2撥到閉合位置。當(dāng)有意關(guān)閉的門(mén)窗被意外打開(kāi)時(shí), 該防盜報(bào)警器立即會(huì)發(fā)出連續(xù)的，尖銳的和響亮的“嘟”聲予以告警，直到門(mén)窗再次被關(guān)閉。由于該防盜器安裝簡(jiǎn)便和體積小巧, 因而還可作為柜子、抽屜的防盜衛(wèi)士。安裝和使用方法與以上也是類似的。隨著國(guó)民生活水平逐年提高，越來(lái)越多的都市人喜歡在家里設(shè)置一個(gè)水族箱以養(yǎng)觀賞魚(yú)和水草。由于絕大多數(shù)熱帶魚(yú)和水草最適宜生長(zhǎng)的溫度在2428左右，所以水族箱必須要有恒溫控制裝置。筆者專門(mén)設(shè)計(jì)制作了這一簡(jiǎn)單而實(shí)用的溫控器，主要用于夏天水族箱散熱風(fēng)扇和電子制冷溫控，控溫的范圍設(shè)計(jì)為2329，實(shí)測(cè)溫控精度小于正負(fù)0.5，很適合DIY 水族散熱風(fēng)扇和電子冷水機(jī)的朋友制作參考。由于電路很簡(jiǎn)單，相信稍為有電子制作經(jīng)驗(yàn)的朋友都能按圖順利制作。溫控驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路筆者設(shè)計(jì)了兩種供選擇，分別是用N 溝道功率MOSFET 管和繼電器，電路分別如圖1和圖2所示，讀者可根據(jù)實(shí)際需要選擇制作。一、工作原理兩款電路不同之處，僅在驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路部分，工作原理基本一樣?，F(xiàn)以功率MOSFET 管那款作原理介紹。電路主要由溫度傳感器RT1、測(cè)溫橋路、帶滯后的電壓