自制老人多用途報警手杖

每到“老人節(jié)”，總是為了送老人什么禮物給而傷腦筋。在這里，我支你一招：你可制成新穎實用的老人多用途報警手杖，送給年邁的爺爺、奶奶或長輩，以表達自己的一片孝心!

老人多用途報警手杖是在普通手杖內(nèi)安裝上了專門的報警電路制作而成，它具有老人橫穿馬路聲光警示、發(fā)生意外尋求救助、防盜報警、天亮報曉等四種功能，是老人生活中非常有用的“好幫手”!

一、工作原理

老人多用途報警手杖的電路如圖1所示，它主要采用了模擬聲集成電路A。平時，模擬聲集成電路A不工作，晶體三極管VTI、VT2均截止，整個電路靜態(tài)耗電甚微(實測總電流<3μA)。

當模擬聲集成電路A的觸發(fā)端TG受到高電平(或正脈沖)觸發(fā)時，A內(nèi)部電路工作，其輸出端OUT輸出內(nèi)儲的“叮一咚”聲電信號，經(jīng)晶體三極管VT1功率放大后，推動揚聲器B發(fā)聲；與此同時，揚聲器B兩端的部分音響電信號經(jīng)限流電阻器R2加至晶體三極管VT2的發(fā)射結(jié)，經(jīng)VT2功率放大后，驅(qū)動小電珠H隨聲響節(jié)奏閃光。

SA為功能選擇開關(guān)，當其撥至位置“1”時，水銀導(dǎo)電開關(guān)SQ和光敏電阻器RL被接人模擬聲集成電路A的觸發(fā)回路。

手杖不用時豎直放置或使用時基本呈豎立狀態(tài)，SO內(nèi)部水銀觸點斷開，與其并接的RL也被遮光罩罩住呈高阻值，故A的觸發(fā)端TG無法獲得高電平觸發(fā)信號，報警電路無聲光信號產(chǎn)生。

當老人急需幫助時，隨著手杖落地或老人有意橫放手杖，SQ內(nèi)部水銀觸點接通，A獲得高電平觸發(fā)信號，電路即產(chǎn)生聲、光信號，從而提醒附近的人們迅速給以救助。

用于天亮報曉時，將手杖豎放在窗臺上，取掉光敏電阻器RL上的遮光罩，將感光孔朝向窗外；天亮時，RL感光呈低電阻值，A受高電平信號觸發(fā)，電路即發(fā)出報曉聲。

當老人橫穿馬路時，將功能選擇開關(guān)SA撥至位置“2”，模擬聲集成電路A便會經(jīng)電阻器R1獲得高電平觸發(fā)信號，電路即產(chǎn)生聲、光信號，提示車輛司機注意。

如果在插孔XS內(nèi)接人由干簧管E、小磁鐵等組成的磁控開關(guān)，則可構(gòu)成簡易防盜報警器，可用于家庭門窗及貴重物的防盜報警。平時，小磁鐵靠近并吸合干簧管E內(nèi)部的常開觸點，使模擬聲集成電路A的觸發(fā)端TG接地(VSS)，報警電路無聲、光信號產(chǎn)生；一旦發(fā)生盜情，小磁鐵就會遠離干簧管E使其內(nèi)部觸點斷開，模擬聲集成電路A便經(jīng)電阻器R1獲得高電平觸發(fā)信號，使電路同樣產(chǎn)生聲、光報警信號。

二、元器件選擇

A選用KD-153H型“叮－咚”門鈴專用模擬聲集成電路。KD-153H的主要參數(shù)：工作電壓范圍1.3V～5V，觸發(fā)電流≤40μA；當工作電壓為1.5V時，實測輸出電流≥2mA、靜態(tài)總電流<0.5μA；工作溫度范圍-10℃～60℃。

VT1選用9013或3DG12、3DK4、3DX201型硅NPN中功率三極管，VT2選用9012或3CG23型硅PNP中功率三極管，均要求電流放大系數(shù)β>150。

SQ選用KG-205型萬向玻璃水銀導(dǎo)電開關(guān)，其外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示，外形尺寸約為φ5mm×13mm，要求工作角度≥45°。該水銀導(dǎo)電開關(guān)是在玻璃管內(nèi)封裝上一定量的水銀，并引出直電極和環(huán)電極密封而成，通過水銀球的移動來實現(xiàn)開關(guān)的通斷。

當水銀導(dǎo)電開關(guān)處于圖2(a)所示的垂直狀態(tài)時，由于水銀球僅與直電極接觸，而環(huán)電極與直電極間是相互不接觸的，所以水銀導(dǎo)電開關(guān)呈斷開狀態(tài)。

當水銀導(dǎo)電開關(guān)按圖2(b)所示向任意方向傾斜時，一旦傾角超過工作角度，則與直電極接觸的水銀球還會與環(huán)電極接觸，這等于通過水銀球橋接通了直電極和環(huán)電極，從而使水銀導(dǎo)電開關(guān)呈導(dǎo)通狀態(tài)。

可見，只要通過改變這種水銀導(dǎo)電開關(guān)的“工作角度”，內(nèi)部兩個電極便會通過水銀球完成“開”或“關(guān)”的動作。

E可選用JAG-3型常開觸點干簧管。小磁鐵可用F18型(尺寸：18mm×5mm×6.2mm)，亦可拆自廢舊磁性鉛筆盒或柜櫥用磁性碰鎖。

RL宜選用MG44-03型塑料樹脂封裝光敏電阻器。RL也可用其他亮阻≤5kΩ、暗阻≥1MΩ的普通光敏電阻器來直接代用。

R1、R2均用RTX-1／8W型碳膜電阻器。C用CD11-10V型電解電容器。B用8Ω、0.25W小口徑電動式揚聲器。H用市售手電筒常用的3.8V、0.3A小電珠。SA用CKB-1型單刀雙擲微型撥動開關(guān)。XS用CKX2-3.5型耳塞機用插孔，XP配套用CSX2-3.5型插頭。G用三節(jié)5號干電池串聯(lián)而成，電壓4.5V。

三、制作與使用

圖3所示為該老人多用途報警手杖的印制電路板接線圖。印制電路板用刀刻法制作，實際尺寸約為40mm×25mm。晶體三極管VT1可直接插焊在模擬聲集成電路A的小印制電路板上。

A的小印制電路板則通過4根長約6mm的元器件剪腳線插焊在電路板上。焊接時注意：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集成電路!

焊接好的電路機芯(磁控開關(guān)及插頭xP除外)按照圖4所示，全部裝入一個普通空心手杖(如竹制或硬塑料管制手杖)內(nèi)。

手杖頂端分別開孔伸出小電珠H、開孔固定功能選擇開關(guān)SA，并要求為小電珠H裝上紅色透光保護罩；手柄前端固定揚聲器B，并在其下方為光敏電阻器RL開出感光窗口，要求分別為揚聲器B加裝上釋音良好的保護殼體、為光敏電阻器RL配上遮光罩(實為一黑色橡皮塞)，要求遮光罩裝卸靈活。

手杖里側(cè)適當位置處開孔固定插孔XS。需要注意的是，水銀導(dǎo)電開關(guān)SQ在手杖內(nèi)安裝時應(yīng)像圖2(a)所示的那樣豎立固定，其安裝角度直接影響求助報警的靈敏度。手柄應(yīng)做成可拆卸式，以方便更換干電池G。

制成的報警手杖，電路無需任何調(diào)試，便可投入使用。手杖每次使用后，都應(yīng)豎立放置，并且功能選擇開關(guān)SA撥位置“1”。用于防盜報警時，功能選擇開關(guān)SA撥位置“2”，磁控開關(guān)的具體安裝方法應(yīng)根據(jù)實際情況而確定，下面僅介紹幾種典型安裝方法：

(1)當用于門窗或抽屜的防盜報警時，可將小磁鐵固定在門窗或抽屜的移動邊沿上，干簧管E則固定在框邊對應(yīng)處，要求位置選擇得既隱蔽又報警靈敏。干簧管E的兩根引線盡量以隱蔽方式通過插頭XP與手杖相連。

(2)當用于彩電(或其他貴重物品)的防盜報警時，可將小磁鐵用強力膠粘貼在電視機的底座下面(注意遠離熒屏)空閑位置處，在放置電視機的桌(柜、臺)下，選擇最能有效地使干簧管E兩觸點可靠吸合的位置固定干簧管E。最后，將干簧管引線通過插頭XP與遠處(如臥室等)的報警手杖相接即成。

(3)如果要同時防護多臺家用電器等，可根據(jù)需要選用數(shù)組干簧管及對應(yīng)小磁鐵，按照上面介紹的方法安裝好以后，通過導(dǎo)線將所有干簧管串聯(lián)起來，再將首、尾引線通過插頭XP與報警手杖相接。

還可在家里所有門窗上都安上小磁鐵及對應(yīng)干簧管，構(gòu)成家庭簡易防盜系統(tǒng)，不論小偷撬門還是破窗入室作案，均會引發(fā)手杖報警聲。