讀寫(xiě)坐姿不良提醒器

許多學(xué)生在讀書(shū)寫(xiě)字時(shí)，由于坐姿不規(guī)范，導(dǎo)致視力下降和體形發(fā)育不良。這里介紹的提醒器能夠在使用者讀寫(xiě)坐姿不規(guī)范時(shí)，反復(fù)發(fā)出“請(qǐng)注意，近視！快坐正！”語(yǔ)音，提醒及時(shí)調(diào)整坐姿。

整個(gè)裝置成本不足8元，制作簡(jiǎn)單、性?xún)r(jià)比高、使用方便，有興趣者何不動(dòng)手一試！

一、工作原理

讀寫(xiě)坐姿不良提醒器的電路如圖1所示。語(yǔ)音集成電路A、晶體三極管VT及揚(yáng)聲器B組成了語(yǔ)音發(fā)生電路。

SQ是一種玻璃水銀導(dǎo)電開(kāi)關(guān)，主要起到位置傾斜檢測(cè)作用；SA為電路電源開(kāi)關(guān)。

平時(shí)，當(dāng)讀寫(xiě)者坐姿端正時(shí)，玻璃水銀導(dǎo)電開(kāi)關(guān)SQ內(nèi)部?jī)山狱c(diǎn)斷開(kāi)，語(yǔ)音集成電路A無(wú)觸發(fā)信號(hào)不工作，揚(yáng)聲器B無(wú)聲。此時(shí)整機(jī)耗電甚微，實(shí)測(cè)靜態(tài)總電流＜3μA。

一旦讀寫(xiě)者身體傾斜超過(guò)限度，玻璃水銀導(dǎo)電開(kāi)關(guān)SQ內(nèi)部的兩接點(diǎn)就會(huì)被水銀珠橋接通，語(yǔ)音集成電路A因觸發(fā)端TG獲得正脈沖觸發(fā)信號(hào)而工作，其輸出端OUT送出內(nèi)儲(chǔ)的“請(qǐng)注意，近視！快坐正！”語(yǔ)音電信號(hào)，經(jīng)晶體三極管VT功率放大后，推動(dòng)揚(yáng)聲器B發(fā)出坐姿不良提醒語(yǔ)。

電路中，R、C1分別為語(yǔ)音集成電路A的外接振蕩電阻器和電容器，其數(shù)值大小影響語(yǔ)音聲音調(diào)及速度。C2為退耦電容器，它能消除因電池G內(nèi)阻增大而產(chǎn)生的揚(yáng)聲器發(fā)音畸變，相對(duì)延長(zhǎng)電池使用壽命。

二、元器件選擇

A選用HFC5209型“請(qǐng)注意，近視！快坐正！”語(yǔ)音集成電路，它采用軟封裝形式生產(chǎn)，小印制電路板尺寸為20mm×14mm，使用很方便。

HFC5209的主要參數(shù)：工作電壓范圍2.4～3.6V，輸出電流≤3mA，靜態(tài)總電流＜1μA，工作溫度范圍-10～60℃。

晶體管VT可用9013（集電極最大允許電流ICM=0.5A，集電極最大允許功耗PCM=625mW）或3DG12、3DK4、3DX201型硅NPN中功率三極管，要求電流放大系數(shù)β＞100。

SQ選用KG-101或KG-102型玻璃水銀導(dǎo)電開(kāi)關(guān)。R用RTX-1/8W型碳膜電阻器。C1用CC1型瓷介電容器，C2用CD11-10V型電解電容器。B用φ27mm×9mm、8Ω超薄微型動(dòng)圈式揚(yáng)聲器。SA用1×1小型撥動(dòng)開(kāi)關(guān)，G用SR44或G13-A型扣式微型電池兩粒串聯(lián)而成，電壓3V。

三、制作與使用

圖2所示為該讀寫(xiě)坐姿不良提醒器的印制電路板接線(xiàn)圖。

焊接時(shí)注意：電烙鐵外殼一定要良好接地！

語(yǔ)音集成電路A通過(guò)5根7mm長(zhǎng)的元件剪腳作引線(xiàn)焊到電路板上去。電池夾用兩片14mm×8mm的磷銅皮彎折成“L”形狀，并用小鉚釘鉚固到電路板上。

電池G在放入電池夾之前應(yīng)先套上φ13mm×12mm的塑料管，以免電池正極碰觸電路板上的銅箔造成短路。

焊接好的電路板連同揚(yáng)聲器B、電源開(kāi)關(guān)SA一起裝入尺寸約55mm× 33mm×14mm的絕緣小盒內(nèi)。玻璃水銀導(dǎo)電開(kāi)關(guān)SQ應(yīng)基本上水平安放在盒子中，電源開(kāi)關(guān)SA在盒子上部開(kāi)孔固定，并注意在盒面板為揚(yáng)聲器B開(kāi)出釋音孔。

裝配成的提醒器外形如圖3所示。

整個(gè)提醒器電路一般無(wú)需作任何調(diào)試，即可滿(mǎn)意工作。如嫌語(yǔ)音聲不夠真切，可通過(guò)適當(dāng)改變電阻器R的阻值（240～430kΩ）來(lái)加以調(diào)整。

使用時(shí)，將讀寫(xiě)坐姿不良提醒器戴在使用者頭部一側(cè)，在坐姿端正、眼睛與書(shū)本保持33cm距離的條件下，調(diào)整小盒方位和角度，使其內(nèi)部水銀開(kāi)關(guān)處于臨界接通狀態(tài)，即最佳工作靈敏度。這樣，隨著使用者身體稍一前傾，提醒器就會(huì)發(fā)出坐姿不良警告語(yǔ)。