雙功能語音門鈴

讀者如果制作了本刊上一期（2012年第12期）所介紹的“‘請隨手關(guān)門’提醒器”這個小制作的話，是否有了這樣的想法：這個制作跟家里所安裝的普通“會說話的電子門鈴”具有類似的功用和安裝方式，它們都是在房門上安裝的，都使用兩節(jié)5號干電池和揚(yáng)聲器……

那么，能不能將兩者“合二為一”呢？答案是肯定的！下面就向你介紹這種雙功能語音門鈴的制作方法。

雙功能語音門鈴的特點(diǎn)是：當(dāng)客人來訪按動門口的按鈕開關(guān)時(shí)，它會發(fā)出“叮咚，您好！請開門！”的女中音聲；當(dāng)有人出入房門而忘記關(guān)門或未關(guān)嚴(yán)門扇時(shí)，它便延時(shí)反復(fù)發(fā)出悅耳動聽的“請隨手關(guān)門！”提醒語，直到關(guān)好房門為止。

這種雙功能語音門鈴頗適合居住單元樓的家庭安裝使用，它既能良好地通報(bào)客人的來訪，又能有效地避免因不注意隨手關(guān)妥房門而引發(fā)的失盜等不測事件。

一、工作原理

雙功能語音門鈴的電路如圖1所示。語音集成電路A1、電阻器R1、晶體三極管VT1和VT2、按鈕開關(guān)SB等元器件組成了語音型“叮咚”門鈴電路，其中R1為A1外接振蕩電阻器。當(dāng)客人來訪按動門口的按鈕開關(guān)SB時(shí)，A1的觸發(fā)端TG就會經(jīng)SB從電源正極獲得正脈沖信號，觸發(fā)A1工作，使A1從輸出端OUT輸出一遍內(nèi)儲的“叮咚，您好！請開門！”語音電信號，經(jīng)VT1和VT2構(gòu)成的復(fù)合三極管功率放大后，推動揚(yáng)聲器B發(fā)出清晰響亮的語音門鈴聲。

A1觸發(fā)端內(nèi)部電路已設(shè)有防亂按功能電路，即每按一次SB，揚(yáng)聲器只播放一遍“叮咚，您好！請開門！”聲；如果按死SB不松手或惡作劇者用膠布粘死按鈕開關(guān)，均不會像普通門鈴那樣連續(xù)不停地發(fā)聲，這是A1芯片在生產(chǎn)時(shí)的一個新改進(jìn)。

語音集成電路A2、晶體三極管VT3、電阻器R3和R4、電容器C2、干簧管E和小磁鐵等元器件組成了語音型延時(shí)關(guān)門提醒器電路。其中R4為A2外接振蕩電阻器；R3、C2組成延時(shí)電路；E為干簧管，它固定在門框上，對應(yīng)小磁鐵則固定在門扇邊沿上。

平時(shí)，房門關(guān)閉時(shí)干簧管E受小磁鐵產(chǎn)生的磁場作用，其內(nèi)部兩常開觸點(diǎn)被磁化吸合，電容器C2兩端被E短路，A2的觸發(fā)端TG得不到高電平觸發(fā)信號，A2不工作，揚(yáng)聲器B無聲。一旦房門被人打開，小磁鐵就會隨門扇被移開，E失去外磁場作用，其內(nèi)部兩觸點(diǎn)依靠自身彈性跳開；電池G通過R3對C2充電，約經(jīng)8秒時(shí)間，C2兩端充電電壓達(dá)到0.65+1/2VDD，VD導(dǎo)通，A2的觸發(fā)端TG獲得高電平觸發(fā)信號，A2內(nèi)部電路工作，其輸出端OUT反復(fù)輸出內(nèi)儲的“請隨手關(guān)門！”語音電信號，經(jīng)VT3功率放大后，推動揚(yáng)聲器B發(fā)出響亮的提醒語，直到關(guān)好房門為止。

房門關(guān)閉后，小磁鐵隨門扇一起又靠近干簧管E，使其內(nèi)部兩觸點(diǎn)重新吸合，快速將C2兩端的充電電荷泄放掉，則揚(yáng)聲器B最多只發(fā)出一遍“請隨手關(guān)門！”聲即停止，電路又進(jìn)入守候工作狀態(tài)。如果出入房門者在開門后8秒之內(nèi)關(guān)妥了房門，因C2兩端充電電壓尚未達(dá)到A2的觸發(fā)閥值以上，故提醒器電路不會工作。

電路中，C1可消除按鈕開關(guān)SB引線較長時(shí)，周圍雜波感應(yīng)信號對語音集成電路A1所造成的誤觸發(fā)。C3是退耦電容器，在電池快用舊時(shí)，可有效避免產(chǎn)生語音的畸變，相對延長電池使用壽命。

二、元器件選擇

A1選用XD-353型“叮咚”語音門鈴專用集成電路，它采用黑膠封裝形式安裝在一小塊尺寸約為25mm×20mm的小印制電路板上，俗稱軟封裝，安裝使用很方便。

A2選用HFC5203A型語音集成電路，它采用黑膠封裝形式安裝在一小塊尺寸約為24mm×12mm的小印制電路板上，其主要參數(shù)：工作電壓范圍2.4V～5V，觸發(fā)電流≤40μA；當(dāng)工作電壓為3V時(shí)，實(shí)測輸出電流≥3mA、靜態(tài)總電流<0.5μA；工作溫度范圍-10℃～60℃。

VT1選用9014（集電極最大允許電流ICM=0.1A，集電極最大允許功耗PCM=310mW）或3DG8型硅NPN小功率三極管，要求β>50；VT2、VT3 均用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、3DX201、3DK4型硅NPN中功率三極管，均要求β>100；VD用1N4148型硅開關(guān)二極管。

C1用CT1型瓷介電容器，C2、C3用CD11-16V型電解電容器。R1～R4一律用RTX-1/8W型碳膜電阻器。E選用體積較小的JAG-4或JAG-3型常開觸點(diǎn)干簧管，小磁鐵最好選用磁性較強(qiáng)的條形永久磁鐵，從市售磁性碰鎖或廢舊磁性鉛筆盒中拆出來的磁鐵，使用效果就挺不錯。SB用普通電子門鈴專用按鈕開關(guān)。B用8Ω、0.25W小口徑動圈式揚(yáng)聲器。G用兩節(jié)5號干電池串聯(lián)（需配套塑料電池架）而成，電壓3V。

三、制作與使用

除小磁鐵和按鈕開關(guān)SB外，其余元器件全部焊裝在電子門鈴專用外殼或體積合適的市售香皂盒內(nèi)。

因集成電路外圍元器件不是太多，故不另外單獨(dú)設(shè)計(jì)制作印制電路板，而是照圖2所示，將有關(guān)元器件直接焊在語音集成電路A1、A2芯片自帶的小印制電路板上即可。

干簧管E不必用導(dǎo)線引出盒外，將它緊貼盒內(nèi)壁底部水平固定即可。

使用時(shí)，按圖3所示將雙功能門鈴盒掛在房內(nèi)門框頂部，按鈕開關(guān)安裝固定在房門外面的門框上，并通過雙股軟細(xì)電線與房內(nèi)門鈴盒電路相接。

小磁鐵則對應(yīng)門鈴盒底部的干簧管，固定在門扇頂邊沿處。反復(fù)細(xì)調(diào)門鈴與小磁鐵間的相對位置，使門關(guān)實(shí)后，干簧管E內(nèi)部兩常開觸點(diǎn)能夠可靠吸合，門稍一錯開，干簧管E內(nèi)部的兩觸點(diǎn)又能馬上釋放為止。

該門鈴電路一般不用調(diào)試就可正常工作。如嫌開門后延時(shí)發(fā)聲的時(shí)間太長（或太短），可適當(dāng)減?。ɑ蛟龃螅╇娮杵鱎3或電容器C2的數(shù)值加以調(diào)節(jié)；如嫌語音聲速度太快（或太慢），可適當(dāng)增大（或減小）對應(yīng)電阻器R1或R4的阻值加以調(diào)節(jié)。

整個電路靜態(tài)耗電實(shí)測<30μA，工作時(shí)不超過 140mA，故用電十分節(jié)省，每換一次新干電池，可工作近一年的時(shí)間。