磁控門窗防盜報警器,Burglar Alarm

關(guan) 鍵字：磁控，防盜報警電路

作者：餘(yu) 建波 劉耀海 冷見陽 楊振興(xing)

    本文介紹了一種成本低廉、設計簡約、性能穩定、製作容易、調試簡單、安裝簡便、體(ti) 積小巧的磁控門窗防盜報警器。

    該防盜報警器是日常工作和生活中(尤其是居室、倉(cang) 庫、密室等)非常適用的“門窗電子狗”。當關(guan) 閉的門窗被意外打開時，該防盜報警器立即會(hui) 發出連續的，尖銳的和響亮的“嘟…·”聲予以告警．直到門窗再次被關(guan) 閉為(wei) 止。

一、工作原理

    該磁控門窗防盜報警器的電路原理如圖1所示。s1為(wei) 常開型幹簧管，需與(yu) 磁鐵配合工作。Q1為(wei) NPN型三極管，Q2為(wei) PNP型三極管。Q2的發射結是Q1的負載，而Q1又為(wei) Q2提供基極工作電流。Bu為(wei) 高響度有源蜂鳴器(內(nei) 含振蕩電路)，是整個(ge) 電路的報警發聲器件。R1是偏置電阻，為(wei) Q1的正常工作提供偏置電流。c1為(wei) 交流旁路電容器．主要用來減小電池BT的交流內(nei) 阻，使蜂鳴器發聲更響亮,並具有一定的延長電池使用壽命的作用。S2為(wei) 小型普通單刀單擲撥動開關(guan) ，控製著整個(ge) 電路工作。BT為(wei) 9V電池，為(wei) 整個(ge) 電路提供工作電源。

    當磁鐵離開常開型幹簧管s1一定距離時。s1斷開。NPN型三極管Q1的基極電位上升，當Q1處於(yu) 正偏置時，Q1進人導通狀態。這時，PNP型三極管Q2因得到Q1提供的基極工作電流也處於(yu) 導通狀態。最後，導致高響度有源蜂鳴器Bu得電而開始嗚叫報警。

    當磁鐵靠近常開型幹簧管s1時，s1閉合。NPN型三極管Q1的基極電位下降，vbe幾乎近似為(wei) 零，Q1處於(yu) 截止狀態。這時，PNP型三極管Q2因失去Q1提供的基極工作電流而處於(yu) 截止狀態。最後導致高響度有源蜂鳴器Bu失電而停止嗚叫。

    該磁控門窗防盜報警器的磁鐵一般裝在門窗的室內(nei) 一側(ce) ，靠近鎖或栓一邊的頂部的邊上；而將其電路板也裝在門窗的室內(nei) 一側(ce) ，對應的靠近鎖或栓一邊的頂部的框上。

    啟用時，隻需將開關(guan) s2撥到打開位置。當門窗正常關(guan) 閉時．幹簧管s1閉合．三極管Q1、Q2處於(yu) 截止狀態，蜂嗚器Bu不發聲，整機靜態電流約為(wei) 100μA(當增大R1的阻值時，整機靜態電流還會(hui) 變得更小)；當門窗被意外打開(如被撬開、被撞開、被鑰匙打開等)時．於(yu) 簧管s1斷開．三極管Q1、Q2均處於(yu) 導通狀態，蜂鳴器Bu立即發出響亮的“嘟……”聲。

另外，如果要增大該磁控門窗防盜報警器的報警聲音和提高其報警可靠性，還可以再增加一個(ge) PNP型三極管和一個(ge) 高響度的有源蜂鳴器：如果要增加其工作狀態指示，還可以將一個(ge) 限流電阻與(yu) 一個(ge) 發光二極管串聯後接入到電路中。相關(guan) 改進後的磁控門窗防盜報警器電路原理如圖2所示。

二、元器件選擇

    本磁控門窗防盜報警器所用的元器件均為(wei) 普通

元器件，它們(men) 的外形如圖3所示（略）。

    圖3磁控門窗防盜報警器所用元器件

    開關(guan) S1選用常開型幹簧管。它由一對磁性材料製造的彈性舌簧組成，被密封於(yu) 玻璃管中。舌簧端麵互疊並留有一條間隙，觸點上鍍有一層貴金屬．玻璃管中還灌充有惰性氣體(ti) 。這就使得幹簧管既有穩定的性能，又有很長的使用壽命。當有恒磁鐵或線圈產(chan) 生的磁場靠近開關(guan) 時，一旦生成的磁場吸引力大於(yu) 舌簧的彈性所產(chan) 生的阻力，兩(liang) 片舌簧接觸到一起，致使開關(guan) 閉合；當恒磁鐵或線圈產(chan) 生的磁場遠離開關(guan) 時，一旦生成的磁場吸引力小於(yu) 舌簧的彈性所產(chan) 生的阻力，兩(liang) 片舌簧重新分開，致使開關(guan) 斷開。開關(guan) S2選用小型普通單刀單擲撥動開關(guan) 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、3DGG8等NPN型矽小功率三極管(電流放大係數β值為(wei) 50～200)；Q2或Q3可用正品的S9012(ICM=O. 5A，PCM=625mw)或3CX200、3CG23等PNP型矽中功率三極管，β值可在30～100間選擇。

    蜂鳴器Bu1或Bu2選用耐壓值大幹9V的，高響度的有源蜂嗚器(內(nei) 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(wei) 100KΩ，R2為(wei) 10KΩ。另外。適當增大R1的阻值可以減小整個(ge) 電路的靜態功耗，但也會(hui) 減小有源蜂鳴器的響聲。另外，發光二極管D1會(hui) 增大整個(ge) 電路的功耗，調試好最好不用。

    電容c1選用cD11-16v型，1000 u F電解電容器。

    發光二極管D1選用φ3mm的普通發光二極管(紅、綠、黃、藍等發光顏色均可)。

    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(zhuan) 用的電池扣，以方便更換。

三、製作與(yu) 使用

    由於(yu) 該磁控門窗防盜報警器的設計十分簡約，所以可選用萬(wan) 能電路板來製作。圖4（略）即是采用萬(wan) 能電路板製作的改進後的磁控門窗防盜報警器實物圖。

    圖4磁控門窗防盜報警器實物圖

    下麵以改進後的這款磁控門窗防盜報警器為(wei) 例，介紹相關(guan) 的製作與(yu) 使用技巧。

  1.元器件的焊接

  由於(yu) 選用的元器件的引腳均較小，用功率為(wei) 25W左右的電烙鐵焊接即可。焊接元器件時，有如下注意事項：

    (1)彎折幹簧管管腳時要特別注意：玻璃管體(ti) 與(yu) 金屬管腳結合部會(hui) 受到外力作用，易導致玻璃管破裂，使裏麵灌充的惰性氣體(ti) 泄露出來，影響到幹簧管的正常性能和使用壽命。因此，彎折時，宜先用左手拿著尖嘴鉗夾緊靠近玻璃管體(ti) 一邊的金屬管腳，然後根據安裝位置，再用右手拿著鑷子輕輕彎折該金屬管腳相應的位置。另外，為(wei) 發揮出幹簧管在使用時的最大靈敏度，其金屬管腳彎折的方向應與(yu) 舌簧片在同一平麵內(nei) 。這樣，當幹簧管的金屬管腳垂直焊接到電路板上以後．垂直於(yu) 電路板放置的磁鐵才會(hui) 對舌簧片有最大的吸引力作用效果，從(cong) 而確保幹簧管在使用時發揮出最大的靈敏度。

    (2)將有源蜂鳴器接入電路時，需要注意其正、負極。有源蜂鳴器的引腳中，通常長的為(wei) 正極(在其頂部或外壁所對應大概位置，一般也印製有“O+”符號)，短的為(wei) 負極。另外，在焊接完有源蜂鳴器後．還要將出廠前在其頂部粘貼的圓形封條撕下，以便於(yu) 其高響度發聲。

    (3)固定6F22型9v層疊電池到電路板上時，可剪兩(liang) 段約60mm長的，細的帶皮銅芯電纜線，彎成“n”形，取適當距離焊接在電路板上，再將9v層疊電池插到這兩(liang) 個(ge) “n”形捆紮條中。

    2.測試

    該磁控門窗防盜報警器隻要元器件質量保證、焊接無誤，均可正常工作。測試時，正常工作的該磁控門窗防盜報警器的特點為(wei) ：閉合電源開關(guan) S2時，發光二極管D1應發光指示，蜂鳴器Bu1和Bu2也應立即發出“嘟·…”聲．整機工作電流約為(wei) 190mA；當用磁鐵靠近幹簧管s1時，發光二極管D1應仍然發光指示，但報警聲應馬上停止，整機靜態電流約為(wei) 1. 9mA。

  3．安裝

  安裝時，根據防盜的需要，一般將磁鐵裝在門窗的室內(nei) 一側(ce) ，靠近鎖或栓一邊的頂部的邊上，而將其電路板裝在門窗的室內(nei) ，對應的靠近鎖或栓一邊的頂部的框上。然後，根據磁鐵的磁場吸引力的大小．采用磁鐵緩慢靠近幹簧管的調試方法，即可測出最大感應距離，再取最大感應距離的1／2至2／3作為(wei) 實際的安裝距離(這樣既可以保證幹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).最後，再以門或窗的縫隙作為(wei) 中間位置，將該磁控門窗防盜報警器的電路板和磁鐵分別固定到合適位置。

    需要設防時，隻須將相應的門窗關(guan) 好，將電源開關(guan) s2撥到閉合位置。當有意關(guan) 閉的門窗被意外打開時，該防盜報警器立即會(hui) 發出連續的，尖銳的和響亮的“嘟…”聲予以告警，直到門窗再次被關(guan) 閉。

    由於(yu) 該防盜器安裝簡便和體(ti) 積小巧，因而還可作為(wei) 櫃子、抽屜的防盜衛士。安裝和使用方法與(yu) 以上也是類似的。