本文介绍的电子门铃,设计新颖,具有对习惯按门铃与连续短促按门铃的两种识别触发功能,并相应发出两种音乐或音响信号通知家人。这种电子门铃对来访客人与家人有初级的识别判定功能,例如自家人回来可采用连续性短促按3~4次门铃按钮,本电子门铃即可发出三遍“町一咚一”声;而来访客人习惯性的按下门铃按钮,电子门铃即可奏响一曲音乐。此门铃经实际使用,深受丈夫因工作经常远出或深夜始归、家里只有妻小的家庭欢迎。
一、工作原理
该门铃的电原理图如上图所示。“非”门F1-F3与D1~D2、cl-c2、R2组成了一个短脉冲信号鉴别电路。F4-F6与D3、C3、R3组成了一个长脉冲信号鉴别电路。当客人来访按下门铃按钮开关AN时,Fl、F4均输出高电平(长正脉冲信号),电源分别通过Cl,D2和R3对C2,C3充电,约经1秒钟时间,C3两端充电电压大干1/2vDD,F5和F6先后翻转,F6输出高电平,音乐IC2受触发工作,其输出端输出内储音乐电信号,经BG2功率放大后,推动扬声器Y奏出优美动听的乐曲。这一过程中,由于Cl的隔直流电作用。C2两端不会获得大于1/.2VDO的充电电压,F2输入端和F3输出端仍保持原来低电平,故音乐IC1不会工作。
当家人以每秒钟至少1次的速度连续按动AN3~4次时,在Fl输出端就会连续输出短促的正脉冲信号,经Cl耦合(Dl为其提供放电回路)、D2隔离,使C2两端充电电压积累到大于1/2VDD,于是F2、F3先后翻转,F3输出高电平,触发音乐1C1工作。IC1输出内储“叮一咚”声电信号,经BG1功率放大后,推动扬声器Y发声。此时的F4虽然也输出高电平脉冲,但每次高电平保持时间小于1秒,C3充电电压达不到1/2vDD,而在下一个正脉冲到来之前,C3叉通过D3、F4输出端快速地泄放掉了充电电荷,故C3两端电压一直达不到F5的翻转阈值电压.音乐IC2不会工作。
由上可知,只要叫开门者用不同方式按动AN,这种门铃就会发出截然不同的音响来,从而达到区别客人和家人的目的。
二、元件选择与制作
F1-F6选用一块CD4069或CC4069,MC14069型六,反相器集成电路。IC1选用KD-153型“叮咚一门铃专用集成电路芯片,IC2选用KD-9300系列(内储世界名曲一首)音乐集成电路芯片;IC1和IC2的芯片尺寸均为12×24mm,芯片外观完全一样,均留有专门插焊功放三极管的脚孔。BG1、BG2均用9013或3DG12.型硅三极管,要求β>150。D1-D3均用IN4148型硅开关二极管·也可用IN4001型硅整流管来代替。C1-C3均用CD11型铝电解电容器,要求选用漏电小的正品。R1~R3均用l/8W碳膜电阻器。Y用φ57mm、8Ω电动扬声器。AN用普通门铃按钮开关。E用两节5号干电池串联(3V)。
该门铃的印刷电路板如上图所示。焊接时CD4069六反相器直接焊在电路板铜箔一面,IC1、IC2通过8mm长的铜丝直接插焊到电路板对应数标孔内。要注意的是,整个焊接过程中电烙铁外壳应良好接地,以免交流感应电动势击穿CMOS电路。
这种门铃只要元器件质量有保证,焊接无误,无须调试即可正常工作。门铃外壳可直接选用普通市售音乐门铃的外壳。整个门铃的静态电流经实测小于0.5μA,工作时超不过150mA,故用电十分节省,一般两节新的5号干电池可用半年多时间。整个门铃制做成本超不过10元。
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