示意圖

簧片開(kāi)關(guān)門(mén)警報(bào)如何工作

我設(shè)計(jì)的大多數(shù)項(xiàng)目都包含某種程序或微控制器，但這一項(xiàng)完全是離散的。該電路由三個(gè)主要區(qū)域組成：

簧片開(kāi)關(guān)和RC電路

蜂鳴器電路

振蕩器

磁鐵安裝在閘門(mén)上，這樣當(dāng)閘門(mén)關(guān)閉時(shí)，磁鐵就會(huì)關(guān)閉簧片開(kāi)關(guān)SW1。當(dāng)簧片開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電容器C1通過(guò)R1充電，這導(dǎo)致C1兩端的電壓大約為VCC。當(dāng)門(mén)打開(kāi)，磁鐵從簧片開(kāi)關(guān)移開(kāi)時(shí)，由于R2，C1放電，C1放電所需的時(shí)間約為2.2秒（使用RC公式）。 C1兩端的電壓饋入單位增益緩沖器（U1A），該緩沖器的輸出饋入比較器（U1B）。

第二個(gè)電路是4017 IC，提供蜂鳴聲模式。雖然蜂鳴器可以直接連接到比較器的輸出，但它不像蜂巢模式那樣專(zhuān)業(yè)。這種模式通過(guò)二極管將4017的特定輸出連接在一起來(lái)完成，這個(gè)單輸出通過(guò)晶體管驅(qū)動(dòng)器發(fā)送到蜂鳴器。

4017有一個(gè)復(fù)位引腳連接到輸出端。比較器使得當(dāng)簧片開(kāi)關(guān)閉合時(shí)（即門(mén)關(guān)閉），比較器輸出為高電平，這使得4017保持復(fù)位狀態(tài)，從而關(guān)閉蜂鳴器。當(dāng)門(mén)打開(kāi)（并且簧片開(kāi)關(guān)打開(kāi)）時(shí)，2.2秒后比較器的輸出關(guān)閉，4017開(kāi)始發(fā)出蜂鳴聲模式。使用555定時(shí)器以非穩(wěn)態(tài)模式制作振蕩器電路，產(chǎn)生大約6Hz的輸出方波。該振蕩器為4017 IC提供時(shí)鐘，用于為蜂鳴聲提供時(shí)序。

該項(xiàng)目中包含的一個(gè)小型子電路是電池/太陽(yáng)能電池板選擇器。該電路由兩個(gè)連接到VCC的二極管組成，為電池和太陽(yáng)能電池提供電源開(kāi)關(guān)。在白天，太陽(yáng)能電池板應(yīng)產(chǎn)生大于電池的電壓輸出，這導(dǎo)致電池二極管（D2）反向偏置，這阻止了電池的使用。當(dāng)太陽(yáng)能電池板的輸出低于電池的輸出時(shí)，太陽(yáng)能二極管（D1）反向偏置，電池為電路供電。

施工

這個(gè)項(xiàng)目可以使用大多數(shù)電路構(gòu)造技術(shù)構(gòu)建，包括條形板，面包板，矩陣板，和定制PCB。對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目，我設(shè)計(jì)了一個(gè)定制PCB，因?yàn)檫@個(gè)項(xiàng)目需要永久可靠。 PCB還有一個(gè)焊接掩模，有助于防止腐蝕，所有焊盤(pán)都鍍錫，以提高可焊性。

由于這個(gè)項(xiàng)目是在外面使用的，我設(shè)計(jì)的使用Google SketchUp的防風(fēng)雨箱，然后導(dǎo)出到STL并打印在Da Vinci Jr. 3D打印機(jī)上。

盒子安裝在門(mén)上，安裝了簧片開(kāi)關(guān)，然后是安裝在箱體頂部的太陽(yáng)能電池板以陡峭的傾斜角向北傾斜。