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动手在普通手杖内安装上下面介绍的多功能报警电路，可制成新颖的老人多用途报警手杖，把它送给年迈的爷爷、奶奶或父母，可表达出自己的一片孝心！

这种多用途报警手杖具有老人横穿马路声光警示、发生意外寻求救助、防盗报警、天亮报晓等4种功能，是老人生活中非常有用的“好帮手”!

弄懂工作原理

老人多用途报警手杖的电路如图19-1所示，它主要采用了模拟声集成电路A。平时，模拟声集成电路A不工作，晶体三极管VT1、VT2均截止，整个电路静态耗电甚微(实测总电流3μA)。当模拟声集成电路A的触发端TG受到高电平(或正脉冲)触发时，A内部电路工作，其输出端OUT输出内储的“叮—咚”声电信号，经晶体三极管VT1功率放大后，推动扬声器B发声；与此同时，扬声器B两端的部分音响电信号经限流电阻器R2加至晶体三极管VT2的发射结，经VT2功率放大后，驱动小电珠H随声响有节奏地闪光。

图19-1老人多用途报警手杖电路图

SA为功能选择开关，当其拨至位置“1”时，水银导电开关SQ和光敏电阻器RL被接入模拟声集成电路A的触发回路。平时，手杖不用时竖直放置或使用时基本呈竖立状态，SQ内部水银触点断开，与其并接的RL也被遮光罩罩住呈高阻值，故A的触发端TG无法获得高电平触发信号，报警电路无声光信号产生。当老人不慎摔倒或因其他原因急需帮助时，随着手杖落地或老人有意横放手杖，SQ内部水银触点接通，A获得高电平触发信号，电路即产生声、光信号，从而提醒附近的人们迅速给以救助。用于天亮报晓时，将手杖竖放在窗台上，取掉光敏电阻器RL上的遮光罩，将感光孔朝向窗外；天亮时，RL感光呈低电阻值，A受高电平信号触发，电路即发出报晓声。

当老人横穿马路时，将功能选择开关SA拨至位置“2”，模拟声集成电路A便会经电阻器R1获得高电平触发信号，电路即产生声、光信号，提示车辆司机注意。尤其在夜晚由手杖顶端发出的一闪一闪红光，更为老人行路增加了安全。如果在插孔XS内接入由干簧管E、小磁铁等组成的磁控开关，则可构成简易防盗报警器，可用于家庭门窗及贵重物的防盗报警。平时，小磁铁靠近并吸合干簧管E内部的常开触点，使模拟声集成电路A的触发端TG接地(VSS)，报警电路无声、光信号产生；一旦发生盗情，小磁铁就会远离干簧管E使其内部触点断开，模拟声集成电路A便经电阻器R1获得高电平触发信号，使电路同样产生声、光报警信号。

准备好元器件

本制作共用了19个元器件，备料清单见表19。

表19元器件清单

A选用KD-H型“叮—咚”门铃专用模拟声集成电路。该集成电路采用黑膏封装在一块尺寸为24mm×12mm的小印制电路板上，并给有插焊外围元器件的孔眼，安装使用很方便。KD-H的主要参数：工作电压范围1.3～5V，触发电流≤40μA;当工作电压为1.5V时，实测输出电流≥2mA、静态总电流0.5μA;工作温度范围—10～60℃。

VT1选用(集电极最大允许电流ICM=0.5A，集电极最大允许功耗PCM=mW)或3DG12、3DK4、3DX型硅NPN中功率三极管，VT2选用(集电极最大允许电流ICM=—0.5A，集电极最大允许功耗PCM=mW)或3CG23型硅PNP中功率三极管，均要求电流放大系数β。

SQ选用KG-型万向玻璃水银导电开关，其外形和内部结构如图19-2所示，外形尺寸约为φ5mm×13mm，要求工作角度≥45°。该水银导电开关是在玻璃管内封装上一定量的水银，并引出直电极和环电极密封而成，通过水银球的移动来实现开关的通断。当水银导电开关处于图19-2(a)所示的垂直状态时，由于水银球仅与直电极接触，而环电极与直电极间是相互不接触的，所以水银导电开关呈断开状态；当水银导电开关按图19-2(b)所示向任意方向倾斜时，一旦倾角超过工作角度，则与直电极接触的水银球还会与环电极接触，这等于通过水银球桥接通了直电极和环电极，从而使水银导电开关呈导通状态。可见，只要通过改变这种水银导电开关的“工作角度”，内部两个电极便会通过水银球完成“开”或“关”的动作。

图19-2KG-型万向玻璃水银导电开关

与机械开关相比较，水银导电开关有许多特点：由于水银导电开关是密封的，内部的水银和外界是隔绝的，所以它可以在有油、蒸汽、灰尘及腐蚀性气体的恶劣环境条件下使用；由于水银是唯一能在常温下保持液态的金属，它的表面张力和比重都较大，所以只要稍加外力使水银导电开关产生倾斜，就会使水银球发生位移，从而实现开关的通断；由于水银的导电性较好，所以水银导电开关电极间的接触电阻一般小于mΩ，具有良好的导通性能；水银开关允许通过的电流取决于电极的材料，钨丝电极最大允许电流为10A，而普通合金丝最大允许电流一般为1A;电极的通断是液态接触，无任何噪声，并且可以长期可靠地工作；由于水银可以流动，只要加速度达到设定值以上，水银导电开关就可以通或断，因而还可以作为振动的敏感元件使用；体积小，形式多样，且为全密封式器件；结构简单，价格低廉。

E可选用JAG-3型常开触点干簧管。小磁铁可用F18型(尺寸：18mm×5mm×6.2mm)，亦可拆自废旧磁性铅笔盒或柜橱用磁性碰锁。

RL宜选用MG44-03型塑料树脂封装光敏电阻器，也可用其他亮阻≤5kΩ、暗阻≥1MΩ的普通光敏电阻器来直接代用。

R1、R2均用RTX-1/8W型碳膜电阻器，标称阻值分别为30kΩ和Ω。C用CD11-10V型电解电容器，标称容量为μF。

B用φ57mm以内、阻抗是8Ω、额定功率≥0.25W的小口径动圈式扬声器。H用市售手电筒常用的3.8V、0.3A小电珠。SA用CKB-1型单刀双掷微型拨动开关。XS用CKX2-3.5型耳塞机用插孔，XP配套用CSX2-3.5型插头。G用3节5号干电池串联而成，电压4.5V。

制作与使用

图19-3所示为该老人多用途报警手杖的印制电路板接线图。印制电路板用刀刻法制作，实际尺寸约为40mm×25mm。晶体三极管VT1可直接插焊在模拟声集成电路A的小印制电路板上。A的小印制电路板则通过4根长约6mm的元器件剪脚线插焊在电路板上。焊接时注意：电烙铁外壳一定要良好接地，以免交流感应电压击穿模拟声集成电路A内部CMOS电路！

图19-3老人多用途报警手杖印制电路板图

焊接好的电路机芯(磁控开关及插头XP除外)如图19-4所示，全部装入一个普通空心手杖(如竹制或硬塑料管制手杖)内。手杖顶端分别开孔伸出小电珠H、开孔固定功能选择开关SA，并要求为小电珠H装上红色透光保护罩；手柄前端固定扬声器B，并在其下方为光敏电阻器RL开出感光窗口，要求分别为扬声器B加装上释音良好的保护壳体、为光敏电阻器RL配上遮光罩(实为一黑色橡皮塞)，要求遮光罩装卸灵活。手杖里侧适当位置处开孔固定插孔XS。需要注意的是，水银导电开关SQ在手杖内安装时应如图19-2(a)所示竖立固定，其安装角度直接影响求助报警的灵敏度。手柄应做成可拆卸式，以方便更换干电池G。

图19-4老人多用途报警手杖外形图

制成的报警手杖，电路无需任何调试，便可投入使用。手杖每次用毕后，都应竖立放置，并且将功能选择开关SA拨至位置“1”。在家中用于防盗报警时，功能选择开关SA应拨至位置“2”，磁控开关的具体安装方法应根据实际情况而确定，下面仅向读者介绍几种典型安装方法。

⑴当用于门窗或抽屉的防盗报警时，可将小磁铁固定在门窗或抽屉的移动边沿上，干簧管E则固定在框边对应处，要求位置选择得既隐蔽，又能报警灵敏。干簧管E的两根引线尽量以隐蔽方式通过插头XP与手杖相连。

⑵当用于电视机(或其他贵重物品)的防盗报警时，可将小磁铁用强力胶粘贴在电视机的底座下面(注意远离荧屏)空闲位置处，在放置电视机的桌(柜、台)下选择最能有效地使干簧管E两触点可靠吸合的位置固定干簧管E。最后，将干簧管引线通过插头XP与远处(如卧室等)的报警手杖相接即可。

⑶如果要同时防护多台家用电器，可根据需要选用数组干簧管及对应小磁铁，按照上面介绍的方法安装好以后，通过导线将所有干簧管串联起来，再将首、尾引线通过插头XP与报警手杖相接。还可在家里所有门窗上都安上小磁铁及对应干簧管，构成家庭简易防盗系统，不论小偷撬门还是破窗入室作案，均会引发手杖报警。

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