自製磁控門窗防盜報警器

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、體積小巧的磁控門窗防盜報警器。

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

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。

圖1 磁控門窗防盜報警器電路原理圖

S1 為常開型幹簧管，需與磁鐵配合工作。Q1 為NPN 型三極體，Q2 為PNP 型三極體。Q2 的發射結是Q1 的負載，而Q1 又為Q2 提供基極工作電流。

BU 為高響度有源蜂鳴器(內含振蕩電路)，是整個電路的報警發聲器件。R1 是偏置電阻，為Q1 的正常工作提供偏置電流。C1 為交流旁路電容器， 主要用來減小電池BT 的交流內阻， 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 為小型普通單刀單擲撥動開關，控制著整個電路工作。BT為9V 電池，為整個電路提供工作電源。

當磁鐵離開常開型幹簧管S1 一定距離時，S1斷開。NPN 型三極體Q1 的基極電位上升，當Q1處於正偏置時，Q1 進入導通狀態。這時，PNP 型三極體Q2 因得到Q1 提供的基極工作電流也處於導通狀態。最後，導致高響度有源蜂鳴器BU 得電而開始鳴叫報警。

當磁鐵靠近常開型幹簧管S1 時，S1 閉合。

NPN 型三極體Q1 的基極電位下降，Vbe 幾乎近似為零，Q1 處於截止狀態。這時，PNP 型三極體Q2因失去Q1 提供的基極工作電流而處於截止狀態。

最後導致高響度有源蜂鳴器BU 失電而停止鳴叫。

該磁控門窗防盜報警器的磁鐵一般裝在門窗的室內一側，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一側，對應的靠近鎖或栓一邊的頂部的框上。

啟用時，只需將開關S2 撥到打開位置。當門窗正常關閉時， 幹簧管S1 閉合， 三極體Q1、Q2 處於截止狀態， 蜂鳴器BU 不發聲， 整機靜態電流約為100μA(當增大R1 的阻值時，整機靜態電流還會變得更小);當門窗被意外打開(如被撬開、被撞開、被鑰匙打開等)時， 幹簧管S1 斷開， 三極體Q1、Q2 均處於導通狀態， 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PNP 型三極體和一個高響度的有源蜂鳴器;如果要增加其工作狀態指示，還可以將一個限流電阻與一個發光二極體串聯後接入到電路中。相關改進後的磁控門窗防盜報警器電路原理如圖2 所示。

圖2 改進後的磁控門窗防盜報警器電路原理圖

二、元器件選擇

本磁控門窗防盜報警器所用的元器件均為普通元器件， 它們的外形如圖3 所示。

圖3 磁控門窗防盜報警器所用元器件

開關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，被密封於玻璃管中。舌簧端面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。這就使得幹簧管既有穩定的性能，又有很長的使用壽命。當有恆磁鐵或線圈產生的磁場靠近開關時，一旦生成的磁場吸引力大於舌簧的彈性所產生的阻力，兩片舌簧接觸到一起，致使開關閉合;當恆磁鐵或線圈產生的磁場遠離開關時，一旦生成的磁場吸引力小於舌簧的彈性所產生的阻力，兩片舌簧重新分開，致使開關斷開。

開關S2 選用小型普通單刀單擲撥動開關即可。

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、3DG8 等NPN 型矽小功率三極體( 電流放大係數β 值為50~200) ;Q2 或Q3 可用正品的S9012(ICM=0.5A,PCM=625mW) 或3CX200、3CG23 等PNP 型矽中功率三極體，β 值可在30~100 間選擇。

蜂鳴器BU1 或BU2 選用耐壓值大於9V 的，高響度的有源蜂鳴器(內含振蕩電路)。

電阻R1 或R2 可選用RTXE,1/8W 型碳膜電阻器。其中R1 為100KΩ，R2 為10KΩ。另外，適當增大R1 的阻值可以減小整個電路的靜態功耗，但也會減小有源蜂鳴器的響聲。另外，發光二極體D1 會增大整個電路的功耗，調試好最好不用。

電容C1選用CD11-16V型，1000μF電解電容器。

發光二極體D1 選用φ3mm 的普通發光二極體(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，通常需要專用的電池扣，以方便更換。

三、製作與使用

由於該磁控門窗防盜報警器的設計十分簡約，所以可選用萬能電路板來製作。圖4 即是採用萬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。

下面以改進後的這款磁控門窗防盜報警器為例，介紹相關的製作與使用技巧。

1.元器件的焊接。

由於選用的元器件的引腳均較小，用功率為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：玻璃管體與金屬管腳結合部會受到外力作用，易導致玻璃管破裂，使裡面灌充的惰性氣體洩露出來，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舌簧片在同一平面內。這樣，當幹簧管的金屬管腳垂直焊接到電路板上以後，垂直於電路板放置的磁鐵才會對舌簧片有最大的吸引力作用效果，從而確保幹簧管在使用時發揮出最大的靈敏度。