創(chuàng )客作品：自制自行車(chē)報警器（三）

　　單穩態(tài)觸發(fā)器控制

　　為在不慎意外報警后自動(dòng)重置則需要合并電路。方法許多，最簡(jiǎn)便的就是通過(guò)單穩態(tài)觸發(fā)器。單穩態(tài)觸發(fā)器被譯碼電路觸發(fā)，繼而引發(fā)報警。這就像門(mén)閂一樣，但是一段時(shí)間后會(huì )自動(dòng)重置。

　　單穩態(tài)觸發(fā)器的實(shí)現方法之一就是使用555計時(shí)器IC。通過(guò)改變電阻或電容很容易修改時(shí)間常量，并降低待機狀態(tài)下的功耗。

　　電路圖如下。

　　為使單穩態(tài)觸發(fā)器良好工作，需要計算下電阻和電容值，可參考數據列表中的等式。時(shí)間常量為10秒時(shí)意外觸發(fā)后報警器會(huì )立即重置，但在自行車(chē)被盜后卻無(wú)法重置。

　　T = 1.1 RA . C

　　1μF電容

　　RA = 10s

　　1.1 x 1μF

　　RA = 9090909?

　　RA = 10M?

　　555計時(shí)器時(shí)間常數為10秒左右，一個(gè)10nF的電容用于控制到接地端的引腳，通過(guò)一330?的電阻可將電路重置為高電平。

　　音響發(fā)生器

　　音響發(fā)生器的實(shí)現方法有兩種。一是用單穩態(tài)多諧振蕩器驅動(dòng)晶體管和揚聲器?？墒菃?wèn)題在于如果希望聲音足夠響，就必須使用大型的揚聲器，而大功率揚聲器的供電又是個(gè)問(wèn)題。

　　因此我最終選擇了壓電式警笛。聲音強度足夠響亮且體積較小，對電流要求也較低。我選擇的一款Maplin微型警笛報警效果就很好。

　　下表為不同電壓下警笛的電流消耗情況。

　　盡管555計時(shí)器無(wú)法驅動(dòng)警笛，它也無(wú)需太過(guò)復雜的電路來(lái)驅動(dòng)(例如一個(gè)單穩態(tài)多諧振蕩器即可)，我選用了晶體管開(kāi)關(guān)，如下圖所示。

　　這里選用BC108，原因在于它能驅動(dòng)警笛且相對易得。

　　低電量指示器

　　由于報警器基于電池供電，因此需要指示燈反映蓄電池中剩余電量。指示器必須在身份認證后方可顯示剩余電量，以使電量對行竊者不可見(jiàn)。這一功能通過(guò)鍵盤(pán)上的開(kāi)關(guān)實(shí)現，即由單穩態(tài)多諧振蕩器向晶體管轉換器發(fā)送信號(這樣能使耗電下降一半)。多諧振蕩器采用之前提到的或非門(mén)，晶體管再將供電情況轉換為電壓指標。

　　指示剩余電量的形式有許多，例如柱狀圖或單LED燈指示。為便于觀(guān)察和讀數我最終選用了三色LED，從綠色、黃色到紅色依次表示電量充足到電量過(guò)低。

　　電路中齊納二極管和偏置晶體管控制內部紅色和綠色的顯示強度，電路結構如下。

　　兩個(gè)齊納二極管在電池電量耗盡時(shí)可以標定電壓，左側電壓應保持在9V左右，而右側一個(gè)在9V電池供電下電壓約為7.5V。

　　PCB

　　為此需要做一個(gè)PCB。我本打算做一個(gè)單層PCB，但后來(lái)由于無(wú)法實(shí)現，所以還是做了雙層。我在計算機上畫(huà)出樣板草圖并用激光打印機打印出來(lái)，影印到醋酸鹽膠片上用于PCB的光刻。PCB圖如下(下圖為實(shí)際尺寸的一半)。

　　Track side

　　走線(xiàn)

　　元件面

　　圖中自行車(chē)排列在元件和軌道電路周?chē)?，用平面圖表示實(shí)際三維空間內兩側相連。