创意电子小制作之出门语音提醒器

本装置适合在家庭或宾馆、旅店的房门背面安装使用。当主人或住客开门外出时，它会自动发出“请带好钥匙，关好水电、煤气开关”提醒语，具有较高的使用价值和保安作用。

弄懂工作原理

出门语音提醒器的电路如图18-1所示，它由振荡型触摸开关电路、音源发生电路和音频功率放大电路等几部分组成。

图18-1出门语音提醒器电路图

平时，由晶体三极管VT1、振荡线圈T等组成的变压器反馈式振荡电路工作正常，微调电位器RP向晶体三极管VT2发射结提供的偏压《0.65V，VT2处于截止状态，与VT2集电极相接的语音集成电路A的触发端TG处于低电平，A因得不到高电平触发信号而不工作，功率放大三极管VT3截止，扬声器B无声。

一旦人手碰到金属门拉手时，人体通过门拉手及其引线接晶体三极管VT1的集电极，相当于给振荡电路施加上了一个很重的负载，于是晶体三极管VT1停振，并导致其发射极电流增大，微调电位器RP向VT2发射结提供的偏压随之》0.65V，VT2获得合适偏流而导通，语音集成电路A因触发端TG获得高电平触发信号而工作，其输出端OUT输出内储语音电信号，经晶体三极管VT3功率放大后，推动扬声器B发出响亮的“请带好钥匙，关好水电、煤气开关”女中音提醒语。人手离开金属门拉手后，晶体三极管VT1恢复振荡、VT2重新截止，扬声器B最多只发出一遍语音声即停止。

电路中，电阻器R1的阻值取得比较大，既利于降低静态时晶体三极管VT1的工作电流，又利于VT1受到人体作用后很容易停止荡振，从而提高触摸开关的工作灵敏度。这种依靠本身振荡信号工作的触摸开关电路，与以往我们常见的采用人体感应信号（主要来自周围220V交流电）触发的触摸开关电路相比，具有构思巧妙、工作性能不受使用环境中感应信号强弱的影响等特点，具有普遍推广价值。R3为语音集成电路A的外接振荡电阻器，其阻值大小直接影响语音声的速度和音调。C3为退耦电容器，它能有效地消除电池电能快用尽时，电池内阻增大而给电路带来的不良影响，可有效避免扬声器B发声产生畸变（严重时会产生寄生振荡，无法正常发出语音声），相对延长电池的使用寿命。实践证明，C3是不可以省掉的。

准备好元器件

本制作共用了18个元器件，备料清单见表18。

表18 元器件清单

A选用HFC5219A型语音提醒专用集成电路。该电路采用黑胶封装形式制作在尺寸约为20mm×14mm的小印制电路板上（俗称软包封装），使用很方便。HFC5219A的主要参数：工作电压范围2.4～5V，典型值为4.5V;触发电压≥1/2V DD ，正脉冲和高电平均有效，触发端允许输入电压范围V SS -0.3～V DD +0.3V;音频输出电流最大可达1mA，静态总耗电≤1μA;使用温度范围—10～60℃。

晶体管VT1、VT2均用9015型（集电极最大允许电流I CM =—0.1A，集电极最大允许功耗P CM =310mW）小型塑封硅PNP小功率三极管，要求电流放大系数β》150;VT3用8050型（I CM =1.5A，P CM =1W）小型塑封硅NPN中功率三极管，要求β》100;也可用普通9013型（I CM =0.5A，P CM =625mW）小型塑封硅NPN晶体三极管来代替，但效果稍差一些。

T选用超外差式中波晶体管收音机里常用的LT F-2-3型振荡线圈，其实物外形（尺寸：10mm×10mm×14mm）和引脚排列识别见图18-2。

图18-2 LTF-2-3型振荡线圈

RP可用WH7-A型立式微调电位器，标称阻值为10 kΩ（常标注成103字样）。R1～R3均用RTX-1/8W型碳膜电阻器，标称阻值依次为100kΩ、5.1kΩ和180kΩ。C1、C2用CT1型瓷介电容器，标称容量均为0.01μF;C3用CD11-10V型电解电容器，标称容量为100μF。

B用φ57mm、阻抗8Ω、额定功率≥0.25W的小口径动圈式扬声器。SA可用CKB-1型单刀双掷（本制作仅用其中一刀一掷）拨动开关。G用3节5号干电池串联（配带塑料电池架）而成，电压4.5V。

制作与使用

图18-3所示为该出门语音提醒器的印制电路板接线图，印制电路板实际尺寸约为50mm×25mm。印制电路板可直接采用相同大小的单孔“洞洞板”，并充分利用元器件引脚飞线连接，以省去加工专用印制电路板的麻烦。语音集成电路A通过5根7mm长的铜丝直接插焊在电路板对应数标孔内。焊接时注意：电烙铁外壳一定要良好接地，或者拔去电烙铁的电源插头利用余热快速焊接，以免交流感应电压击穿语音集成电路A内部CMOS电路！

焊接好的印制电路板连同扬声器B、电源开关SA和电池G等，全部装入尺寸约为110mm×64mm×30mm的塑料小盒（可用体积合适的电子门铃外壳或塑料香皂盒）内，其外形如图18-4所示。盒面板事先为扬声器B开出释音孔，并开孔固定好电源开关SA;盒顶部开孔固定用铁丝弯制的挂钩；盒底侧面开一小孔，从电路板上晶体三极管VT1的集电极端焊引出一根0.5m长的软导线，以便连接金属门拉手。

图18-3 出门语音提醒器印制电路板图

图18-4 出门语音提醒器外形图

电路调试很简单：在晶体三极管VT1起振（用手摸门拉手接线时，VT1发射极电位会下降1V左右）的条件下，由小往大缓慢改变微调电位器RP的阻值，使提供给晶体三极管VT2发射结的电压跟随变化，直至扬声器B处于临界发声状态即可。如嫌语音提醒声速度或音调不理想，可通过适当改变电阻器R3的阻值来加以调整。R3阻值大，语音声速慢低沉，为男声；反之，则速快高尖，为女声。R3取值范围一般为150～330kΩ。

制作成的出门语音提醒器，可悬挂在非铁制房门门扇的背面；从盒内引出来的软导线直接接在房门背面的金属拉手上，以便人离开房间开门时自动触发提醒器可靠发声。本装置工作稳定可靠、抗干扰性能强，并且十分省电（实测静态总电流《0.2mA）;每换一次新干电池，一般可连续使用半年多时间。

责任编辑：lq6