超長時間定時電路及真相喇叭的製作(圖)


【明慧網2002年2月8日】在做真相喇叭或做自動展開條幅的裝置時,常用到定時裝置。在明慧網上已登出的定時電路有:

1、採用石英小鬧鐘;
2、採用電子表。

其它利用各種物理原理的定時方法,如冰凍法、燃香法等,這裏不作討論。

在做真相喇叭的過程中,我採用了約一毫米厚的黑鐵皮做全密封外殼的辦法,有效地保護了真相喇叭不被破壞,每隻喇叭最少要響兩個小時以上。

因為是全密封的,定時電路就只能採用延時定時電路的方式,而不能用像電子表這種必須手工進行定時的方式。採用石英小鬧鐘可以達到這個要求,但是石英小鬧鐘的內部結構基本上全是塑料部件,拆開接上電路然後再重新組裝起來之後,小鬧鐘經常出現不能正常走時的情況(造成這種情況的原因有重新組裝後,塑料齒輪沒能正常嚙合等原因)。

在保證一定的定時精度,又要降低成本的前提下,經多方尋找(因我對無線電也不是很懂,基本上就是高中所學的無線電知識),終於找到以下兩種電路。這兩種電路的最高成本都不會超過2.5元人民幣。


在實際採購中,我所購買的電子元件的小批量價格如下:CD4541是0.85元每支,CD4060是1.2元每支,金屬膜電阻(精度較高)是1~2元每百支,電容(耐壓50V)是0.10元每支,普通6V繼電器(型號是4098)是0.50元每支,質量較好的6V繼電器是0.90元每支,三極管9013是0.10~0.15元每支。

批發時,一支石英小鬧鐘的價格是2至2.5元,一支傳呼機形狀的電子表約2.5至3.5元,這還不包括其它電子元件。

這兩種電路共同的特點是,當給電路供電的時候,剛一通電時定時器就先清零(復位),然後開始計時。當達到指定的時間後,集成電路就輸出一個信號(高電平)使三極管導通,從而使繼電器吸合。

需要說明的是:常規情況下,集成電路的控制信號在輸出到三極管之前,是應接一支約10K左右的電阻的,但在實際使用中(我是在用CD4541的情況下做的測試,對CD4060沒做試驗)發現,接上電阻時,繼電器不能正常工作,而省去電阻反而正常。另外一個要說明的是,繼電器接在電路中時,一般要反向接一支二極管,以吸收繼電器在失電的瞬間時所產生的反向電動勢。但由於我們所用的電路一般不用於重複使用,基本上不需要考慮這個問題,同時也減少了電路的複雜性,方便對無線電不太懂的功友直接仿製。

這兩種定時電路具備以下優點:

1、價格低廉,電路簡單,無須調試;體積小,耗電低,電壓適用範圍寬。
2、定時時間可控性好。根據計算公式,可以根據自己實際需要做出從幾分鐘到幾天的定時電路來。
3、由於採用了繼電器,故控制電路允許通過的電流可達5~10安以上。以前明慧網上曾介紹過用電阻發熱燒斷綿線從而自動打開條幅的電路,完全可以用此電路代替,且更低廉。

在實際焊接中不需要用電路板,根據電路圖直接把電子元件焊接到集成電路塊上就行了。焊接時注意動作盡可能要快,以防集成電路和三極管因長時間過熱而損壞(也不一定會),事先可以找沒用的元件多試幾次。

三極管C9013、9014管腳的識別方法:把三極管較平的一面(有字的一面)面向上,並且管腳在管體的下面,則,左邊的一支腳接地(電源負極),中間一支腳接集成電路的輸出端(如CD4541的第8腳,或CD4060的每3腳),右邊的一支腳接繼電器。

如果能買到CD4541,就儘量買它,買不到時,也可採用CD4060。CD4060也可以象CD4541一樣採用不同的n值,也就是不同的分頻係數。具體用法請參考其它書籍,要注意一點的是,當CD4060的實際分頻係數是2的x次方時,計算定時時長的n值等於2的x減1次方,例如,當用CD4060的第三腳做輸出端時,內部的分頻係數是2的14次方,即16384,則計算定時時長的公式中的n的值應該是8192。有關對分頻係數的組合應用,可參看《電子報》92年合訂本第126頁的一個電路,也是很簡單的。

前文所述的全密封的真相喇叭的定時原理是,把所有電路全部密封在小鐵盒中(用電焊機封住口)後,把定時電路的電源線從鐵盒上的較小的孔洞處穿出來,當把這兩根線絞合在一起(給定時電路接通電源)後,再把絞合在一起的這兩根線塞回孔洞內,這樣定時電路就開始工作,並且此時已經沒有辦法使電路停止下來了,除非把鐵盒砸壞(惡警出於職業的過敏心理,害怕會爆炸,都不敢冒險砸毀鐵盒)。整個鐵盒上只有出音孔和定時電路的電源線穿出孔。另外為了方便安裝,防止被壞人把真相喇叭拿走,還可以在鐵盒外邊焊上鐵鏈子(注意:要先焊好鐵鏈子、後裝入喇叭等設備、最後才能用電焊封住鐵盒子的口),安置時,可以用大鐵鎖把真相喇叭鎖在合適的位置上。此真相喇叭的整體體積約10cm X 10cm X 20cm。

電焊機8千瓦的約230元,三相電或兩相電都能用,焊條用直徑2.5毫米的,鐵皮用0.8至1.2毫米厚的黑鐵皮。鐵盒上的孔洞也可以用電焊機燒出來,熟練後,燒出的孔洞也很正規,用電鑽打孔也行,但很費力費時,且噪音非常大。

焊接電子電路時所必備的工具有:20~30瓦電烙鐵一把,焊錫絲若干,松香若干,平頭及梅花頭小螺絲刀各一把,熱熔膠若干(固定線路用)等。










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