创客作品：自制自行车报警器（三）

　　单稳态触发器控制

　　为在不慎意外报警后自动重置则需要合并电路。方法许多，最简便的就是通过单稳态触发器。单稳态触发器被译码电路触发，继而引发报警。这就像门闩一样，但是一段时间后会自动重置。

　　单稳态触发器的实现方法之一就是使用555计时器IC。通过改变电阻或电容很容易修改时间常量，并降低待机状态下的功耗。

　　电路图如下。

　　为使单稳态触发器良好工作，需要计算下电阻和电容值，可参考数据列表中的等式。时间常量为10秒时意外触发后报警器会立即重置，但在自行车被盗后却无法重置。

　　T = 1.1 RA . C

　　1µF电容

　　RA = 10s

　　1.1 x 1µF

　　RA = 9090909Ω

　　RA = 10MΩ

　　555计时器时间常数为10秒左右，一个10nF的电容用于控制到接地端的引脚，通过一330Ω的电阻可将电路重置为高电平。

　　音响发生器

　　音响发生器的实现方法有两种。一是用单稳态多谐振荡器驱动晶体管和扬声器。可是问题在于如果希望声音足够响，就必须使用大型的扬声器，而大功率扬声器的供电又是个问题。

　　因此我最终选择了压电式警笛。声音强度足够响亮且体积较小，对电流要求也较低。我选择的一款Maplin微型警笛报警效果就很好。

　　下表为不同电压下警笛的电流消耗情况。

　　尽管555计时器无法驱动警笛，它也无需太过复杂的电路来驱动(例如一个单稳态多谐振荡器即可)，我选用了晶体管开关，如下图所示。

　　这里选用BC108，原因在于它能驱动警笛且相对易得。

　　低电量指示器

　　由于报警器基于电池供电，因此需要指示灯反映蓄电池中剩余电量。指示器必须在身份认证后方可显示剩余电量，以使电量对行窃者不可见。这一功能通过键盘上的开关实现，即由单稳态多谐振荡器向晶体管转换器发送信号(这样能使耗电下降一半)。多谐振荡器采用之前提到的或非门，晶体管再将供电情况转换为电压指标。

　　指示剩余电量的形式有许多，例如柱状图或单LED灯指示。为便于观察和读数我最终选用了三色LED，从绿色、黄色到红色依次表示电量充足到电量过低。

　　电路中齐纳二极管和偏置晶体管控制内部红色和绿色的显示强度，电路结构如下。

　　两个齐纳二极管在电池电量耗尽时可以标定电压，左侧电压应保持在9V左右，而右侧一个在9V电池供电下电压约为7.5V。

　　PCB

　　为此需要做一个PCB。我本打算做一个单层PCB，但后来由于无法实现，所以还是做了双层。我在计算机上画出样板草图并用激光打印机打印出来，影印到醋酸盐胶片上用于PCB的光刻。PCB图如下(下图为实际尺寸的一半)。

　　Track side

　　走线

　　元件面

　　图中自行车排列在元件和轨道电路周围，用平面图表示实际三维空间内两侧相连。