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低成本婴儿尿湿提醒器的制作

[日期:2012-11-11] 来源:  作者: [字体: ]

  本文介绍的婴儿尿湿提醒器主要由尿探头和音乐盒两部分构成,其外形如下图所示,它具有灵敏度高、造价低(成本不足4元)、使用效果好等特点。当婴儿排尿后,它能够反复奏响《世上只有妈妈好》乐曲,提醒大人及时更换尿布。

婴儿尿湿提醒器主要由尿探头和音乐盒两部分构成

 

  一、工作原理

  婴儿尿湿提醒器的电路如下图所示,它主要采用了音乐集成电路A和微型电磁讯响器B。VT是音频功率放大晶体三极管。

婴儿尿湿提醒器的电路

  在婴儿未排尿时,屎探头两电极间开路,音乐集成电路A的高电平触发端TG通过电阻器R接电源负极,IC内部电路不工作,电磁讯响器B无音响。一旦尿探头捡拾到婴儿的尿液时,由于尿里含电解质能够导电,就相当于在探头电极间接入了一个几千欧姆的电阻,使音乐集成电路A获得高电平(≥1/2Vdd)触发信号而工作,其输出端OUT反复输出内储音乐电信号,经晶体三极管VT功率放大后,驱动电磁讯响器B奏响乐曲。

  电路中,音乐集成电路A的触发电压大小,由电阻器R和尿探头探测到的尿电阻对电池G的分压来确定,通过改变R的阻值可以调节报尿的灵敏度。

  二、元器件选择

  IC选用KD-l52M型(内储《世上只有妈妈好》乐曲)音乐集成电路芯片,它采用黑胶封装形式制作在一块尺寸仅为24mmxl2mm的小印制电路板上,并留有外接功率放大三极管的焊接脚孔,使用很方便。KD一l52M的主要参数:工作电压范围1.3一5V,触发电流≤40μA;当工作电压为1.5V时,实测输出电流≥2mA、静态总电流<0.5μA;工作温度范围-10℃—60℃。KD-l52M也可用外形和引脚排列完全一样但内储乐曲不同的KD—9300或HFCl500系列音乐集成电路芯片来直接代换。

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  VT用9014(集电极最大允许电流Icm=lOOmA,集电极最大允许功耗PCM=310mW)或3DG8型硅NPN小功率三极管,要求电流放大系数β>100。R用RTX-1/8W型碳膜电阻器。G用1节5号干电池。因电路静态耗电小于0.5μA,故无须要电源开关。  B用HC-12型微型电磁讯响器,其实物外形见上图(a)所示,外形尺寸及引脚排布见上图(b)所示,它的最大特点是:发声效率高、体积((5l2mmx8.6mm)小巧。HC-12型电磁讯响器的主要参数:直流阻抗l6a,用声级计在距离器件LOCm处测得声压电平≥82dB,重量2g。HC一12也可用同类产品——YX型微型直流电磁讯响器来直接代换。

  三、制作与使用

婴儿尿湿提醒器的印制电路板接线图

  上图所示为该婴儿尿湿提醒器的印制电路板接线图(注意:铜箔面朝向杂志),印制电路板可用刀刻法制作,实际尺寸仅为50mmx38mm。晶体三极管VT可直接插焊在音乐集成电路芯片上。该芯片通过四根长约7mm的元件剪脚线插焊在电路板上对应的数标孔内。焊接时注意:电烙铁外壳一定要良好接大地,以免交流感应电压击穿A内部CMOS电路!电池夹可用尺寸约为l8mmx8mm的长方形磷铜片2片,弯制成“L形状,并直接焊接在电路板上。为了接触良好并固定电池,与电池正、负极相接触的磷铜片部位,应事先加工成凹形状和凸形状。具体做法下如5所示:将两磷钢片平放在木垫板上,通过用锤子击打放在磷铜片上面的粗铁钉(钉尖应打磨成圆凸状),并一正一反弯制成“L”形状,即成为带有凹状和凸状的正、负极片。

将两磷钢片平放在木垫板上,通过用锤子击打放在磷铜片上面的粗铁钉 将两磷钢片平放在木垫板上,通过用锤子击打放在磷铜片上面的粗铁钉

 

  婴儿尿湿提醒器的组装如下图所示。将焊接好的电路板装入尺寸约为55mmx43mmx20mm的市售普通塑料戒指盒(或其他塑料小盒中),盒面板用φ1.5mm钻头打出7个小孔——呈梅花状,作为电磁讯响器B的释音孔,盒侧面开2个小孔,引出尿探头。尿探头按图2提供的尺寸自制:取一φ35mm左右的稍厚塑料圆片,另取0.8m长的多股铜芯塑皮细导线两根,绞合成引线,将一端剥去30mm长的塑皮后,平行(间距≤l5mm)穿人塑料圆片固定牢(裸线根部可用胶带纸粘固),另一端接音乐盒电路即成。

婴儿尿湿提醒器的组装

  装配好的婴儿尿湿提醒器,电路一般不用任何调试即可正常工作。如嫌探尿灵敏度太高,可通过适当减小电阻器R的阻值来加以调节;反之,如嫌探尿灵敏度太低,可通过适当增大电阻器R的阻值来加以调整。

  使用时,应将尿探头夹人双层干燥尿布中间最易感受到婴儿尿液的地方。报尿后,用干布吸去探头上的尿液,则音乐盒最多只演奏一遍乐曲即自动停止发声。


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