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感应式语音门铃
类别:消费电子  
 
本例介绍的门铃无需在门外安装按钮开关,也不需来客进行任何操作,它是通过红外线

探测到人体并转换成电信号来触发门铃的。当门外来客人时,门铃会自动发出“叮咚,您

好!请开门!”的语音声,通知主人及时开门。另外,因为使用模块化的红外线反射开关,

体积小、易隐蔽,所以还可同时兼作全天候房门报警器。

工作原理

感应式语音门铃的电路如图所示,它由红外线反射式探测、语音发生、音频功率

放大和电源变换四部分电路组成。电路核心元件IC1为新型红外线反射开关,它实质上是一

种“一体化”红外线发射、接收模块,其内部包含了红外线发射、接收及信号放大与处理电

路,能够以非接触形式检测出前方一定范围内的人体或物体,并转换成高电平信号从OUT

端输出。

接通电源,220V交流市电经变压器T降压、VD1和VD2全波整流、C3滤波和IC3稳压

后,输出稳定的5V直流电压,使IC1通电向外发射出频率约为40kHz的调制红外线。当有

人进人其有效检测区域内时,红外线被反射回来一部分,经与发光管同向并排安装的光敏三

极管接收并转换成同频率的电信号后,由IC1内部电路进行一系列放大、解调、整形、比较

处理,最后从OUT端输出高电平信号。该信号直接触发语音集成电路IC2工作,使其OUT

端输出内储“叮咚,您好!请开门!”的语音声电信号,经C1滤波、VT功率放大后,推动

扬声器B发出清晰响亮的语音声来。

电路中,R为IC2外接时钟振荡电阻器,其阻值大小影响语音声的速度和音调。C1主要

用于滤去一些不悦耳的谐波成分,使语音声音质得到很大改善,并且声音更加响亮。

元器件选择

IC1宜选用天津新特电子厂开发生产的TX05D型低功耗红外线反射式开关组件,该器件

系模块化产品,全部电路焊装在尺寸约46.5mm x 32mm x 17mm(不包括安装支架)的塑料小

盒内。盒侧面设有一个红色发光二极管,用来指示开关工作状态(平时熄灭,有反射物时发

光);另有一灵敏度调节孔,顺时针调反射监测距离增大,逆时针调反射监测距离缩小。

TX05D共有3根外引线,通过2m长的双芯屏蔽线引出。其中红色芯线为电源正线,白色芯

线为信号输出引线,屏蔽网线为电源负线。IC2选用HFC5223型语音门铃专用集成电路。

IC3选用78 M05型固定式三端集成稳压器,其标准输出电压5V、最大输出电流0.5A.

VT用8050型硅NPN中功率三极管,要求电流放大系数β>100. VD1、VD2用1N4001

型硅整流二极管。

R用RTX一1/8W型碳膜电阻器。

C1、C2用CT1型瓷介电容器,C3用CD11一16V型电解电容器。

B用8Ω、0.5W小口径动圈式扬声器,T用220V/7.5V x 2, 3W优质电源变压器,要求

长时间运行不过热。FU用BGXP一0.15A型普通熔丝管,并配套机装管座。XP用交流电二-

极插头。

制作与调试

IC2芯片通过4根长约7mm的元器件剪脚线插焊在电路板上,除IC1和XP外,焊接好

的电路板可装人一个体积合适的塑料小盒内。盒面板为扬声器B开出释音孔;盒侧面开孔

固定FU管座,并通过适当长度的双股电线引出电源插头XP、通过IC1自带的2m(不够可

加长)屏蔽线引出红外线探测模块。

实际应用时,在门扇上距离地面1.2m处开一小孔,将红外线探测模块的探测面由里向

外对准小孔,并固定好模块,以便通过小孔检测到接近门口的人体。IC 1也可直接通过其引

线引至门外合适位置处隐蔽安装。将ICI上的灵敏度调节旋钮顺时针方向调至最大位置,即

获)≥ 0.3m的理想探测距离。如嫌语音声不够逼真,可通过适当改变R阻值(620kΩ-

1.2MΩ),调整到满意为止。