| 拔钥匙提示报警器设计 |
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摘要：计数器有很广泛的应用，文章根据数字电路的方法，利用计数器作为控制单元，设计了一个拔钥匙提示报警装置。该装置通过计数器计数控制报警器在钥匙插入锁孔后一定时间可进行提示报警，提醒拔出钥匙，
关键词：计数器；提示；报警；拔钥匙
0 引言
日常生活中人们经常在开门之后忘记将钥匙从锁孔里拔出来，这种现象在老年人群中尤其常见。忘记把钥匙拔出来，也经常会给人们的生活带来不小的困扰，因为对于大多数人来说忘记拔钥匙很可能会造成钥匙的丢失，即使钥匙没有丢也会造成很多麻烦。鉴于此，笔者想到利用数字电路的一些方法制作一个拔钥匙的提示报警器，可供参考。
1 设计过程
拔钥匙的提示报警器可以由三个部分组成：第一部分，由锁孔和钥匙作为电路开关，钥匙没有插进锁孔时电路断开，钥匙插进锁孔后电路接通。第二部分，由计数器组成控制电路，当钥匙插入锁孔后一段时间(即计数器计数后一段时间)后计数器动作，控制报警器报警。第三部分，即报警器。
该装置组成方框图如图1所示。
 1.1 电路开关部分
整个电路的开关部分设计由钥匙和电路开关配合启动。可在锁孔外安装特殊的接触式开关。开关由两片圆形接触片构成，接触片相应位置安装金属接触点，接触点与导线连接。圆形接触片受压后金属片接触电路接通，没有外力作用时开关抬起，电路断开。圆形接触片呈同心圆状固定在锁孔外部。同时需要对钥匙进行改进，即：在钥匙插入后与接触式开关相应的位置安装绝缘触点，通过钥匙上的接触点使开关受压动作接通电路。钥匙拔出时开关抬起，电路断开，随即停止工作。这样就构成了一个由钥匙和电路开关配合控制的电路启动单元。
1.2 电路的电源部分
电源部分可以由电池直接提供。其电压大小根据计数器和报警器的要求而定。
1.3 计数器控制单元部分
这是整个电路的设计关键。利用计数器作为控制单元有两大优点：第一，电路容易实现，可以利用现有的数字电路集成芯片。第二，对计数器设计不同的时间，可以根据需要设置报警提示的时间。
因此，笔者使用了数字集成芯片74160构成十进制计数器，设置在电路接通后90秒开始报警。即：在钥匙插入锁孔后如果90秒后还没有取出，电路就开始报警。计数器控制电路如图2所示
图中，计数器的ENT端为高电平时计数器开始工作。ICI电路从“0000”状态开始连续计数十次，也就是从十进制的“0”开始计数一直到“9”。本轮计数完成后，ICI向IC2进位，IC2电路由初始值“0”跳变为“1”，一直到ICI下一轮计数完成，IC2由“1”跳变为“2”。最后计数到“90”时，IC2输出控制信号，控制报警器工作。
在电路中笔者加入了数码显示，而在实际的电路中，数码显示没有什么实用价值，因此可以省略。相关电路的工作情况，笔者在EWB软件上进行的仿真，仿真结果可见图3。
1.4 报警装置部分
报警装置部分可以利用普通的声音报警器实现。也可以利用门铃装置，将计数器的控制端与门铃接在一起。这样做可以简化电路，节省成本。但在实际应用时可能会造成误会。
2 仿真结果
有关计数器控制单元的工作情况，通过EWB仿真的结果如图3所示。
图中红色信号指示的即为控制信号，由它控制报警器工作。
3 结语
在本例中，运用十进制计数器及74160集成芯片作为控制单元，实现了拔钥匙提示报警功能。其中计数器的控制时间可以根据需要进行调节，这在电路中只需要稍做改动就可以实现。因此电路有很大的扩展空间。
同时，笔者通过数字电路的基本知识和实际生活经验实现了该提示报警器的设计。该报警器的功能也不仅局限与拔钥匙提示报警，也可以应用于其他需要提示的场合。 |
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