聲光導向羅盤儀

羅盤儀是用來指示南北方嚮的,它是人們出外遠行必不可少的生活與工作用品。然而市場上出售的各種羅盤儀,只是大小、樣式有別,沒有其它功能。聲光導向羅盤儀,不僅適于正常人使用,也適于盲人及聾啞人使用,且能准確地判斷出現行方嚮同欲行方嚮的差異,為人們旅行的路線提供了可靠的保證。

聲光導向羅盤儀不僅適于愛好者自制,更適于廠家生產。

1.電路工作原理

聲光導向羅盤儀的電路很簡單,如圖31-1所示,它是由發光二極管、音樂集成電路及壓電陶瓷蜂鳴片所組成的。

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圖31-2是利用分立元件及小口徑揚聲器組成的聲光導向羅盤儀。

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圖31-2

在圖31-1中,接通電源開關K後,將羅盤儀放平,指南針的北極(N)偏離正北方時,將同觸點1或2相接通,觸發IC工作,在發出樂曲聲同時,發光二極管LED點亮;當指南針位于南北方嚮時,指針的北極(N)正好處在1、2兩點之間,斷開電源,聲光停止。

圖31-2是借助指南針的偏離南北方嚮與否,來斷開或接通BG1管的基極,使其BG1、BG2管組成的音頻振盪器工作成停止。

2.元件選擇與製作

圖中IC為音樂集成電路,可選用ICI2581、ICICW9300等型。

三極管BG或BG1為NPN型,應盡量選擇β值在150左右,效果更好些,如9014、9013等。

BG2為PNP型,β>100,如9012、9015等。

發光二極管LED為任意型號,可選用紅顏色或綠顏色。

圖31-1中的電源可選用1∼2個鈕扣電池;圖31-2中的電源應選用7號電池1節為宜,以縮小羅盤儀的體積。

採用壓電陶瓷片為蜂鳴器時,應加裝助聲腔。

R1、R2的電阻要選大些,使流過磁針的電流很小,這樣對磁針的影響可忽略不計。

揚聲器應選用0.1W、8Ω小口徑、薄形的。

圖31-1不需調試即可工作。

圖31-2主要是調整電容C1和C2的容量,即可改變振盪頻率及音調的高低。

聲光導向羅盤儀的結構如圖31-3所示。外殼用硬質塑料製作,刻度盤為透明塑料或有機玻璃,刻度盤上圓周刻度為360°,間距刻度差為5°。

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圖31-3

在刻度盤上裝有欲行方嚮指針,指針材料也是塑料類絕緣材料製作,其上固定一轉動旋鈕。旋鈕與欲行方嚮指針的連接轉動軸也要用絕緣類材料或絕磁類材料製作。

觸點1與2,用銅片固定在指南針的托板上,其間距不宜過大。

托板中央是指南針(即磁針)的軸,軸尖上放有磁針,磁針放上後使其一端(N)極恰好落在1、2兩觸點間。當磁針擺動時,針的端部不能超出1與2兩個觸點。

發光二極管通過連接導線固定在刻度盤上,可以用粘合劑粘固。

電子元件部分,應固裝在托板下方,電池要安裝在盒體底部。如果採用揚聲器發聲時,揚聲器的磁鋼部分應盡量遠離磁針,以免幹擾磁針的靈活轉動。

磁針應設有托架,即不用時托架能將磁針抬起固定不動,用時托架放下,磁針能靈活轉動,這樣可延長磁針的使用壽命。

個人自制時也可買成品指南針,取其指針部分的裝置,將盒體增大,稍加改裝後加上電子部分,即是一個很好的聲光導向羅盤儀。

若是廠家生產,用塑注方式生產外殼及有關部件便容易多了。

聲光導向羅盤儀的體積大小不限,以能盛下電子元件及發聲裝置和電池為宜。

聲光導向羅盤儀不僅適于個人外出使用,也適于尋找、營救或雨霧■■天氣時應用,還適合盲人及聾啞人使用。

使用時,應先根據當地的磁偏角,配合磁針的指向,把南、北對准實際的南北方嚮,再調定欲前進方嚮並固定之。欲前進方嚮定下後,一是起方嚮記憶作用,另是可按著欲前進的指示方嚮前進。

當行進中,可不時地進行是否偏離預定方嚮的判定,把羅盤儀平放在手中,稍停片刻(幾秒鐘),看有否聲光發出。若有聲光發出,表明偏離了欲定的前進方嚮,待指針停穩後,慢慢向與接觸點的相反方嚮轉動羅盤儀,直至無聲光發出為止,再按指針指示的方嚮前進,就是原擬定的前進方嚮了。

聲光導向羅盤儀的印刷電路圖,如圖31-4所示。

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圖31-4

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