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读写坐姿不良提醒器

作者：张爱迪

来源：《发明与创新(学生版)》2011年第12期

许多学生在读书写字时，由于坐姿不规范，导致视力下降和体形发育不良。这里介绍的提醒器能够在使用者读写坐姿不规范时，反复发出“请注意，近视！快坐正！”语音，提醒及时调整坐姿。

整个装置成本不足8元，制作简单、性价比高、使用方便，有兴趣者何不动手一试！

一、工作原理

读写坐姿不良提醒器的电路如图1所示。语音集成电路A、晶体三极管VT及扬声器B组成了语音发生电路。

SQ是一种玻璃水银导电开关，主要起到位置倾斜检测作用；SA为电路电源开关。

平时，当读写者坐姿端正时，玻璃水银导电开关SQ内部两接点断开，语音集成电路A无触发信号不工作，扬声器B无声。此时整机耗电甚微，实测静态总电流＜3μA。

一旦读写者身体倾斜超过限度，玻璃水银导电开关SQ内部的两接点就会被水银珠桥接通，语音集成电路A因触发端TG获得正脉冲触发信号而工作，其输出端OUT送出内储的“请注意，近视！快坐正！”语音电信号，经晶体三极管VT功率放大后，推动扬声器B发出坐姿不良提醒语。

电路中，R、C1分别为语音集成电路A的外接振荡电阻器和电容器，其数值大小影响语音声音调及速度。C2为退耦电容器，它能消除因电池G内阻增大而产生的扬声器发音畸变，相对延长电池使用寿命。

二、元器件选择

A选用HFC5209型“请注意，近视！快坐正！”语音集成电路，它采用软封装形式生产，小印制电路板尺寸为20mm×14mm，使用很方便。

HFC5209的主要参数：工作电压范围2.4～3.6V，输出电流≤3mA，静态总电流＜1μA，工作温度范围-10～60℃。

晶体管VT可用9013（集电极最大允许电流ICM=0.5A，集电极最大允许功耗

PCM=625mW）或3DG12、3DK4、3DX201型硅NPN中功率三极管，要求电流放大系数β＞100。

SQ选用KG-101或KG-102型玻璃水银导电开关。R用RTX-1/8W型碳膜电阻器。C1用CC1型瓷介电容器，C2用CD11-10V型电解电容器。B用φ27mm×9mm、8Ω超薄微型动圈式扬声器。SA用1×1小型拨动开关，G用SR44或G13-A型扣式微型电池两粒串联而成，电压3V。

三、制作与使用

图2所示为该读写坐姿不良提醒器的印制电路板接线图。

焊接时注意：电烙铁外壳一定要良好接地！

语音集成电路A通过5根7mm长的元件剪脚作引线焊到电路板上去。电池夹用两片14mm×8mm的磷铜皮弯折成“L”形状，并用小铆钉铆固到电路板上。

电池G在放入电池夹之前应先套上φ13mm×12mm的塑料管，以免电池正极碰触电路板上的铜箔造成短路。

焊接好的电路板连同扬声器B、电源开关SA一起装入尺寸约55mm× 33mm×14mm的绝缘小盒内。玻璃水银导电开关SQ应基本上水平安放在盒子中，电源开关SA在盒子上部开孔固定，并注意在盒面板为扬声器B开出释音孔。

装配成的提醒器外形如图3所示。

整个提醒器电路一般无需作任何调试，即可满意工作。如嫌语音声不够真切，可通过适当改变电阻器R的阻值（240～430kΩ）来加以调整。

使用时，将读写坐姿不良提醒器戴在使用者头部一侧，在坐姿端正、眼睛与书本保持33cm距离的条件下，调整小盒方位和角度，使其内部水银开关处于临界接通状态，即最佳工作灵敏度。这样，随着使用者身体稍一前倾，提醒器就会发出坐姿不良警告语。

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