今年是農歷“金豬年”,市場上一種“金豬”造型的儲錢罐十分暢銷,如果自己動手給這種“金豬”儲錢罐加裝上音樂電路,則每向罐內投入一枚硬幣,“金豬”便會自動演奏一段優美動聽的樂曲,十分有趣。這個儲錢罐不僅能夠培養你形成勤儉節約、不亂花錢的良好習慣,而且還能使你體味到“積少成多”的簡樸道理。
一、工作原理
會唱歌的“金豬”儲錢罐電路如圖1所示。集成電路A的內部儲存了12首世界名曲主旋律,投幣時硬幣將觸發開關的a、b電極暫時橋接通,使A的觸發端TG從電源正極獲得正脈沖觸發信號,A內部電路工作,其輸出端OUT按循環順序輸出12首樂曲中的一首樂曲電信號,經晶體三極管VT功率放大后,驅動揚聲器B奏響樂曲。
電路中,音樂集成電路A所儲存的12首世界名曲主旋律,每受到一次觸發,只輸出其中一曲世界名曲主旋律電信號,而且12首世界名曲是按一定順序依次循環輸出。R、C分別為A的外接振蕩電阻器和電容器,其數值大小影響樂曲演奏速度和音調。R典型取值范圍56~68kΩ,C為51pF
二、元器件選擇
A選用KD-482型12曲音樂集成電路,該集成電路用黑膠封裝在一塊尺寸僅為20.5mm×18mm的小印制電路板上(參見圖1所示),并給有外圍元件焊接插孔,使用很方便。
KD-482的主要參數:典型工作電壓3V,音頻輸出電流≤2mA,靜態總電流≤2uA,工作溫度范圍-10℃~60℃。KD-482也可用NL-03、CW2850-12K等12曲音樂集成電路芯片來直接代換,只是芯片接法略有不同,但外圍元件及參數均不需改動。
如果手頭暫無12曲音樂集成電路,也可用常見的單首曲音樂集成電路來代替,只是所產生的樂曲易使人產生單調感。代換時注意:讀者只要有音樂集成電路,一般來講不論型號、外形如何,只要分清楚電源正極(VDD端)、電源負極(Vss端)、外接振蕩電阻器和電容器的公共接線端OSC(由于大部分單曲音樂集成電路無外接振蕩電阻器和電容器,所以也就沒有該接線端)、音頻輸出端OUT(接功率放大晶體三極管的基極)和高電平觸發端TG,均可直接接入電路代換12曲音樂集成電路。
晶體管VT選用9013(集電極最大允許電流ICM=0.5A,集電極最大允許功耗PCM=625mW)或3DGl2、3DK4、3DX201型硅NPN中功率三極管,要求電流放大系數B>100。
R用RTX-l/8W型碳膜電阻器。C用CCl型瓷介電容器。B用φ27mm×9mm或φ29ram×9mm、8Ω、0.25W超薄微型動圈式揚聲器,以減小體積,方便安裝。G用兩節5號或7號干電池串聯(配帶塑料電池架)而成,電壓3V。
三、制作與使用
制作分三步進行:首先,在“金豬”儲錢罐原有的投幣口處安裝由a、b磷銅片等構成的硬幣觸發開關,具體可用彈性好的薄磷銅片、小螺絲釘與螺絲帽等按圖2所示裝配,要求穿過投幣孔的硬幣能將a、b兩磷銅片良好接通即行。接硬幣觸發開關的雙股細電線(長度約20cm),可在儲錢罐的塑料取錢口蓋(在“金豬”肚底下)上開孔引出。
其次,選一大小、顏色合適的塑料扁圓盒(可用廣口瓶蓋改造而成),作為“金豬”儲錢罐的底座。將硬幣觸發開關以外的所有電路焊裝在塑料扁圓盒內,并注意事先在盒外殼適當位置處為揚聲器B開出釋音孔。焊接時注意:電烙鐵外殼一定要良好接地,以免交流感應電壓擊穿音樂集成電路A內部CMOS電路!
最后,按照圖3所示進行總裝。在塑料扁圓盒頂部中心位置開一小孔,將“金豬”儲錢罐底部所引出的硬幣觸發開關的引線,通過該小孔引接至盒內電路。在“金豬”儲錢罐底部的4個“豬蹄”位置各放上一小片雙面膠,將錢罐粘固在塑料扁圓盒頂部中間位置即行。
裝配成的“金豬”儲錢罐,電路不用調試就可投入使用。由于整個裝置平時靜態電流實測小于2uA,工作時一般小于100mA,故用電很節省。