“兔”年到來之際,動手做一個眼睛會閃閃發光、嘴巴會演奏電子音樂的“小兔”頭飾,戴著它去參加各種聯歡晚會、游戲活動,一定會讓周圍的同齡人感到新奇而有趣,也一定會令你開心雀躍!
一、工作原理
會唱歌的“小兔”頭飾電路如圖1所示。
它的核心元件是一塊音樂集成電路A,型號為KD-482。該集成電路內儲了12首世界名曲的主旋律,這里將它的觸發端TG與電源正端VDD直接相連,以便通電后從輸出端依次反復輸出內儲的12首樂曲電信號。
R、C分別為音樂集成電路A的外接振蕩電阻器和電容器,其參數影響樂曲演奏速度。
閉合電源開關SA,電路通電工作,音樂集成電路A依次反復輸出內儲的12首世界名曲主旋律電信號,經晶體三極管VT功率放大后,驅動微型電磁訊響器B發聲,同時帶動高亮度發光二極管VDl、VD2隨聲同步閃光。
二、元器件選擇
A選用KD-482型12曲音樂集成電路,該集成電路用黑膏封裝在一塊尺寸僅為20.5mm×18mm的小印制板上,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<21μA,工作溫度范圍-100℃-60℃。
KD-482也可用ML-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須改動。
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(由于大部分單曲音樂集成電路不須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(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可用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3DG12、3DK4、3DX201型硅NPN中功率三極管,要求電流放大系數B>100。VD1、VD2用φ5mm高亮度紅色發光二極管。
B用HC-12型微型電磁訊響器,其外形尺寸及引腳排布如圖2所示,它的最大特點是:發聲效率高、體積(φ12mm×8.6mm)小巧。
HC-12型電磁訊響器的主要參數:直流阻抗16Ω,用聲級計在距離器件10cm處測得聲壓電平≥82dB,重量2g。HC-12也可用同類產品——YX型微型直流電磁訊響器來直接代換。
如果一時購買不到電磁訊響器,可按照圖3所示用一個壓電陶瓷片B1和一個固定電感器L并聯后來代替,其發音量與電磁訊響器相差無幾。
B1選用FT-27或HTD27A-1型壓電陶瓷片,要求帶有簡易助聲腔蓋(也叫共振腔蓋或共鳴腔蓋),以增大發音量;
L用LG2-22mH型固定磁芯電感器,它與呈電容特性的壓電陶瓷片Bl構成LC并聯諧振回路,可顯著增大B1的發音量和發光二極管VD1、VD2的發光亮度。
R用RTX-1/8W型碳膜電阻器。C用CCI型瓷介電容器。小型單刀單擲開關SA可用CKB-1(1D2W)型撥動開關來代替,亦可用磷銅皮自行彎制。G用兩節5號干電池串聯(配套電池架)而成,電壓3V。
三、制作與使用
整個電路按照圖1所示,以音樂集成電路A為基板進行焊接,無需另外再設計制作印制電路板。焊接時電烙鐵外殼一定要良好接地,以免交流感應電壓擊穿A內部CMOS電路!
圖4所示為“小兔”頭飾的裝配示意圖。全部電路裝入一個尺寸約為80mm×60mm×20mm的薄塑料小盒內,盒背面開孔固定電源開關SA。
盒面板用強力膠粘上一張尺寸約為250ram×180mm的硬卡紙,裁畫好“小兔”頭部圖樣,涂上顏色。
在雙眼位置開出φ5mm小孔,伸出發光二極管VDI、VD2的發光帽;在嘴部開出φ12mm小孔,作為電磁訊響器B的釋音孔。
最后在盒子下部的卡紙上用強力膠粘上適當長度(約250mm)的寬幅橡筋松緊布帶,用以在使用者頭部固定“小兔”頭飾。
裝配成的“小兔”頭飾,電路一般不需任何調試,便可投入使用。如嫌樂曲演奏速度太快(或太慢),可通過適當增加(或減小)電阻器R的阻值來加以調節。
R取值范圍一般為51~75kΩ。如果電路在調節或使用時產生自激振蕩,即電磁訊響器B發出有規律的“哨叫”或“嘟、嘟”聲,可通過在音樂集成電路A的電源端跨接一只22~47υF的電解電容器(正極接VDD、負極接VSS)來加以排除。
當你戴著自己親手制做的“小兔”頭飾去參加晚會等活動時,兔子的活潑和可愛在你聲上一定會表現得淋漓盡致,同學們也一定會交口稱贊你的好手藝!