2004年是中国传统的猴年,辞羊迎猴之际,同学们一定会联想到《西游记》中的孙悟空,就是那位大闹天宫和斩妖降魔的“齐天大圣”。孙悟空集猴子的机警灵活、顽皮聪明于一身,它经过千年锤炼,有七十二般变化的本领,神通广大;它火眼金睛识鬼魅伎俩,“金箍棒”打破妖魔戏法,大家都非常喜欢它。
如果动手做一个眼睛会闪闪发光、会演奏电子音乐的“孙大圣”头饰,戴着它去参加正月十五的“元宵节”灯会或各种联欢晚会、游戏活动等,一定会让你周围的同龄人感到新奇而有趣,也一定会令你开心雀跃!
一、工作原理
会唱歌的“孙大圣”头饰电路如图1所示,它的核心元件是一块音乐集成电路A,型号为KD-152A。该集成电路内储了电视连续剧《西游记》的片尾主题歌《敢问路在何方》主旋律乐曲,这里将A的触发端TG与电源正端VDD直接相连,以便通电后A反复循环输出内储的乐曲电信号。
闭合电源开关SA,电路通电工作,音乐集成电路A反复循环输出内储的乐曲主旋律电信号,经晶体三极管VT功率放大后,驱动微型电磁讯响器B发声,同时带动高亮度发光二极管VD1、VD2随声同步闪光。
二、元器件选择
A选用KD-152A型(内储电视连续剧《西游记》片尾主题歌《敢问路在何方》主旋律乐曲)音乐集成电路,它采用黑胶封装形式制作在一块尺寸仅为24mm×12mm的小印制电路板上(参见图4所示),并给有外接功率放大晶体三极管的焊接脚孔,使用很方便。KD-152A的主要参数:工作电压范围1.3~5V,触发电流≤40μA;当工作电压为1.5V时,实测输出电流≥2mA、静态总电流<0.5μA;工作温度范围-10℃~60℃。
KD-152A也可用外形和引脚排列一样、但内储乐曲不同的KD-9300或HFC1500系列等音乐集成电路来直接代换,也可用手头现有的任何型号的音乐集成电路来代替。代替时注意:读者只要有音乐集成电路,一般来讲不论型号、外形如何,只要分清楚电源正极(VDD端)、电源负极(VSS端)、高电平触发端TG和音频输出端(接功率放大晶体三极管的基极),均可直接接入电路代替KD-152A型音乐集成电路。
晶体管VT可用9013或3DX201、3DG12、3DK4型硅NPN中功率三极管,要求电流放大系数β>100。VD1 、VD2用φ5mm高亮度黄色或红色发光二极管。
B用HC-12型微型电磁讯响器,其外形尺寸及引脚排布如图2所示,它的最大特点是:发声效率高、体积(φ12mm×8.6mm)小巧。HC-12型电磁讯响器的主要参数:直流阻抗16Ω,用声级计在距离器件10cm处测得声压电平≥82dB ,重量2g。HC-12也可用同类产品——YX型微型直流电磁讯响器来直接代换。
如果一时购买不到电磁讯响器,可按照图3所示用一个压电陶瓷片B1和一个固定电感器L并联后来代替,其发音量与电磁讯响器相差无几。B1选用FT-27或HTD27A-1型压电陶瓷片,要求带有简易助声腔盖(也叫共振腔盖或共鸣腔盖),以增大发音量;L用LG2-22mH型固定磁芯电感器,它与呈电容特性的压电陶瓷片B1构成LC并联谐振回路,可显著增大B1的发音量和发光二极管VD1、VD2的发光亮度。
小型单刀单掷开关SA可用CKB-1(1D2W)型拨动开关来代替,亦可用磷铜皮自行弯制。G用两节5号干电池串联(配套电池架)而成,电压3V。
三、制作与使用
图4所示是该“孙大圣”头饰的电路接线图。整个电路以音乐集成电路A为基板进行焊接,无须另外再设计制作电路板。焊接时电烙铁外壳一定要良好接地,以免交流感应电压击穿A内部CMOS电路!
图5所示为“孙大圣”头饰的装配示意图。将整个电路全部焊装在一个尺寸约为80mm×60mm×20mm的薄塑料小盒内,盒背面开孔固定电源开关SA。盒面板用强力胶粘上一张尺寸约250mm×180mm的硬卡纸,裁画好“孙大圣”头部图样,涂上颜色。在双眼位置开出φ5mm小孔,伸出发光二极管VD1、VD2的发光帽;在鼻子上部适当位置处开出φ3mm小孔,作为电磁讯响器B的释音孔。最后在盒子下部的卡纸上用强力胶粘上适当长度(约250mm)的宽幅橡筋松紧布带,用以在使用者头部固定“孙大圣”头饰。
制成的“孙大圣”头饰电路一般无须任何调试,便可投入使用。如果电路在调节或使用时产生自激振荡,即电磁讯响器B发出有规律的“哨叫”或“嘟、嘟”声,可通过在音乐集成电路A的电源端跨接一只22~47μF的电解电容器(正极接VDD、负极接VSS)来加以排除。
当你戴着自己亲手制做的“孙大圣”头饰欢庆猴年来到时,小猴的灵气、“孙大圣”的英气在你身上一定会表现得淋漓尽致,同学们也一定会交口称赞你的好手艺!