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闪光盘花

作者:dolphin时间:2016-09-22


音乐闪光盆花的电路如图l所示。音乐集成电路A和压电陶瓷片B组成了音乐演奏电路。由于A的触发端TG直接与VDD相接,所以只要一接通电源,B就会反复演奏出A内部所存储的乐曲。晶体三极管VT1~VT3以及外围电阻器R1、R3、R5和电容器C1~C3等组成了三管自激多谐振荡器。其中发光二极管VD1~VD5、VD6~VD10、VD11~VDl5通过对应的限流电阻器R2、R4和R6接入VT1~VT3的集电极回路,分别作为VT1~VT3的负载,使它们随着电路的振荡发出 红色、绿色、黄色等三路循环闪光。

三管自激多谐振荡器的工作过程是:闭合电源开关SA,VT1~VT3三只三极管争先导通。由于VT1~VT3三只管子的参数不可能完全一致,所以其结果是必然有一只管子截止,另两只饱和导通。例如假定VT3首先饱和导通,则它的集电极接近零电位。由于电容器C3两端的电压不能突变,所以三极管VT1的基极也被拉到接近零电位,迫使三极管VT1截止,它的集电极电压接近电源电压,通过电容器C1的耦合使三极管VT2的基极为高电位,三极管VT2饱和导通。上述过程很快就会完成,此时三极管VT1处于截止状态,VT2和VT3处于饱和导通状态,与之相对应的发光二极管VD1~VD5不亮、而VD6~VD10和VD11~VD15均通电发光。

随着时间的延续,循环下去。在每一时刻,电路中总有一只三极管处在截止状态,而另两只三极管是处在饱和导通状态,与截止状态三极管相对应的一路共五只发光二极管会熄灭,而另外两路共十只发光二极管则点亮。如果巧妙安排发光二极管在花朵及花丛中的位置,就能产生良好的视觉效果。

电路中,自激多谐振荡器的振荡周期决定了VD1~VD5、VD6~VD10和VD11~VD15三路发光二极管循环交替闪光的速度,它由电阻器R1、R3、R5和电容器C1~C3的数值大小来确定。R2、R4和R6分别为对应各路发光二极管的限流电阻器,其阻值大小决定对应五只发光二极管的发光亮度。C4为退耦电容器,它能够有效地消除因电池内电阻增大而产生的压电陶瓷片B发声畸变等现象,相对延长电池的使用寿命。

A选用内储《庆贺曲》的KD-9305型音乐集成电路,也可根据需要采用同一系列产品中内储其他乐曲的音乐集成电路。该音乐集成电路采用软包封装形式制作在尺寸约为23mm×14mm的小印制电路板上(见图边所示),并给有外围元器件焊接脚孔,使用很方便。其主要参数为:工作电压范围1.3~5V,典型值为3V;触发电流≤40μA,静态总电流0.5μA;工作温度范围-10℃~60℃。


B采用FT-27或HTD27A-1型(φ27mm)压电陶瓷片,要求购买时配上专门的简易助声腔盖(也叫共振腔盖或共鸣腔盖),以增大发音量。这种带助声腔盖的压电陶瓷片结构和外形如图2所示。组装时,先分别从压电陶瓷片的金属基板和镀银层上焊出两条引线。注意焊接时间不宜过长,以免烫裂压电陶瓷层。焊好引线后,将压电陶瓷片卡到助声腔盖上,注意镀银层朝里,其引线从助声腔盖旁的缺口中伸出。这样,压
电陶瓷片与助声腔盖之间就形成了一个助声腔,使发出来的声音变得响亮。

VT1~VT3均选用9014(集电极最大允许电流ICm=0.1A,集电极最大允许功耗PCM=310mw)或3DG8型硅NPN小功率晶体三极管,要求电流放大系数β50,并保证各管参数基本上一致。

VD1~VD15均用φ5mm普通发光二极管,如有条件用高亮度发光二极管,则效果更佳。发光二极管的颜色一般取红、绿、黄三色即可,但注意相互并联的发光二极管必须用同一色管子,并要求选择相同型号、参数尽量保持一致的同一批产品,否则会因参数的差异而发生个别管子发光特别亮、有的管子却发光很暗的不良现象。

R1~R6均用RTX-1/8W型碳膜电阻器。C1~C4均用CD11-10V型电解电容器。SA用小型单刀单掷开关,亦可用磷铜皮自行弯制。G用两节5号干电池串联(配塑料电池架)而成,电压3V。

上图是该音乐闪光盆花的印制电路板接线图,印制电路板实际尺寸约为55mm×25mm。音乐集成电路A通过两根引线头VDD和VSS,焊接到电路板上对应的脚孔内.焊接时注意,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!

音乐闪光盆花以市售塑料仿真小盆花或带塑料花盆的绢花为主体进行装配,要求花朵不要太大,花朵与花叶的透光性能良好。首先,将焊接好的电路板连同电池G等置于塑料花盆中,电源开关SA则安装在花盆表面,并在花盆的适当位置处为压电陶瓷片B开出释音孔;然后,将所有发光二极管VD1~VD15用与花杆颜色相同的细塑料外皮电线引接到各花朵中间(多余的引入花叶间)即成。为了安装方便,可将所有发光二极管的引脚剪短至5mm~10mm左右,但焊接引线时注意一定要用镊子夹住引脚根部帮助散热,以防止电烙铁烫坏发光二极管。发光二极管在花丛中分布应交叉,错落,但整体排列应比较均匀。

制成的音乐闪光盆花,只要元器件质量保证,焊接无误,一般不需要调试便可投入使川、如嫌三路路发光二极管轮流交替闪光的速度太快(或太慢),可通过同时适当增大(或减小)电阻器R1、R3、R5或电容器C1~C3的数值来加以调整;如嫌VDl~VD5或VD6~VD10、VD11~VD15的发光亮度太暗(或太亮),可通过适当减小(或增大)对应限流电阻器R2或R4、R6的阻值来加以调整。如欲同时增大压电陶瓷片B的发音量和VD1~VD15的发光亮度,可将电源电压提高到4.5V,即用三节5号干电池串联供电。



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