在圣誕節(jié)快到來時(shí)，自己動(dòng)手制作一個(gè)別具一格的聲控音樂圣誕樹，把它放在寫字臺(tái)上或贈(zèng)送給別人，那是一件多么快樂而又有意義的事。
圣誕樹的外形如圖1所示，其電路原理圖如圖2所示。
圖1、圣誕樹的外形
圖2、圣誕樹原理圖
電路原理
由壓電陶瓷片，三極管vt1、vt2組成聲音接收與放大電路。vt2集電極接在ic1觸發(fā)端。ic1為內(nèi)存12首音樂的集成電路，該片的觸發(fā)形式為負(fù)觸發(fā)有效，即每給一個(gè)負(fù)脈沖，內(nèi)存的12首音樂將自動(dòng)按序播放。r3是該片的外接振蕩電阻。
ic1輸出的音頻信號(hào)，一路送vt3進(jìn)行放大，使揚(yáng)聲器發(fā)出聲音;另一路送vt4、vt5將它們同時(shí)導(dǎo)通，為ic2及顯示電路提供工作電源，其工作時(shí)間的長(zhǎng)短受ic1控制。
ic2為14位二進(jìn)制分頻器和振蕩器。它的內(nèi)部電路由兩部分組成:(1)振蕩器，由兩個(gè)非門構(gòu)成，振蕩頻率由外接r、c數(shù)值決定;(2)分頻器，由內(nèi)部t觸發(fā)器組成。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖 3所示。
圖3、cd4060內(nèi)部結(jié)構(gòu)
從電路原理圖9-2中我們不難看出，三路顯示分別接在ic2的三個(gè)輸出端，即q4、q5、q6，對(duì)應(yīng)的管腳是7腳、5腳和4腳，它們呈二進(jìn)制數(shù)顯方式。
圖4、圣誕樹的元件布局
電路制作
這里建議大家使用通用印制板進(jìn)行焊接，因?yàn)樗〔娜菀祝谱髦芷诙?，見效快。根?jù)電路原理圖 2所示，電路可分成兩部分焊接。先裝控制部分，發(fā)光管及限流電阻直接焊在圣誕樹上，之后用四根導(dǎo)線與控制板連接。電阻r3和vt3直接焊在音樂集成電路印制板上(焊在銅箔面)。控制板元件排列方式如圖 4所示，供讀者參考仿制。
整體組裝
圣誕樹是用cd盤制作的。先用記號(hào)筆在cd盤上畫好樹形，然后用電烙鐵按線條把它燙開。待樹形制作完畢，用直徑為4·8mm的鉆頭打孔，之后裝上直徑為5mm的紅、綠、黃色發(fā)光二極管各3只。將發(fā)光管管腳引線及電阻引線按電路原理圖 2連接好。最后，將4根導(dǎo)線從簽字筆筆桿中穿過與控制板相連。
圣誕樹與筆桿的連接方法是:在cd盤上打兩個(gè)直徑為1.5mm的小孔，用單股細(xì)導(dǎo)線把它們擰在一起。
圣誕樹制作與發(fā)光管連接示意圖如圖5和圖6所示。
圖5
圖6
電路仿真
聲控音樂圣誕樹仿真電路圖是根據(jù)電路原理圖9-2的基本原理而重新設(shè)計(jì)的仿真電路圖沖口圖 7所示。
圖7
圖中用k，模擬駐極體話筒，按空格鍵兩次(k，閉合、斷開)表示接收一個(gè)聲音信號(hào)。r2、r3、r4、c2、q1、q2等元件組成一個(gè)延時(shí)電路，為了便于觀察，c2電容量應(yīng)選擇得小些。指示燈x1檢測(cè)q2集電極電位的高低，這里當(dāng)作邏輯筆使用，燈亮表示高電平l，燈滅表示低電平0。
由于multisim學(xué)生版元件庫中沒有cd4060集成電路，這里用cd4040集成電路和方波信號(hào)發(fā)生器來代替cd4060。q3一q5為三路顯示電路。
電路仿真步驟:
(1)接通仿真測(cè)試開關(guān)，這時(shí)指示燈x1亮，cd4040復(fù)位，輸出端均為低電平。
(2)快速敲擊空格鍵兩次，這時(shí)指示燈x1暫時(shí)熄滅，cd4040復(fù)位端被q2接地，其三個(gè)輸出端輸出高電平，驅(qū)動(dòng)q3一q5組成的三路發(fā)光二極管閃亮發(fā)光。當(dāng)延時(shí)時(shí)間到時(shí)，指示燈x1亮，cd4040被再次復(fù)位，所有輸出端輸出低電平。