迎新春“兔唱歌”游戏器

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  时光如梭,转眼之间,新的一年又来到了。按照中国传统的十二生肖纪年习俗,2011年(即农历辛卯年)是兔年。
  兔子活泼可爱,深受大家的喜爱。如果动手做一个“兔唱歌”电子游戏器,在新春佳节期间与家人或同学玩乐,则别有一番乐趣!
  
  一、工作原理
  
  “兔唱歌”游戏器的电路如图1所示,它主要采用了KD-07型七灯闪光音乐集成电路A。VD1~VD9均为普通圆形发光二极管,除VD7用绿色外,其余全部用红色。
  当按下轻触开关SB时,七灯闪光音乐集成电路A的触发端TG获得高电平触发信号,A内部电路工作,其7个闪光驱动输出端反复输出时序低电平信号,使发光二极管VD1~VD7顺序循环点亮;手松开轻触开关SB后,发光二极管VD1~VD7会继续循环闪烁发光8s左右,并且轮换速度由快到慢,最后随机停留在某一发光二极管上,使该管连续闪烁10s。
  与此同时,集成电路A的音频输出端OUT输出相应的“嘀、嘀……”声电信号,经晶体三极管VT功率放大后,驱动扬声器B发声、发光二极管VD8和VD9同步闪光。如果最后停留闪烁的恰好是绿色发光二极管VD7,则扬声器B不再发出“嘀、嘀……”声,而是演奏出长约10s的欢快乐曲。
  
  二、元器件选择
  
  A选用KD-07型七灯闪光音乐集成电路,它采用软封装形式制作在一块小印制电路板(参见图1所示,高30mm、底宽30mm)上。KD-07的主要参数:典型工作电压3V,触发电流≤50μA,发光二极管闪光驱动电流≥10mA,音频驱动电流≥1.5mA,静态总电流<1μA,工作温度范围-10℃~60℃。
  
  VT用9013(集电极最大允许电流ICM=0.5A,集电极最大允许功耗PCM=625mW)或3DG12、3DK4、3DX201型硅NPN中功率三极管,要求电流放大系数β>100。VD1-VD6均用φ5mm普通红色发光二极管,VD1用φ5mm普通绿色发光二极管,VD8、VD9宜用φ3mm普通红色发光二极管。
  SB用14mm×14mm微型轻触开关。亦可用KAX-1或LA20-11型按钮开关来代替。B用φ27mm×9mm或φ29mm×9mm、8Ω、0.1W微型动圈式扬声器,以减小体积,方便安装。G用两节5号干电池(需配套塑料电池架)串联而成,电压3V。因整机静态耗电<0.5μA,故不必设置电源开关。
  
  三、制作与使用
  
  整个电路按照图1所示,以集成电路A的小印制电路板为基板进行焊装,不必另外再设计制作电路板。焊接时注意:电烙铁外壳一定要良好接大地,以免交流感应电压击穿A内部CMOS集成电路!
  “兔唱歌”游戏器的外形如图2所示。机盒可用薄木板或不透明的有机玻璃板制作,也可用体积合适的塑料香皂盒、电子门铃外壳等来代替;机盒体积约为100mm×65mm×20mm,要求不是十分严格,只要能装下元器件便行。
  盒面板用胶粘贴兔子头部图案(可剪自画报或自绘),“兔子”的眼睛部位开孔固定发光二极管VD8、VD9,嘴部为扬声器B开出释音孔。
  “兔头”下部将发光二极管VD1~VD7固定成圆环状,圆环的直径约为25mm;右下角开孔固定轻触开关SB,以便操作。
  装配成的“兔唱歌”游戏器。只要元器件质量可靠,焊接无误,不需任何调试就能正常工作。如果电路在工作时(尤其是在演奏乐曲时)产生自激振荡,即扬声器B发出有规律的哨叫声或“失真”声,可通过在集成电路A的电源端跨接一只22μF~47μF的电解电容器(正极接VDD、负极接VSS)来加以排除。
  该“兔唱歌”游戏器的玩法:参加游戏者用手按动轻触开关SB,使发光二极管VD1-VD7按逆时针方向依次循环发出由快到慢变化的光点、扬声器B发出同步“嘀、嘀……”短声,通过掌握手松开SB的时间长短等技巧,努力使VD1~VD7循环发出的光点最后停留在绿色发光二极管上闪烁,则表示游戏获胜,“兔子”便奏响一首乐曲,以示祝贺!
  如果参加游戏者“运气”不佳。光点最后停留在某个红色发光二极管上闪烁,则“兔子”会发出“嘀-嘀……”几声长音,表示游戏失败。
  本游戏既可以自己一个人单独玩,也可以由数位同伴参与依次玩,还可以在家里跟父母或者爷爷、奶奶同玩,比一比到底谁先能够让“小兔”唱歌,或者让“小兔”唱歌的次数最多!
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