迎新春“兔唱歌”游戲器

時光如梭，轉(zhuǎn)眼之間，新的一年又來到了。按照中國傳統(tǒng)的十二生肖紀年習(xí)俗，2011年(即農(nóng)歷辛卯年)是兔年。

兔子活潑可愛，深受大家的喜愛。如果動手做一個“兔唱歌”電子游戲器，在新春佳節(jié)期間與家人或同學(xué)玩樂，則別有一番樂趣!

一、工作原理

“兔唱歌”游戲器的電路如圖1所示，它主要采用了KD-07型七燈閃光音樂集成電路A。VD1～VD9均為普通圓形發(fā)光二極管，除VD7用綠色外，其余全部用紅色。

當按下輕觸開關(guān)SB時，七燈閃光音樂集成電路A的觸發(fā)端TG獲得高電平觸發(fā)信號，A內(nèi)部電路工作，其7個閃光驅(qū)動輸出端反復(fù)輸出時序低電平信號，使發(fā)光二極管VD1～VD7順序循環(huán)點亮；手松開輕觸開關(guān)SB后，發(fā)光二極管VD1～VD7會繼續(xù)循環(huán)閃爍發(fā)光8s左右，并且輪換速度由快到慢，最后隨機停留在某一發(fā)光二極管上，使該管連續(xù)閃爍10s。

與此同時，集成電路A的音頻輸出端OUT輸出相應(yīng)的“嘀、嘀……”聲電信號，經(jīng)晶體三極管VT功率放大后，驅(qū)動揚聲器B發(fā)聲、發(fā)光二極管VD8和VD9同步閃光。如果最后停留閃爍的恰好是綠色發(fā)光二極管VD7，則揚聲器B不再發(fā)出“嘀、嘀……”聲，而是演奏出長約10s的歡快樂曲。

二、元器件選擇

A選用KD-07型七燈閃光音樂集成電路，它采用軟封裝形式制作在一塊小印制電路板(參見圖1所示，高30mm、底寬30mm)上。KD-07的主要參數(shù)：典型工作電壓3V，觸發(fā)電流≤50μA，發(fā)光二極管閃光驅(qū)動電流≥10mA，音頻驅(qū)動電流≥1.5mA，靜態(tài)總電流<1μA，工作溫度范圍-10℃～60℃。

VT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(shù)β>100。VD1－VD6均用φ5mm普通紅色發(fā)光二極管，VD1用φ5mm普通綠色發(fā)光二極管，VD8、VD9宜用φ3mm普通紅色發(fā)光二極管。

SB用14mm×14mm微型輕觸開關(guān)。亦可用KAX-1或LA20-11型按鈕開關(guān)來代替。B用φ27mm×9mm或φ29mm×9mm、8Ω、0.1W微型動圈式揚聲器，以減小體積，方便安裝。G用兩節(jié)5號干電池(需配套塑料電池架)串聯(lián)而成，電壓3V。因整機靜態(tài)耗電<0.5μA，故不必設(shè)置電源開關(guān)。

三、制作與使用

整個電路按照圖1所示，以集成電路A的小印制電路板為基板進行焊裝，不必另外再設(shè)計制作電路板。焊接時注意：電烙鐵外殼一定要良好接大地，以免交流感應(yīng)電壓擊穿A內(nèi)部CMOS集成電路!

“兔唱歌”游戲器的外形如圖2所示。機盒可用薄木板或不透明的有機玻璃板制作，也可用體積合適的塑料香皂盒、電子門鈴?fù)鈿さ葋泶?；機盒體積約為100mm×65mm×20mm，要求不是十分嚴格，只要能裝下元器件便行。

盒面板用膠粘貼兔子頭部圖案(可剪自畫報或自繪)，“兔子”的眼睛部位開孔固定發(fā)光二極管VD8、VD9，嘴部為揚聲器B開出釋音孔。

“兔頭”下部將發(fā)光二極管VD1～VD7固定成圓環(huán)狀，圓環(huán)的直徑約為25mm；右下角開孔固定輕觸開關(guān)SB，以便操作。

裝配成的“兔唱歌”游戲器。只要元器件質(zhì)量可靠，焊接無誤，不需任何調(diào)試就能正常工作。如果電路在工作時(尤其是在演奏樂曲時)產(chǎn)生自激振蕩，即揚聲器B發(fā)出有規(guī)律的哨叫聲或“失真”聲，可通過在集成電路A的電源端跨接一只22μF～47μF的電解電容器(正極接VDD、負極接VSS)來加以排除。

該“兔唱歌”游戲器的玩法：參加游戲者用手按動輕觸開關(guān)SB，使發(fā)光二極管VD1－VD7按逆時針方向依次循環(huán)發(fā)出由快到慢變化的光點、揚聲器B發(fā)出同步“嘀、嘀……”短聲，通過掌握手松開SB的時間長短等技巧，努力使VD1～VD7循環(huán)發(fā)出的光點最后停留在綠色發(fā)光二極管上閃爍，則表示游戲獲勝，“兔子”便奏響一首樂曲，以示祝賀!

如果參加游戲者“運氣”不佳。光點最后停留在某個紅色發(fā)光二極管上閃爍，則“兔子”會發(fā)出“嘀－嘀……”幾聲長音，表示游戲失敗。

本游戲既可以自己一個人單獨玩，也可以由數(shù)位同伴參與依次玩，還可以在家里跟父母或者爺爺、奶奶同玩，比一比到底誰先能夠讓“小兔”唱歌，或者讓“小兔”唱歌的次數(shù)最多!