雙功能報曉“金雞”

如果你已經制作了本刊2010年8月第23期P29所介紹的《天亮報曉“金雞”》的話，不妨參照下面的介紹對原機進行升級，使其具有天亮自動報曉和大人操縱小學生睡眠叫醒兩種功能。

如果沒有進行過那個制作的話，也不要緊，按照下面的介紹直接進行制作便可！

一、工作原理

雙功能報曉“金雞”的電路如圖1所示，它由主機電路和分機電路兩部分組成，兩者之間通過一定長度的雙股電線和插頭XP、插孔XS連接起來。

主機可以單獨使用，也可以配上分機一塊使用。

主機單獨使用時，電路實際上構成了一個光控式天亮報曉“金雞”。RL為光敏電阻器，它對模擬公雞啼聲專用集成電路A起光觸發作用。

天亮時，光敏電阻器RL受光線照射，其內阻僅為幾十至數千歐姆，集成電路A的觸發端TG通過RL從電源正極獲得高電平信號，使集成電路A受觸發工作，其輸出端反復輸出內儲模擬聲電信號，經晶體三極管VT功率放大后，推動揚聲器B反復發出“喔喔——喔……”的公雞報曉聲來；與此同時，并接在揚聲器B兩端的發光二極管VD1、VD2還會發出和雞叫聲同步的閃光。

天黑或人為地用遮光帽罩住光敏電阻器RL時，RL失去光線照射，其內阻增至1MΩ以上，集成電路A失去觸發信號，電路很快停止工作。

主、分機配合使用時，電路構成了由大人操縱的學生睡眠叫醒器。

清晨，當上學時間快到來時，由父母合上床頭的分機開關SA，則設在孩子房內床頭的主機集成電路A便會通過插孔XS、插頭XP、傳輸線、SA和電阻器R3從電源正極獲得高電平觸發信號，于是集成電路A內部電路及晶體三極管VT同樣工作，揚聲器B發出模擬公雞叫鳴聲，發光二極管VD1和VD2同步閃光，呼喚孩子從香甜的睡眠中醒來。

孩子被叫醒后，只要按下主機上的按鈕開關SB，就會使父母房間的發光二極管VD3點亮，從而告訴大人：已被叫醒，開始起床了！大人見到指示燈發光，就會斷開閉合的開關SA，使主機很快停止發聲、發光。

電路中，R1為集成電路A的外接振蕩電阻器，其阻值大小影響公雞啼鳴的速度和音調，典型取值為330kΩ。

R2為發光二極管VD3的限流電阻器，其阻值大小影響VD3發光的亮度。

C為集成電路A觸發端的交流旁路電容器，可有效消除由分機傳輸線引入的外界雜波感應信號對A的誤觸發，避免揚聲器B無故發聲。

二、元器件選擇

A選用KD-5609型模擬公雞啼鳴集成電路，它所產生的公雞啼鳴聲十分逼真，可以達到以假亂真的地步。

KD-5609采用軟包封裝制成，小印制電路板尺寸為21mm×20mm，板上給有若干焊接小孔，便于焊裝其他外圍元件。

KD-5609的主要參數：典型工作電壓3V，觸發電流≤40μA；當工作電壓為3V時，實測輸出電流≥2mA、靜態總電流＜1μA；工作溫度范圍-10℃～60℃。

晶體管VT可用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3DX201、3DG12型硅NPN中功率三極管，要求電流放大系數β＞100。

VD1、VD2均用φ3mm高亮度發光二極管，顏色根據各人喜好自選；VD3用φ5mm普通紅色發光二極管。

RL宜選用MG44-03型塑料樹脂封裝光敏電阻器，它的外形及符號表示見圖2所示。這種光敏電阻器的管芯由陶瓷基片構成，在上面涂有硫化隔多晶體并經燒結制成；由于管芯怕潮濕，所以在其表面涂上了一層防潮樹脂。

該封裝結構的光敏電阻器，因為不帶外殼，所以稱之為非密封型結構光敏電阻器，它的受光面就是其頂部有曲線花紋的端面。

RL也可用其他亮阻小于5kΩ、暗阻大于1MΩ的普通光敏電阻器來代替。

R1～R3均用RTX-1/8W型碳膜電阻器。C用CT1型瓷介電容器。SB用12mm×12mm小型輕觸開關，亦可用KAX-1型按鈕開關。

SA可用CKB-1型撥動開關。XS用CKX2-3.5型插孔，XP用配套的CSX2-3.5型插頭。B用8Ω、0.25W小口徑動圈式揚聲器。G用兩節5號干電池串聯（配專用塑料電池夾）而成，電壓3V。

三、制作與使用

整個電路按照圖1虛線框劃分的兩個部分，分別焊裝制成圖3所示的主機和分機。

主機除發光二極管VD1、VD2外，其余電路以集成電路A的小印制電路板為基板，焊裝在一個體積合適的塑料圓柱形小盒（可用市售扁圓形煙絲盒、皂盒等）內。

焊接時，電烙鐵外殼一定要良好接地，以免交流感應電壓擊穿集成電路A內部的CMOS電路！

在盒面板適當位置開孔固定光敏電阻器RL和按鈕開關SB，并為揚聲器B開出釋音孔；在盒側面開孔固定插孔XS。

電路盒上面還要固定一只公雞造型的工藝品或兒童塑料玩具，并將發光二極管VD1、VD2分別嵌入“公雞”的雙眼珠內（如不便安裝，可省掉VD1、VD2不用），以起裝飾美化作用。

為了避免白天裝上電池后揚聲器B發聲不止，還需用廢舊鋼筆管套截制一個尺寸約φ12mm×12mm的遮光帽，把它罩在光敏電阻器RL上面。

分機則焊裝在一個小塑料盒內，盒面板開孔固定發光二極管VD3和撥動開關SA，盒背面固定用鐵絲彎制的金屬掛鉤。插頭XP則通過適當長度（視大人房間到孩子房間距離而定）的雙股軟塑皮電線引出盒外即行。

此裝置只要元器件質量有保證，焊接無誤，不用任何調試就能正常工作。

如果合上分機開關SA后再按主機按鈕開關SB，分機上面的發光二極管VD3不發光，說明主、分機間引線極性接反，只要調換一下插頭XP兩接線頭位置或發光二極管VD3的接線位置，即可排除故障。

如嫌公雞啼鳴聲不夠逼真，可通過適當改變集成電路A的外接振蕩電阻器R1阻值加以調整，直到滿意為止。R1取值范圍一般在240～430kΩ之間。

由于電路平時耗電甚微，實測靜態總電流＜4μA，所以不必設置總電源開關。每換一次新干電池，一般可使用半年多時間。

使用時，可根據實際情況靈活選擇報曉“金雞”的功能。無論是大人還是學生，在節假日里對起床時間要求不十分準確時，可選擇光控報曉功能。這時將主機放在窗臺上易接收到室外自然光線照射的地方，并在晚上臨睡覺前取掉光敏電阻器RL上的遮光帽。

第二天清晨，RL感受到光線后，電路即被觸發工作，“公雞”就會啼叫不休；待使用者起床后用遮光帽罩住RL，則電路最多只發出三遍公雞啼鳴聲，即自動停止。

對于和父母分室睡覺的上學學生來說，要求每天起床時間都很準確，可選擇大人操縱的睡眠叫醒功能。這時應將主機放置在孩子床頭，分機掛在大人床頭，分機引線插頭XP插入主機插孔XS內。

具體操作方法前面已敘述過，但需注意光敏電阻器RL上的遮光帽應始終罩著不取，以免影響正常工作。