声光控制电路制作实例

1/2A1 CD4011
Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9
3 2 4 7 10 1 5 6 9 11
8
10
12
11
9
13
R3 100kW
R4 C3
30kW 0.01µ B
LED1-10
R5 1kW
图6.2.1 电子转盘游戏器原理图
Leabharlann Baidu
电子设计与制作 2017年06月18日
A1的一部分即与非门I、II组成超低频振荡器，调节电位器RP可改变其 振荡频率，振荡脉冲由④脚输出，送入十进制计数、译码器集成电路A2的 时钟脉冲输入端（14）脚即CP端进行计数，使A2的输出端Q0-Q9依次出现高 电平，LED1-LED10也就依次被点亮，形成光点旋转的视觉效应。当按下按 钮SB时，电位器RP的直流通路被切断，但由于电容C1的接入，其两端电压 不能突变，振荡不会马上停止，光点仍旋转。当C1电荷充满后，振荡停止， 光点就停留在某一位置，不再旋转。A1的另一部分即与非门III、IV组成一 个音频振荡器，其振荡与否取决于输入端⑧脚的电位高低，当A2的③脚即 Q0端输出高电平时，LED1被点亮，音频振荡器也随之振荡，压电陶瓷片B就 发出“嘀”响声。显然电路设置C1的目的是按下SB后，光点仍有“惯性” 再旋转一会，以增加游戏的乐趣和难度。
电子设计与制作100例 （第3版）
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6.1 实例45：基于555的简易电子琴
电子琴是利用半导体集成电路产生不同频率的音乐， 对乐音信号进行放 大，通过扬声器产生音响的电子乐器。 通常情况下，电子琴的发音音量可以自由调节，音域较宽， 和声丰富。本节介绍一款适合初学者实验制作的简易电子 琴。
6.1.2 元器件选择与制作 已知八个基本音阶在C调时所对应的频率如表6-1-1所示。
由此根据电路振荡频率计算公式能够计算出对应的电阻值，元 器件选择如表6-1-2所示。
表6-1-1 八个基本音阶在C调时所对应的频率
555简易电子琴在点阵板上焊接布线如图6.1.3所示，焊接好的 555简易电子琴如图6.1.4所示。焊接完成通电用示波器观察输出波 形，微调电路中的电阻值能够改变音色质量。也可选用如图6.1.5所 示的琴键开关，使用起来更有手感。
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6.2.3 制作和使用 图6.2.2是电子转盘游戏器的印制电路板固，印制板尺寸为98×68 mm。除电
池和开关外，其它电子元器件都装焊在此印制板上。机壳宜用薄木板或有机玻璃 板制作，在面板相应位置开10个 5mm的小圆孔，以便让发光二极管从里面伸 出。在LED1旁标注100分，在LED2-LED10旁可随意标注10分、20分、30分等。
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555定时器构成的多谐振荡
VCC
R1 P
VCC RD
8
4
7
R2
vC
C
vI1 6
3
vO
vI2 2 555
1
5
0.01μF C1
图6.1.1 555定时器构(成a)的多谐振荡器
vC
23VCC 13VCC
O
vO
O
T
T1
t0
t1
(b)
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表6-1-2 555简易电子琴元器件清单 电子设计与制作 2017年06月18日
图6.1.3 555定时器构成的简易电子琴连线
图6.1.4 焊接完成的555简易电子琴
图6.1.5 使用琴键开关的 555简易电子琴
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f
1 T
1.43 (R1 2R2 )C，改变电阻、电容值将使电路
振荡频率发生改变。
基于555的简易电子琴电路原理如图6.1.2所示，555定时器组成多谐 振荡器，它的振荡频率可以通过改变振荡电路中RC元件的数值进行改变。 按下不同琴键即改变 RC值，能发出C调的八个基本音阶。
电路振荡频率 电子设计与制作 2017年06月18日
6.2.1 工作原理:
电子转盘游戏器原理如图6.2.1所示，它主要由A1（CD4011） 和A2（CD4017）两块集成电路组成。
1/2A1 CD4011
16
C4 S
VDD
47m G
1
3
5
4 14 CP
A2 CD4017
+6V
2
6
R1
R2
100kW SB 100kW C2
RP
0.47µ
220kW C1 0.47m
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6.2.2 元器件选择
A1用一块2输入端四与非门CD4011集成电路，A2为十进制计数、译码 器CD4017集成电路。
LED1-LED10为10个 5mm圆形发光二极管，其中接在A2③脚的发光 管最好采用黄色的，其余9个采用红色的。
R1-R5用RTX-1/8W型碳膜电阻器。C1-C3采用CT1型瓷介电容器，C4 采用CD11-10V型电解电容器。B用FT-27、HTD27A-1型等压电陶瓷片。S 是1×1小型拨动式电源开关，SB为小型常闭按键开关。G用4节5号电池。 RP用WH-5型小型电位器。
转盘是青少年喜爱的一种中彩娱乐玩具。用电子元器件制作的游 戏转盘就更富有乐趣。它由10个发光二极管排列成一个圆圈，接通 电源后，发光二极管就逐个点亮，好象旋转一样，按下按钮，发光 位置最后被固定下来，若能停在预定的小灯位置上，游戏器就会发 出“嘀”响声，表示中彩。
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6.1.1 工作原理 555定时器是一种多用途的单片中规模集成电路。该电路使用灵活、
方便，只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。 因而在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器和电子玩具等许多领 域中都得到了广泛的应用。目前生产的定时器有双极型和CMOS两种类 型，其型号分别有NE555（或5G555）和C7555等多种。通常，双极型 产品型号最后的三位数码都是555，CMOS产品型号的最后四位数码都 是7555，它们的结构、工作原理以及外部引脚排列基本相同。若一个 芯片电路集成2个或4个模块，则分别命名为556和558。一般双极型定 时器具有较大的驱动能力，而CMOS定时电路具有低功耗、输入阻抗高 等优点。