写意金鸡报晓(创意美术金鸡报晓教案)

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你想在繁华的大都市享受“金鸡报晓”的田园生活吗？标题中的“金鸡报晓”可以帮你实现这个愿望！
这是一个实用有趣的光控模拟光电器件。早上天蒙蒙亮，它会自动发出生动响亮的“哇哇哇”的鸡鸣声，提醒主人：快起床，不要睡懒觉！
了解工作原理。黎明报时“金鸡”的电路如图3-1所示。它主要采用模拟鸡鸣的专用集成电路A，制作出来的鸡鸣非常逼真，可以达到以假乱真的效果。r是IC A的外部振荡电阻，其电阻值影响公鸡报晓速度和音调，典型值为330 k。
图3-1黎明宣布“金鸡”电路图
RL是一个光敏电阻，作为集成电路a的光电触发器.天亮时，光敏电阻RL受自然光照射，其内阻只有几十到几千欧姆。集成电路A的触发端TG通过RL从电源正极得到高电平信号，从而触发集成电路A工作，其输出端OUT反复输出存储在其中的模拟声信号。晶体管VT功率放大后，推动扬声器B反复发出“哇哇，3354……”的公鸡啼叫声或在黑暗中人为用遮光罩罩住光敏电阻RL时，RL失去光照，其内阻增大到1 m以上。集成电路A由于失去合适的触发信号而停止工作，晶体管VT截止，扬声器B停止发声。实际测试表明，该电路的光控灵敏度高。只要光敏电阻RL的阻值小于100 k，就能触发电路可靠发声。当RL的电阻值大于100 k时，电路会自动停止发声。
这个电路中没有电源开关。通过在光敏电阻RL上戴上或取下遮光罩，可以巧妙有效地控制白天装上干电池后公鸡是否啼叫。
共使用了8个电子元件进行元件的制备，其物理照片如图3-2所示。初学者可以根据表3列出的组件列表进行购买。每个组件的具体描述如下：
选用AKD-5609型模拟鸡鸣专用集成电路。它制作在一个尺寸只有21mm20mm的小型印刷电路板上，采用软包装，并设有多个焊接孔和焊接引脚，方便焊接其他外围元器件。KD-5609主要参数：典型工作电压3V，触发电流40A；工作电压3V时，实测输出电流2m A，静态总电流1A；工作温度范围-10 ~ 60。
表3组件列表
图3-2待采购部件的物理外形图
如果读者没有模拟公鸡打鸣的KD-5609专用集成电路，也可以用其他厂家生产的同类型模拟鸟鸣、公鸡打鸣，甚至军号或普通音乐集成电路直接替换。更换时注意：无论型号和形状如何，只要将正电源(VDD端)、负电源(VSS端)、高电平触发端TG、外接振荡电阻端OSC(部分集成电路不需要外接振荡电阻)和音频输出端OUT(接功放晶体管基极)区分清楚，就可以直接接入电路而不用KD-5609集成电路。
用vt9013(最大允许集电极电流ICM=0.5A，最大允许集电极功耗PCM=625mW)或3DG12，3DK4硅NPN中功率三极管，要求电流放大系数100。
RL应选择MG44-03塑料树脂封装光敏电阻。这种光敏电阻的核心是陶瓷基片，基片上涂有硫化镉多晶，烧结而成。因为管芯怕潮湿，所以在其表面涂了一层防潮树脂。封装后的光敏电阻因为没有外壳，其受光面是顶部有弯曲图案的端面，所以称为非密封光敏电阻。RL也可以用其他普通光敏电阻或3DU光敏晶体管(也称光电晶体管)代替，亮阻5kan
使用BYD57-2(孔径57mm，标称阻抗8，额定功率0.25W)或YD025-571小孔径动圈式扬声器。g两节5号干电池(配有合适的塑料电池座)串联，电压为3V。
黎明开始制作整只“金鸡”，分为焊接电路机芯、测试调试电路、组装整机三个步骤。分步介绍如下：
第一步是焊接电路运动。
根据图3-3给出的接线图，整个电路是以模拟声音集成电路A的芯片为基板焊接而成，不需要设计制造印刷电路板。焊接时要注意，因为使用的IC A是典型的CMOS电路，烙铁外壳一定要有良好的接地保护线，避免交流感应电压击穿，对IC A造成永久性损坏！
晶体管VT和电阻r直接插焊在集成电路a的小印刷电路板上.光敏电阻RL由一对长约13cm的细线焊接而成，其两个引线头焊接在电路板的触发端TG和电源的正极端子VDD上，没有极性；扬声器由一根2.5厘米长的细金属丝焊接而成。注意它的“”端子引线接在电路板上的VDD端子焊针上，它的“-”端子引线接在晶体管VT的集电极输出端子焊针上；电池架由自身的两根长约10cm的细导线焊接而成，其正负极引线分别与电路板上的VDD和VSS端子相连。焊接物体的接线图如图3-4所示。
第二步是测试和调试电路。
图3-3黎明时“金鸡”电路接线图
图3-4焊接物体的接线图
将焊接电路与图3-3所示的接线图和图3-4所示的物理接线图反复比较。确认焊接无误后，如图3-5(a)所示，将两节5号干电池安装在电池架上，扬声器B会反复发出“哇哇哇3354，哇哇哇，哇哇哇，哇哇哇，哇哇哇，哇哇哇，哇哇哇，哇哇哇哇，接下来如图3-5(b)所示，将光敏电阻RL放入笔帽内(或用不透明容器罩住RL)， 而扬声器B只会发出“哇，哇，3354，哇，哇，哇，哇，哇，哇，哇，哇，哇，哇，哇，哇，哇，哇，哇，哇，哇，哇，哇，哇，哇，哇，哇，如果扬声器B的声音不停，说明光敏电阻RL有问题，应该检查并更换其性能。 如果模拟的鸡鸣不够逼真，可以通过适当改变电阻r的阻值来调节，r的范围为270 ~ 390 k。r阻力大，模拟公鸡啼叫频率低，声速慢，像老公鸡啼叫；阻力小，频率高，音速快的时候，好像公鸡打鸣。如果扬声器B只发出自激振荡声音，可以在模拟声音集成电路a的电源两端连接一个100F，10V的电解电容(正极接VDD，负极接VSS)排除故障
图3-5测试电路性能
第三步：组装整机，如图3-6所示。
它的主要工作是将焊接调试好的电路机芯装入公鸡造型的机柜中，使外观美观、生动、逼真。具体方法：首先如图3-6(a)所示，去工艺品或玩具店买一只大小合适(高约150mm，体长约10mm)、造型美观的塑料或其他材料制成的“公鸡”(作者用的是一种弹性塑料制成的儿童玩具“公鸡”)，配以合适的底座盒3354，大小约10mm。
然后如图3-6(b)所示，用小电钻在塑料皂盒面板的窄边钻两个间距约为4mm和0.8mm的小孔；断开光敏电阻RL的焊线，如图3-6(c)所示，在两个引脚上套一个长约5mm的塑料套管；如图3-6(d)所示，将光敏电阻RL的两个管脚插入面板开的两个孔中；然后，如图3-6(e)所示，重新焊接光敏电阻RL的引线。
接下来找一支尾部完好、不透光的废笔或圆珠笔(最好是黑色塑料管)。如图3-6(f)所示，用小手锯切割尾部，并将其用作ph的遮光板
另外，如图3-6(h)所示，利用塑料皂盒底部原有的漏孔作为扬声器B的放音孔.如果使用的塑料皂盒漏孔太小或者没有漏孔，就需要用电钻开一些特殊的放音孔。如图3-6(i)所示，将音箱B的纸盆由内向外放置，朝向塑料皂盒底部的放音孔，在音箱B的金属纸盆与塑料皂盒连接处的3-4个位置滴上融化的热熔胶。热熔胶可以通过用电烙铁直接加热和熔化热熔胶棒的简单方法获得。
图3-6黎明组装“金鸡”
最后如图3-6(j)所示，模拟声音集成电路A的小印刷电路板也粘在塑料皂盒的底部，光敏电阻RL的引线根部，双引线靠近导线两端的位置， 和电池架的引线靠近电路板的位置也用热熔胶粘在盒的内壁上，避免打开盒盖取出干电池时不小心撕裂或折断焊丝。 合上盒盖，如图3-6(k)所示，用热熔胶将可选“旋塞”的底部粘在塑料皂盒的面板上。至此，一只造型独特、声音逼真的电子“金鸡”圆满完成！
实际使用时，将黎明啼叫的“金鸡”放在容易接受外界自然光的地方(如窗台)，晚上睡觉前摘下遮荫。第二天早上，光敏电阻RL感受到一定强度的光线后，电路被触发工作，“金鸡”就会无休止地啼叫。车主起床后，用遮光罩盖住光敏电阻RL，电路最多只会发出三声公鸡啼叫，即自动停止。
整个器件通常功耗很小，测得的静态总电流为4 A.每次更换新的干电池，都能工作几个月。它的光触发灵敏度比较高，天一亮就工作，所以无论晴天还是阴天，对它的工作状态影响都不大。
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