給普通晶體管鬧鐘加裝下面介紹的語音叫鬧電路,即制成既會(huì)發(fā)出鳥鳴聲、又會(huì)說話的智能型報(bào)曉“鬧”鐘。家里有晶體管鬧鐘的少年朋友不妨動(dòng)手一試!
一、工作原理
語音報(bào)曉“鬧”鐘的電路附圖所示。晶體管鬧鐘(虛線框內(nèi)所示)構(gòu)成了定時(shí)響鬧觸發(fā)電路,語音集成電路A和外圍元器件構(gòu)成了響鬧電路。
清晨,當(dāng)主人設(shè)定的報(bào)鬧時(shí)間到來時(shí),晶體管鬧鐘的a、b引線之間呈通路狀態(tài),A的觸發(fā)端TG從電池G的正極獲得高電平,A受觸發(fā)工作,其OUT端反復(fù)輪流輸出模擬鳥叫聲和“懶蟲起床!”語音聲電信號(hào),經(jīng)三極管VT功率放大后,推動(dòng)揚(yáng)聲器B不停地發(fā)出叫起床聲來;主人醒來后打開止鬧開關(guān)SA,則A的TG端失去高電平信號(hào),B立即中止響鬧聲;同時(shí),TG端受到高電平下降沿的作用,觸發(fā)A從OUT端輸出一遍內(nèi)儲(chǔ)的“早上好!”語音電信號(hào),經(jīng)VT功率放大后,推動(dòng)B發(fā)出親切友好地問候語,然后自動(dòng)停止工作。在響鬧的同時(shí),發(fā)光二極管VD會(huì)跟隨聲響同步閃光。
電路中,由于a、b接線回路提供給A觸發(fā)端的觸發(fā)電流≤40μA,故原晶體管鬧鐘內(nèi)的電鈴不會(huì)發(fā)聲。R1是A的外接振蕩電阻器,其阻值大小影響叫鬧聲的速度和音調(diào),典型取值為240kΩ;R2主要用于降低動(dòng)態(tài)時(shí)電路的耗電量。
二、元器件選擇
A選用SPS0203型模擬鳥叫聲+“懶蟲起床!”+“早上好!”語音集成電路。它采用軟包封裝形式制作在一塊尺寸為26mm×18mm的小印制板上,并給有外圍元器件焊接孔,使用很方便。SPS0203的主要參數(shù):典型工作電壓3V,觸發(fā)電流≤40μA,音頻輸出電流≥3mA,閃光輸出電流≥6mA,靜態(tài)總電流<1μA,工作溫度范圍-10~60℃。
VT用9013或3DX201、3DG12型硅NPN中功率三極管,要求電流放大系數(shù)β>100。VD用φ5mm高亮度發(fā)光二極管,顏色按各人喜好自選。
R1、R2均用RTX-1/8W型碳膜電阻器。B用φ29mm×9mm、8Ω、0.1W超薄微型動(dòng)圈式揚(yáng)聲器,以減小體積,方便安裝。G用兩節(jié)5號(hào)干電池串聯(lián)(配上合適的塑料電池架)而成,電壓為3V。
晶體管鬧鐘用市售成品。筆者制作時(shí)用的是上海第四鐘廠生產(chǎn)的JIS4F型晶體管翻字日歷鬧鐘,效果很好。
三、制作與使用
整個(gè)語音響鬧電路以A為基板,按附圖所示進(jìn)行焊接。焊接時(shí)注意:電烙鐵外殼必須良好接地,以免交流感應(yīng)電壓擊穿A內(nèi)部CMOS集成電路,從而造成A芯片永久性損壞!
焊接好的電路全部裝入欲改造升級(jí)的晶體管鬧鐘內(nèi)部,并在其外殼適當(dāng)部位為揚(yáng)聲器B開出釋音孔、為發(fā)光二極管VD開出發(fā)光孔。為簡(jiǎn)化制作,VD也可省掉不用。新增電路通過a、b兩根引線頭與鐘內(nèi)原電鈴響鬧電路相接,注意止鬧開關(guān)SA與鐘內(nèi)1.5V電池負(fù)極之間的連線應(yīng)切斷,不然的話電鈴也會(huì)報(bào)鬧。如鐘內(nèi)空閑位置不足以安裝下新增語音電路,可將無用的電鈴拆除(兩接線頭直接相連),以開辟空間進(jìn)行安裝。
改制成的語音報(bào)曉“鬧”鐘,電路無須任何調(diào)試便可投入使用。它的操作方法跟原來鬧鈴的操作方法完全一樣。如嫌叫起床聲不夠逼真,可適當(dāng)調(diào)換A的外接振蕩電阻器R1阻值(150~330kΩ)來加以調(diào)節(jié),直到滿意為止。由于整個(gè)響鬧電路平時(shí)耗電甚微(實(shí)測(cè)靜態(tài)總電流<1μA),工作時(shí)一般<130mA,故用電很節(jié)省。每換一次新干電池,可用半年以上時(shí)間。