節(jié)日和慶典時燃放禮花,其絢麗繽紛的圖案,熱烈的爆炸聲、歡樂的氣氛,能給人們留下美好的印象,但有一定的煙塵污染和爆炸危險隱患。本電路可以模擬禮花燃放裝置,達到聲型兼?zhèn)涞男Чo人們在安全、環(huán)保的環(huán)境中帶來輕松愉快的氛圍。電路結(jié)構(gòu)新穎、元件不多、調(diào)試容易,適合自制。也可供小型企業(yè)工程技術(shù)人員開放設計參考。該裝置可用于家庭慶典、朋友聚會、聯(lián)歡晚會、兒童玩具及一些趣味性等場所。
一、電路工作原理
電路原理如圖所示。
小型電子聲光禮花器電路圖
采用該電路制作裝置,由模擬禮花色彩的發(fā)光電路和模擬禮花爆炸聲的發(fā)聲電路兩個部分組成。圖中IC1為時基集成電路555,由它構(gòu)成方波發(fā)生器,發(fā)出的方波振蕩信號分二路送出。一路送至十進制集成電路計數(shù)器IC3(CD4017)作為觸發(fā)信號,使其進行計數(shù)。每次計數(shù)的結(jié)果(CD4017的Q0~Q6之一為“1”時),分別由二極管D1~D12傳輸?shù)较鄳募呻婋p向模擬開關(guān)CD4066的控制端,可使三個CD4066(1)、(2)、(3)或單獨或組合導通。這樣IC1的方波信號就可以通過模擬開關(guān)驅(qū)動相應的三極管T1~T3飽和導通,點亮相應的發(fā)光二極管LED1~LED3。
方波振蕩信號驅(qū)動三極管時,要先經(jīng)過一個由電阻Rb和電容Cb組成的微分電路,根據(jù)微分電路的特點,后接的三極管是在方波上升沿開始后導通,然后Vb點的電壓按指數(shù)規(guī)律率減至0,因此三極管驅(qū)動的LED也有一個從突然點亮而漸暗的短暫過程,這個過程的長短可由Rb和Cb的數(shù)值(時間常數(shù))來調(diào)整。
CD4017計數(shù)器的輸出與CD4066模擬開關(guān)的接通狀態(tài)即發(fā)光二極管LED的點亮情況由附表所示。當CD4017的Q7端為“1”時,計數(shù)器復位。隨著555集成電路IC1的振蕩信號不斷產(chǎn)生,附表中所列現(xiàn)象循環(huán)出現(xiàn),發(fā)光二極管發(fā)出的7種色彩(單色或三基色合成色)也循環(huán)不斷,并且每種光色的點亮過程會有一種類似煙花閃爍后迅速熄滅的感覺。
三極管T1、T2、T3都是由RC微分電路驅(qū)動的,如果將三極管T1改為RC積分電路(R與C在電路中 的位置互換)驅(qū)動則可使紅LED在點燃時間上有一個后延,如此當兩個以上LED都點亮時就會產(chǎn)生時序上的差異,產(chǎn)生動畫般的層次感。
另一路模擬燃放禮花的聲音由時基集成電路555IC2來完成,該電路同樣也是一個振蕩器,不過,其復位端4腳所接的電位器是由IC1輸出的方波信號經(jīng)過R1和C1組成的微分電路后產(chǎn)生的即從方波上升沿起及之后的一段時間內(nèi),IC2的4腳才能保持高電平“1”,并使其工作,所產(chǎn)生的振蕩信號直接驅(qū)動揚聲器和三極管驅(qū)動的LED點亮同步,發(fā)出類似禮花爆炸的聲響。
附 表
CD4017輸出 | CD4066 | 發(fā)光二極管 |
Q0 | CD4066(1) | 紅 LED |
Q1 | CD4066(2) | 綠 LED |
Q2 | CD4066(3) | 藍 LED |
Q3 | CD4066(1)、(2) | 紅 LED、綠 LED |
Q4 | CD4066(1)、(3) | 紅 LED、藍 LED |
Q5 | CD4066(2)、(3) | 綠 LED、藍 LED |
Q6 | CD4066(1)、(2)、(3) | 紅 LED、綠 LED、藍 LED |
IC1、IC2選擇555型集成電路,IC3計數(shù)器選擇CD4017等型集成電路,集成電路雙向模擬開關(guān)可選擇CD4066等型,LED1、LED2可選擇普通發(fā)光二極管,紅、綠、藍三個LED應選擇f5以上的超高亮度發(fā)光二極管,其它元器件照電路圖所給參數(shù)選擇即可。
三、制作與調(diào)試方法
電路只要安裝正確便可正常工作,調(diào)整電位器VR1可改變IC1的振蕩頻率,以使每次禮花燃放期間有一個合適的短暫停頓,發(fā)光二極管LED1用于指示其工作狀態(tài)。調(diào)整電位器VR2可改變IC2的振蕩頻率,以使揚聲器發(fā)出類似禮花的聲響,LED2用于指示其工作狀態(tài)。
紅、綠、藍這三個發(fā)光二極管要呈三角形狀裝置在一起,使它們發(fā)光能調(diào)色。在它們發(fā)光的前方安置一塊由透光孔組成禮花圖案的面板,其間距可在實驗中調(diào)整。在夜晚關(guān)燈的房間內(nèi),當LED點亮時的各種彩光通過該面板投射到白紙或白墻時,就會產(chǎn)生色彩繽紛、星光燦爛、聲形并茂的禮花效果。