1.3　有趣的天亮報曉“金雞”

你想在繁華喧鬧的大都市里享受一下“金雞報曉”的鄉間田園生活嗎？如圖1-25所示的天亮報曉“金雞”可以幫你實現這一愿望。

這是一個實用而有趣的光控模擬聲電子小裝置。清晨，當天空放亮時，它會自動發出逼真響亮的“喔喔——喔——”公雞報曉聲，提醒主人：快快起床，莫睡懶覺！這對厭倦了都市繁忙、緊張生活的人們來說，每天清晨一醒來就仿佛置身于鄉間田園的大自然環境中，定會帶來一天的輕松愉快好感覺。

1.3.1　工作原理

天亮報曉“金雞”的電路如圖1-26所示。它主要采用了模擬公雞啼鳴聲專用集成電路A，所產生的公雞啼鳴聲十分逼真，可以達到以假亂真的地步。R是集成電路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。

RL是光敏電阻器，它對集成電路A起光電觸發作用。天亮時，光敏電阻器RL受自然光線照射，其內阻僅為幾十至幾千歐姆，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OUT反復輸出內儲的模擬聲電信號，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。天黑或人為地用遮光罩罩住光敏電阻器RL時，RL失去光線照射，其內阻增至1MΩ以上，集成電路A因失去合適的觸發信號而停止工作，晶體三極管VT截止，揚聲器B即停止發聲。經實際測試，該電路的光控靈敏度較高，只要光敏電阻器RL的阻值小于100kΩ，便可觸發電路可靠發聲；當RL的阻值大于100kΩ時，電路即自動停止發聲。

本電路不設電源開關，通過在光敏電阻器RL上套上或取下遮光罩的辦法，可巧妙而有效地控制白天裝上干電池后“公雞”的啼叫與否。

1.3.2　元器件選擇

該制作總共用了6種電子元器件，可對照圖1-27所示的實物圖進行選購。

A選用KD-5609型模擬公雞啼鳴聲專用集成電路，它采用軟包封裝形式制作在尺寸僅為21mm×20mm的小印制電路板上，并留有若干焊接小孔和焊腳，便于焊裝其他外圍元器件。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℃。

如果讀者手頭無KD-5609型模擬公雞啼鳴聲專用集成電路，也可用其他廠家生產的同類型模擬鳥叫、公雞叫，甚至軍號聲或普通音樂的集成電路來直接代替。代替時注意：不論型號、外形如何，只要分清楚電源正極（VDD端）、電源負極（VSS端）、高電平觸發端TG、外接振蕩電阻器端OSC（有的集成電路無需外接振蕩電阻器）和音頻輸出端OUT（接功率放大晶體三極管的基極）等，均可直接接入電路代替KD-5609型集成電路。

VT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3DG12、3DK4型硅NPN中功率三極管，要求電流放大系數β＞100。

RL選用MG44-03型塑料樹脂封裝光敏電阻器，也可用其他亮阻≤5kΩ、暗阻≥1MΩ的普通光敏電阻器或3DU型光敏三極管（也叫光電三極管）來代替。采用光敏三極管時注意，其集電極c接集成電路A的電源正極端VDD、發射極e接觸發端TG。R用RTX-1/8W型碳膜電阻器。

B用YD57-2（口徑為?57mm、標稱阻抗為8Ω、額定輸出功率為0.25W）或YD025-571型小口徑動圈式揚聲器。G用兩節5號干電池（需配上合適的塑料電池架）串聯而成，電壓3V。

1.3.3　動手制作

整個天亮報曉“金雞”的制作過程，可分為焊接電路機芯、檢測并調試電路、整機組裝三大步驟來完成，現分步介紹如下。

第一步，焊接電路機芯

整個電路按圖1-28所示給出的接線圖，以模擬聲集成電路A的芯片為基板進行焊接，不必另外再設計制作印制電路板。焊接時注意，因為所用集成電路A系典型的CMOS電路，所以電烙鐵外殼一定要有良好的接地保護線，以避免交流感應電壓擊穿集成電路A造成永久性損壞。

晶體三極管VT、電阻器R直接插焊在集成電路A的小印制電路板上。光敏電阻器RL通過長約13cm的雙股細電線焊接，其兩根引線頭不分極性焊接在電路板的觸發端TG和電源正極端VDD焊腳上；揚聲器B通過2.5cm長的雙股細電線焊接，注意其“+”端引線頭接電路板上的VDD端焊腳，“-”端引線頭接晶體三極管VT的集電極輸出端焊腳；電池架通過自帶的長約10cm的雙股細電線焊接，其正、負極引線頭分別接電路板上的VDD和VSS端焊腳。焊接好的實物接線圖如圖1-29所示。

第二步，檢測并調試電路

將焊接好的電路與如圖1-28所示的接線圖、如圖1-29所示的實物圖進行反復對照，確認焊接無問題后，按圖1-30（a）所示，給電池架裝上兩節5號干電池，則揚聲器B會反復發出“喔喔——喔——”的模擬公雞叫聲來。接下來，按圖1-30（b）所示，將光敏電阻器RL伸進鋼筆帽（或用不透光的容器罩住RL），則揚聲器B最多只發出3遍“喔喔——喔——”的叫聲即停止發聲。如果揚聲器B發聲不停止，說明光敏電阻器RL有問題，應檢查其性能并更換好的。如嫌模擬公雞叫聲不夠逼真，可通過適當變換電阻器R的阻值來加以調節。R取值范圍為270～390kΩ。R阻值大，模擬公雞叫聲頻率低、音速慢，好像一只老公雞在啼叫；阻值小時，頻率高、音速快，則仿佛是一只小公雞在啼叫。如果揚聲器B僅發出自激振蕩聲，只要在模擬聲集成電路A的電源兩端跨接上一只100μF、10V的電解電容器（正極接VDD、負極接VSS），便可排除故障。

第三步，進行整機組裝

其主要工作是按照圖1-31所示，將焊接并調試好的電路機芯裝入配有公雞造型的機殼內，使制作外觀漂亮，形象逼真，栩栩如生。具體方法：首先，按照圖1-31（a）所示，到工藝品或玩具商店去選購一只大小合適（身高以150mm左右、身長以110mm左右為宜）、造型漂亮的塑料或其他材料做成的“公雞”（筆者采用的是一只彈性塑料做的兒童玩具“公雞”），并為其配上合適的底座盒——尺寸約為110mm×75mm×45mm的普通塑料香皂盒。

然后，按照圖1-31（b）所示，在塑料香皂盒面板的窄邊一端用小電鉆打出兩個間距約為4mm、?0.8mm的小孔；將光敏電阻器RL的焊接線斷開，按照圖1-31（c）所示，給兩引腳套上長約5mm的塑料套管；按照圖1-31（d）所示，將光敏電阻器RL的兩引腳由面板插入所開好的兩個小孔內；按照圖1-31（e）所示，重新焊接好光敏電阻器RL的引線。

接下來，找一支筆桿尾部完好且不透光（最好是黑色塑料管）的廢舊鋼筆或圓珠筆，按照圖1-31（f）所示，用小手鋸截取尺寸約為?9mm×15mm的尾部，作為光敏電阻器RL的遮光罩，要求其能夠像圖1-31（g）所示的那樣，正好寬松地套在光敏電阻器RL上。

另外，按照圖1-31（h）所示，借用塑料香皂盒底部原來的漏水孔作為揚聲器B的釋音孔。如果所用塑料香皂盒的漏水孔太小或沒有漏水孔時，就要用電鉆開出一些專門的釋音孔。將揚聲器B的紙盆按照圖1-31（i）所示，由里向外正對著塑料香皂盒底部的釋音孔放置好，并在揚聲器B的金屬紙盆架圓外邊與塑料香皂盒緊挨的交界處，選3～4處位置滴上熔化了的熱熔膠粘固即可。熱熔膠可采用電烙鐵直接加熱熔化熱熔膠棒的簡便方法獲取。

最后，按照圖1-31（j）所示，將模擬聲集成電路A的小印制電路板也粘貼在塑料香皂盒的底部，將光敏電阻器RL的引腳線根部以及雙引線靠近兩端線頭處、電池架引線靠近電路板處等亦用熱熔膠粘固在盒內壁上，以避免平常打開盒蓋取放干電池時，不小心扯斷或折斷焊接線頭等。合上盒蓋，按照圖1-31（k）所示，將選購的“公雞”底面用熱熔膠粘固在塑料香皂盒的面板上。至此，一個造型別致、發聲逼真的電子“金雞”順利完工。

1.3.4　投入使用

實際使用時，將天亮報曉“金雞”放在容易接受到外界自然光線照射的地方（如窗臺上），在晚上臨睡覺前取掉遮光罩。第二天清晨，光敏電阻器RL感受到一定強度的光照后，電路即被觸發工作，“金雞”就會啼叫不休；待主人起床后用遮光罩罩住光敏電阻器RL，則電路最多只發出3遍公雞啼鳴聲，即自動停止。

整個裝置平時耗電甚微，實測靜態總電流＜4μA。每換一次新干電池，可工作數個月時間。它的光觸發靈敏度是比較高的，天剛一放亮就會工作，因此不論是晴天還是陰天，對其工作狀況幾乎無影響。