1.3　有趣的天亮报晓“金鸡”

你想在繁华喧闹的大都市里享受一下“金鸡报晓”的乡间田园生活吗？如图1-25所示的天亮报晓“金鸡”可以帮你实现这一愿望。

这是一个实用而有趣的光控模拟声电子小装置。清晨，当天空放亮时，它会自动发出逼真响亮的“喔喔——喔——”公鸡报晓声，提醒主人：快快起床，莫睡懒觉！这对厌倦了都市繁忙、紧张生活的人们来说，每天清晨一醒来就仿佛置身于乡间田园的大自然环境中，定会带来一天的轻松愉快好感觉。

1.3.1　工作原理

天亮报晓“金鸡”的电路如图1-26所示。它主要采用了模拟公鸡啼鸣声专用集成电路A，所产生的公鸡啼鸣声十分逼真，可以达到以假乱真的地步。R是集成电路A的外接振荡电阻器，其阻值大小影响公鸡啼鸣的速度和音调，典型取值为330kΩ。

RL是光敏电阻器，它对集成电路A起光电触发作用。天亮时，光敏电阻器RL受自然光线照射，其内阻仅为几十至几千欧姆，集成电路A的触发端TG通过RL从电源正极获得高电平信号，使集成电路A受触发工作，其输出端OUT反复输出内储的模拟声电信号，经晶体三极管VT功率放大后，推动扬声器B反复发出“喔喔——喔——”的公鸡报晓声来。天黑或人为地用遮光罩罩住光敏电阻器RL时，RL失去光线照射，其内阻增至1MΩ以上，集成电路A因失去合适的触发信号而停止工作，晶体三极管VT截止，扬声器B即停止发声。经实际测试，该电路的光控灵敏度较高，只要光敏电阻器RL的阻值小于100kΩ，便可触发电路可靠发声；当RL的阻值大于100kΩ时，电路即自动停止发声。

本电路不设电源开关，通过在光敏电阻器RL上套上或取下遮光罩的办法，可巧妙而有效地控制白天装上干电池后“公鸡”的啼叫与否。

1.3.2　元器件选择

该制作总共用了6种电子元器件，可对照图1-27所示的实物图进行选购。

A选用KD-5609型模拟公鸡啼鸣声专用集成电路，它采用软包封装形式制作在尺寸仅为21mm×20mm的小印制电路板上，并留有若干焊接小孔和焊脚，便于焊装其他外围元器件。KD-5609的主要参数：典型工作电压3V，触发电流≤40μA；当工作电压为3V时，实测输出电流≥2mA、静态总电流＜1μA；工作温度范围-10～60℃。

如果读者手头无KD-5609型模拟公鸡啼鸣声专用集成电路，也可用其他厂家生产的同类型模拟鸟叫、公鸡叫，甚至军号声或普通音乐的集成电路来直接代替。代替时注意：不论型号、外形如何，只要分清楚电源正极（VDD端）、电源负极（VSS端）、高电平触发端TG、外接振荡电阻器端OSC（有的集成电路无需外接振荡电阻器）和音频输出端OUT（接功率放大晶体三极管的基极）等，均可直接接入电路代替KD-5609型集成电路。

VT用9013（集电极最大允许电流ICM=0.5A，集电极最大允许功耗PCM=625mW）或3DG12、3DK4型硅NPN中功率三极管，要求电流放大系数β＞100。

RL选用MG44-03型塑料树脂封装光敏电阻器，也可用其他亮阻≤5kΩ、暗阻≥1MΩ的普通光敏电阻器或3DU型光敏三极管（也叫光电三极管）来代替。采用光敏三极管时注意，其集电极c接集成电路A的电源正极端VDD、发射极e接触发端TG。R用RTX-1/8W型碳膜电阻器。

B用YD57-2（口径为ϕ57mm、标称阻抗为8Ω、额定输出功率为0.25W）或YD025-571型小口径动圈式扬声器。G用两节5号干电池（需配上合适的塑料电池架）串联而成，电压3V。

1.3.3　动手制作

整个天亮报晓“金鸡”的制作过程，可分为焊接电路机芯、检测并调试电路、整机组装三大步骤来完成，现分步介绍如下。

第一步，焊接电路机芯

整个电路按图1-28所示给出的接线图，以模拟声集成电路A的芯片为基板进行焊接，不必另外再设计制作印制电路板。焊接时注意，因为所用集成电路A系典型的CMOS电路，所以电烙铁外壳一定要有良好的接地保护线，以避免交流感应电压击穿集成电路A造成永久性损坏。

晶体三极管VT、电阻器R直接插焊在集成电路A的小印制电路板上。光敏电阻器RL通过长约13cm的双股细电线焊接，其两根引线头不分极性焊接在电路板的触发端TG和电源正极端VDD焊脚上；扬声器B通过2.5cm长的双股细电线焊接，注意其“+”端引线头接电路板上的VDD端焊脚，“-”端引线头接晶体三极管VT的集电极输出端焊脚；电池架通过自带的长约10cm的双股细电线焊接，其正、负极引线头分别接电路板上的VDD和VSS端焊脚。焊接好的实物接线图如图1-29所示。

第二步，检测并调试电路

将焊接好的电路与如图1-28所示的接线图、如图1-29所示的实物图进行反复对照，确认焊接无问题后，按图1-30（a）所示，给电池架装上两节5号干电池，则扬声器B会反复发出“喔喔——喔——”的模拟公鸡叫声来。接下来，按图1-30（b）所示，将光敏电阻器RL伸进钢笔帽（或用不透光的容器罩住RL），则扬声器B最多只发出3遍“喔喔——喔——”的叫声即停止发声。如果扬声器B发声不停止，说明光敏电阻器RL有问题，应检查其性能并更换好的。如嫌模拟公鸡叫声不够逼真，可通过适当变换电阻器R的阻值来加以调节。R取值范围为270～390kΩ。R阻值大，模拟公鸡叫声频率低、音速慢，好像一只老公鸡在啼叫；阻值小时，频率高、音速快，则仿佛是一只小公鸡在啼叫。如果扬声器B仅发出自激振荡声，只要在模拟声集成电路A的电源两端跨接上一只100μF、10V的电解电容器（正极接VDD、负极接VSS），便可排除故障。

第三步，进行整机组装

其主要工作是按照图1-31所示，将焊接并调试好的电路机芯装入配有公鸡造型的机壳内，使制作外观漂亮，形象逼真，栩栩如生。具体方法：首先，按照图1-31（a）所示，到工艺品或玩具商店去选购一只大小合适（身高以150mm左右、身长以110mm左右为宜）、造型漂亮的塑料或其他材料做成的“公鸡”（笔者采用的是一只弹性塑料做的儿童玩具“公鸡”），并为其配上合适的底座盒——尺寸约为110mm×75mm×45mm的普通塑料香皂盒。

然后，按照图1-31（b）所示，在塑料香皂盒面板的窄边一端用小电钻打出两个间距约为4mm、ϕ0.8mm的小孔；将光敏电阻器RL的焊接线断开，按照图1-31（c）所示，给两引脚套上长约5mm的塑料套管；按照图1-31（d）所示，将光敏电阻器RL的两引脚由面板插入所开好的两个小孔内；按照图1-31（e）所示，重新焊接好光敏电阻器RL的引线。

接下来，找一支笔杆尾部完好且不透光（最好是黑色塑料管）的废旧钢笔或圆珠笔，按照图1-31（f）所示，用小手锯截取尺寸约为ϕ9mm×15mm的尾部，作为光敏电阻器RL的遮光罩，要求其能够像图1-31（g）所示的那样，正好宽松地套在光敏电阻器RL上。

另外，按照图1-31（h）所示，借用塑料香皂盒底部原来的漏水孔作为扬声器B的释音孔。如果所用塑料香皂盒的漏水孔太小或没有漏水孔时，就要用电钻开出一些专门的释音孔。将扬声器B的纸盆按照图1-31（i）所示，由里向外正对着塑料香皂盒底部的释音孔放置好，并在扬声器B的金属纸盆架圆外边与塑料香皂盒紧挨的交界处，选3～4处位置滴上熔化了的热熔胶粘固即可。热熔胶可采用电烙铁直接加热熔化热熔胶棒的简便方法获取。

最后，按照图1-31（j）所示，将模拟声集成电路A的小印制电路板也粘贴在塑料香皂盒的底部，将光敏电阻器RL的引脚线根部以及双引线靠近两端线头处、电池架引线靠近电路板处等亦用热熔胶粘固在盒内壁上，以避免平常打开盒盖取放干电池时，不小心扯断或折断焊接线头等。合上盒盖，按照图1-31（k）所示，将选购的“公鸡”底面用热熔胶粘固在塑料香皂盒的面板上。至此，一个造型别致、发声逼真的电子“金鸡”顺利完工。

1.3.4　投入使用

实际使用时，将天亮报晓“金鸡”放在容易接受到外界自然光线照射的地方（如窗台上），在晚上临睡觉前取掉遮光罩。第二天清晨，光敏电阻器RL感受到一定强度的光照后，电路即被触发工作，“金鸡”就会啼叫不休；待主人起床后用遮光罩罩住光敏电阻器RL，则电路最多只发出3遍公鸡啼鸣声，即自动停止。

整个装置平时耗电甚微，实测静态总电流＜4μA。每换一次新干电池，可工作数个月时间。它的光触发灵敏度是比较高的，天刚一放亮就会工作，因此不论是晴天还是阴天，对其工作状况几乎无影响。