拟声拟形电子玩具课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 拟声拟形电子玩具电路设计,第一节 玩具安全标签知识,为切实保证玩具产品的安全卫生，保 障儿童生命健康安全，国家质检总局、国 家认监委按照有关法律法规的规定，决定 自,2006,年,3,月,1,日起，对童车、电玩具、塑胶玩具、金属玩具、弹射玩具、娃娃 玩具实施强制性产品认证1,.,玩具产品强制性认证标志,2,.,强制性产品认证，又称,CCC,认证，是我国政府为保护广大消,费者的人身健康和安全，保护环境、保护国家安全，依照法律,法 规实施的一种产品评价制度它要求产品必须符合国家标,准和相 关技术规范，通过制定强制性产品认证的产品目录和,强制性产品 认证实施规则，对列入,目录,中的产品实施强,制性的检测和工 厂检查凡列入强制性产品认证目录内的产,品，没有获得指定认 证机构颁发的认证证书，没有按规定加,施认证标志，一律不得出 厂、销售、进口或者在其他经营活,动中使用3,.,强 制 性 认 证 标 志 的 名 称 为“中 国 强 制 认 证”，英,文 名 称 是“,China Compulsory Certification”,，英文缩写为,“,CCC”,。

CCC,标志分为不同认证种类，在,CCC,标志基本图,案的右部印制 认证种类标注进行区分，它是由代表认证种类,的英文单词的缩写 字母组成其中“,S”,代表“安全认证”、,“,EMC”,代表“电磁 兼容认证”、“,S&E”,代表“安全与电磁兼容认,证”、“,F”,代 表“消防产品认证”如图所示：,4,.,第二节 电子拟声原理,用电子方法模拟声音，可以用各种电路来实现下面我们分,别分析这些电路的工作原理一、音频间歇振荡器,当模拟断续的叫声，例如鸟叫、枪声时，通常采用,音频间歇振荡器最常用的两种电路如图,4-1,所示，,（,a),图所示的音频间歇振荡器的音频振荡部分（即,去掉,R2,、,L2,、,C3,支路），是一电感三点式,LG,振荡,器，其中,L1,、,G1,构成调谐回路，,G2,为耦合电容，,R1,为偏置电阻支路,R2,、,L3,、,C3,的作用是使用音频,振荡呈间歇状,.,5,.,图,41,音频间歇振荡器,（,a),三点式音频间歇振荡器 （,b,）互补式音频间歇振荡器,6,.,表,4-1,电容,C1,与模拟声的关系,电容,C1,的数值（,uF,）,0.022,0.047,5,50,模拟的叫声,小鸟,蝈蝈,母鸡,青蛙,二、采用单结管的音频间歇震荡器,由图,4-1,看出，为了实现间歇的音频震荡，必须在基极回路连入电感线圈,L3,或,L1,，通常，它们由收音机输入变压器的初级线圈代用，显然，它增加了震荡器的体积，这在某些情况下是不允许的。

7,.,这里介绍的电路是采用单结晶体积管实现音频间歇震荡的图,4-2,为其电路原理图BG1,构成锯齿波发生器，,BG2,、,BG3,组成的音频震荡器图,4-2,采用单结管的音频间歇震荡器,8,.,表,4-2,模拟声与电路参数的关系,R2,（,K,）,C1(F),C2(F),C3(F),C4(F),Ec(V),警笛,鸟叫,机枪,6.9,14.7,9.1,50,10,10,50,1,0.68,0.33,5.6,10,-3,0.33,300,-,-,6,6,4.5,9,.,三、模拟音响集成电路,随着微电子技术的发展，出现了所谓音乐晶片、语,言电路、集成音响电路音乐晶片（音乐卡）系指,那些能存储一首或数首歌曲的集成电路；语言电路,系指那些存储诸如”欢迎光临”、”,Happy Birthdag”,等,一句话的集成电路集成音响电路系指能发出枪,声、笛声、鸟叫、狗叫的集成电路在这里，为了,叙述方便，我们统称为模拟音响集成电路，这些电,路均属于大规模集成电路，内部电路较复杂，包括,震荡器、控制器、选择器、地址器、只读存储器与,音阶发生器等这些电路的型号与性能如表,4-3,所,示10,.,表,4-3,模拟音响集成电路,型 号,性 能 简 介,KD-9300,KD-150,KD-151,KD-152,KD-152B,KD-152G,KD-152L,KD-153,KD-154,KD-155,KD-156,KD-9561,KD-9562,KD-482,KD-482B,KD-482D,KD-5603,KD-5604,KD-5605,KD-5606,KD-5607,KD-5608,KD-5609,内存一首世界名曲、时间约,24s,内储,”,十五的月亮,”,曲一首,时间约,24s,内储黄梅戏,”,天仙配,”,中的,”,夫妻双双把家还,”,、约,20s,内储,”,军港之夜,”,曲一首、时间约,20s,内储台湾民歌,”,梅花,”,时间,内储,”,济公,”,曲,内储,”,兰花草,”,曲,发,”,叮咚,”,声,带光敏电阻的音乐片,由口哨声控制的音乐片、连蜂鸣片,有余音的叮咚声和鸟叫声,模拟枪声、警报声、警车声、救护车声的四声电路,模拟枪声、步枪、机枪、炮弹、警车、手榴弹八声电路,内储,12,首曲,.,触发一次演奏一曲,内储,12,首曲,.,并能打钟,112,下,内储,12,首曲,.,并能打点,112,下,光控,能讲,”,欢迎光临,”,能讲,”,谢谢光临,”,模拟猫叫,能讲,”,I Love You,”,能讲,”,Happy Birthday,”,模拟狗叫,模拟公鸡啼叫,11,.,图,4-3 KD-9300,的接线图与驱动电路,(a)KD-9300,接线图,(b),磁控开关转换电路,12,.,(c),定时触发发音电路,(d),周期放音电路,图,4-3 KD-9300,的接线图与驱动电路,13,.,(e),光、热控放音电路,(f),触摸控制与声控放音电路,14,.,图,4-4,为,KD-9561,的接线图,(a),应用实例,(b),印刷电路板接线图,15,.,图,4-5 KD-9562,模拟音响集成电路接线图。

ECB,可以外接,NPN,型硅三极管，如,3DG6,、,9013,等,;,电阻可在,160200k,之间选用；,k,为选声开关，共八档，分别发出手枪、步枪、,机枪、炮弹、警车、救护车等八声模拟声图,4-5 KD-9562,接线图,16,.,利用模拟音响集成电路，可以很方便地组装,各种电子玩具，这仅减少了电路部分的体,积，而且还大大地增加了玩具的功能，使电,子玩具更具有魅力17,.,第三节 语言处理器,模拟音响集成电路虽给电子玩具推上一个台,阶，但是它内储的歌曲模拟声响语言等内容是生产,厂家事先存入的，用户不能按自己的意愿存储内,容，限制了它的进一步应用随着数字化语言处理,与合成技术的法发展，出现了能对语言信号进行记,录和再生的新语言处理集成电路它可以按着用户,的意图存入和放出语音信号，这无疑大大增加了电,子玩具的趣味性本节介绍,UM5101,与,t6668,两种语,言处理器18,.,一、,UM5101,语言处理器,图,4-6,（,a,）为,UM5101,的外形与引脚排列图，它采,用标准的四十脚双列直插式塑料封装结构图,4-6,（,b,）为,UM5101,的内部功能方框图话筒方大部分,是将话筒送来的微弱信号放大，并将信号控制在后,级所需要的电平范围以内。

A/D,、,D/A,变换器分别负,责模拟信号的分解与数字信号的合成时钟电路、,读,/,地址计数器、刷新地址计数器及存储器控制电,路，为外接存储器提供地址和所需的各种控制信号前置低放和功放动级负责再生语言信号的放大控,制逻辑部分协调其他功能块的工作并输出和接受各,种控制信息19,.,图,4-6 UM5101,引脚排列与框图,（,a,）外形与引脚排列图 （,b,）内部功能方框图,20,.,（,a,）（,b,）,图,4-7,存储器,4164,引脚排列与框图,（,a,）外形与引脚排列图 （,b,）内部功能方框图,21,.,图,4-8 UM5101,的典型应用电路,（,a,）,UM5101,与,4164,的连线 （,b,）应用电路,22,.,二、,T6668,语言处理器,图,4-9 T6668,引脚排列与内部功能框图,a,）外形与引脚排列图,23,.,图,4-9 T6668,引脚排列与内部功能框图,（,b,）内部功能方框图,24,.,图,4-10 T6668,的典型录放电路,25,.,第四节,拟声电子玩具,本节我们将结合实例分析拟声电子玩具的工作原理一、对唱的电子鸟,这里模拟的鸟叫犹如两只鸟对唱，显得更加活波欢快、优美动听，图,3,11,为对唱电子鸟的电路原理图。

图,4-11,对唱电子鸟的电路原理图,26,.,图,4-12,为其印刷版电路BG,1,、,BG,2,的,值一般选为,20,30,，,BG,3,的,值为,40,左右，电路的工作电流,I,max,150mA,为宜，,B,为晶体管收音机的,输出变压器图,4-12,对唱的电子鸟印刷版电路,27,.,二,、,金鸡报晓,图,4-13,金鸡报晓电路图,28,.,三、洒水车音响模拟器,图,4-14,洒水车音响模拟器电路原理图,29,.,图,4-15,各点的输出波形,图,4-16 C033,与,C039,的引线图,(a)C033,引线图,(b)C039,的引线图,30,.,四、报晓声控狗,这个玩具狗采用了模拟音响集成电路,KD-9300,与,KD-5608,在光控情况下，,能演奏一首,“,天仙配,”,主题曲；在声控情况下，能发出,“,汪汪,”,的狗叫声图,4-17,为玩具的电路原理图图,4-17,报晓声控狗的电路原理图,31,.,图,4-18,为印刷板电路图与安装实体图a),印刷电路板,32,.,(b),实体图,图,4-18,报晓声控狗的印刷板电路图与安装实体图,33,.,五、智能玩具狗,图,4-19,为这种玩具的外形图。

图,4-20,为这种玩具的电路原理,图图,4-19,智能玩具狗的外形图,图,4-20,智能玩具狗的电路原理图,34,.,六、声光枪与双心靶,声光枪可以连续发出闪光及交替发出机枪点射声与,步枪射击声,.,若枪的闪光对准双心靶的靶心,“,1,”,双心,靶立即发出闪光和消防车声,表示有了火情,.,如果在,10S,内,枪的闪光对准了靶心,“,2,”,消防车声和亮光将,全部小时,并演奏一首,“,军港的夜,”,歌曲,表示火情消,灭,获得胜利,.,如果在,0S,内对不准靶心,“,2,”,等到,10S,时,消防车和亮光在自动消灭,;,如果此时闪光对准靶心,“,2,”,将不起任何反应,.,35,.,1,、声光枪,图,4-21,为声光枪的电路原理图,.,其中,BG,1,构成张弛振荡,器,BG,2,、,BG,3,构成直接耦合放大器,BG,4,、,BG,5,构成自激多谐振荡,器,KD-9562,为八声模拟音响集成电路,BG,8,为输出放大器,.,电源,开关,K,闭合后,BG,1,输出脉冲信号经,BG,2,、,BG,3,放大后,使小电珠,ZD,发出闪光,.,与此同时,组成自激多谐振荡器,BG,4,、,BG,5,两管交,替地导通与截止,于是,KD-9562,的选声端,“,7,”,与,“,2,”,交替地被触发,分别发出步枪射击声与机枪声,最后经,BG,8,放大由扬声器输出,.,36,.,图,4-21,声光枪的电路原理图,37,.,图,4-21,声光枪的印刷板电路与外形图,38,.,2,、双心靶,图,4-23,为双心靶的电路原理图。

D,1,、,D,2,为分别装在靶,心,“,1,”,、,“,2,”,的光电二极管；,BG,4,、,BG,5,与,BG,7,、,BG,8,分,别构成两个模拟可控硅；,BG,8,和,BG,11,分别构成两个时,间控制电路；,BG,2,、,BG,3,与,BG,9,、,BG,10,分别构成两个复,合管放大器；,KD-9561,为四声模拟；音响电路，,KD-,152,为内储,“,军港之夜,”,歌曲的模拟音响电路39,.,图,4-23,双心靶的电路原理图,40,.,图,。