電子玩具電路設(shè)計(jì)規(guī)范

1、第四章 擬聲擬形電子玩具電路設(shè)計(jì)第一節(jié)玩具安全標(biāo)簽知識(shí)為切實(shí)保證玩具產(chǎn)品的安全衛(wèi)生，保障兒童生命健康 安全，國(guó)家質(zhì)檢總局、國(guó)家認(rèn)監(jiān)委按照有關(guān)法律法規(guī) 的規(guī)定，決定自2006年3月1日起，對(duì)童車、電玩具、 塑膠玩具、金屬玩具、彈射玩具、娃娃玩具實(shí)施強(qiáng)制 性產(chǎn)品認(rèn)證。2加仰抵專圳學(xué)狡C ItNONI IA NORM A I. C7OIU.KOH玩具丿 八品強(qiáng)制性認(rèn)證標(biāo)志強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證，又稱CCC認(rèn)證，是我國(guó)政府為保護(hù)廣大消 費(fèi)者的人身健康和安全，保護(hù)環(huán)境、保護(hù)國(guó)家安全，依照法律 法規(guī)實(shí)施的一種產(chǎn)品評(píng)價(jià)制度。它要求產(chǎn)品必須符合國(guó)家標(biāo) 準(zhǔn)和相關(guān)技術(shù)規(guī)范，通過制定強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證的產(chǎn)品目錄和 強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)

2、證實(shí)施規(guī)則，對(duì)列入目錄中的產(chǎn)品實(shí)施強(qiáng) 制性的檢測(cè)和工廠檢查。凡列入強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證目錄內(nèi)的產(chǎn) 品，沒有獲得指定認(rèn)證機(jī)構(gòu)頒發(fā)的認(rèn)證證書，沒有按規(guī)定加 施認(rèn)證標(biāo)志，一律不得岀廠、銷售、進(jìn)口或者在其他經(jīng)營(yíng)活 動(dòng)中使用。強(qiáng)制性認(rèn)證標(biāo)志的名稱為“中國(guó)強(qiáng)制認(rèn)證” 英文名稱是 “China Compulsory Certificationn,英文縮寫為 “CCC”。CCC標(biāo)志分為不同認(rèn)證種類，在CCC標(biāo)志基本圖 案的右部印制認(rèn)證種類標(biāo)注進(jìn)行區(qū)分，它是由代表認(rèn)證種類 的英文單詞的縮寫字母組成。其中代表“安全認(rèn)證”、“EMC代表“電磁兼容認(rèn)證”、“S&曰代表“安全與電磁第二節(jié)電子擬聲原理用電子方法模擬聲音，可以用

3、各種電路來實(shí)現(xiàn)。下面我們分 別分析這些電路的工作原理。一、音頻間歇振蕩器當(dāng)模擬斷續(xù)的叫聲，例如鳥叫、槍聲時(shí)，通常采用 音頻間歇振蕩器。最常用的兩種電路如圖4-1所示，(a)圖所示的音頻間歇振蕩器的音頻振蕩部分(即 去掉R2、L2 C3支路)，是一電感三點(diǎn)式LG振蕩 器，其中L1、G1構(gòu)成調(diào)諧回路，G2為耦合電容，R1為偏置電阻。支路R2、L3、C3的作用是使用音頻蕩呈間歇狀.電容C1的數(shù)值（uF）0. 0220. 047550模擬的叫聲小鳥母雞青蛙表4-1電容Cl與模擬聲的關(guān)系二、采用單結(jié)管的音頻間歇震蕩器由圖41看出，為了實(shí)現(xiàn)間歇的音頻震蕩，必須在基極 回路連入電感線圈L3或L1,通常，它們

4、由收音機(jī)輸入變 壓器的初級(jí)線圈代用，顯然，它增加了震蕩器的體積， 這在某些情況下是不允許的。這里介紹的電路是采用單結(jié)晶體積管實(shí)現(xiàn)音頻間歇震蕩的。 圖4-2為其電路原理圖。BG1構(gòu)成鋸齒波發(fā)生器，BG2、 BG3組成的音頻震蕩器。圖4-2采用單結(jié)管的音頻間歇震蕩器R2 (KQ )Cl(uF)C2 ( o F)C3 ( u F)C4 ( P F)Ec (V)警笛6. 950500. 333006鳥叫14.71015. 6x1036機(jī)槍9. 1100. 680. 334.5表4-2模擬聲與電路參數(shù)的關(guān)系三、模擬音響集成電路隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，岀現(xiàn)了所謂音樂晶片、語 言電路、集成音響電路。音樂晶片（

5、音樂卡）系指 那些能存儲(chǔ)一首或數(shù)首歌曲的集成電路；語言電路 系指那些存儲(chǔ)諸如”歡迎光臨”、” HappyBirthdag” 等一句話的集成電路。集成音響電路系指能發(fā)出槍 聲、笛聲、鳥叫、狗叫的集成電路。在這里，為了 敘述方便，我們統(tǒng)稱為模擬音響集成電路，這些電 路均屬于大規(guī)模集成電路，內(nèi)部電路較復(fù)雜，包括 震蕩器、控制器、選擇器、地址器、只讀存儲(chǔ)器與階發(fā)生器等。這些電路的型號(hào)與性能如表牛3所KD-9300KD-150KD-151KD-152KD-152BKD-152GKD-152LKD-153KD-154KD-155KD-156KD-9561KD-9562KD-482KD-482BKD-482

6、DKD-5603KD-5604KD-5605KD-5606KD-5607KD-5608表4-3模擬音響集成電路內(nèi)存一首世界名曲、時(shí)間約24s內(nèi)儲(chǔ)十五的月亮”曲一首時(shí)間約24 s內(nèi)儲(chǔ)黃梅戲天仙配屮的夫妻雙雙把家還、約20s 內(nèi)儲(chǔ)軍港之夜曲一首、時(shí)間約20s內(nèi)儲(chǔ)臺(tái)灣民歌梅花時(shí)間內(nèi)儲(chǔ)濟(jì)公曲內(nèi)儲(chǔ)蘭花草”曲發(fā)“叮咚聲帶光敏電阻的音樂片由口哨聲控制的音樂片、連蜂鳴片有余音的叮咚聲和鳥叫聲模擬槍聲、警報(bào)聲、警車聲、救護(hù)車聲的四聲電路 模擬槍聲、步槍、機(jī)槍、炮彈、警車、手榴彈八聲電路 內(nèi)儲(chǔ)12首曲.觸發(fā)一次演奏一曲內(nèi)儲(chǔ)12首曲.并能打鐘廣12下內(nèi)儲(chǔ)12首曲.并能打點(diǎn)廣12下，光控能講歡迎光臨能講謝謝光臨模擬貓

7、叫能講T Love You”能講Happy Birthday” 模擬狗叫離擬公雞啼叫KD930061K :C32總L& L5s&(b)磁控開關(guān)轉(zhuǎn)換電路(a) KD-9300接線圖1圖43 KD-9300的接線圖與驅(qū)動(dòng)電路K2(c)定時(shí)觸發(fā)發(fā)音電路(d)周期放音電路圖43 KD-9300的接線圖與驅(qū)動(dòng)電路汝 C*IANONI t A NOKMAI -CO IU-KCIH(e)光、熱控放音電路(f)觸摸控制與聲控放音電路8 1.872圖44為KD-9561的接線圖(a)應(yīng)用實(shí)例(b)印刷電路板接線圖2加仰軋李圳字枝C*IANOSI IA NOKMAI. CO IU.KOH圖4-5 KD-9562模

8、擬音響集成電路接線圖。ECB可以外接NPN型硅三極管，如3DG6、9013等;電阻可在160-200kQ 之間選用；k為選聲開關(guān)，共八檔，分別發(fā)出手槍、步槍、 機(jī)槍、炮彈、警車、救護(hù)車等八聲模擬聲。圖45 KD-9562接線圖利用模擬音響集成電路，可以很方便地組裝 各種電子玩具，這僅減少了電路部分的體 積，而且還大大地增加了玩具的功能，使電 子玩具更具有魅力。第三節(jié)語言處理器模擬音響集成電路雖給電子玩具推上一個(gè)臺(tái) 階，但是它內(nèi)儲(chǔ)的歌曲模擬聲響語言等內(nèi)容是生產(chǎn) 廠家事先存入的，用戶不能按自己的意愿存儲(chǔ)內(nèi) 容，限制了它的進(jìn)一步應(yīng)用。隨著數(shù)字化語言處理 與合成技術(shù)的法發(fā)展，岀現(xiàn)了能對(duì)語言信號(hào)進(jìn)行記

9、錄和再生的新語言處理集成電路。它可以按著用戶 的意圖存入和放岀語音信號(hào)，這無疑大大增加了電 子玩具的趣味性。本節(jié)介紹UM5101與t6668兩種語 言處理器。2加仰軋李圳字枝C*IANOSI IA NOKMAI. CO IU.KOH一、UM5101語言處理器圖4-6 (a)為UM5101的外形與引腳排列圖，它采 用標(biāo)準(zhǔn)的四十腳雙列直插式塑料封裝結(jié)構(gòu)。圖牛6(b)為UM5101的內(nèi)部功能方框圖。話筒方大部分 是將話筒送來的微弱信號(hào)放大，并將信號(hào)控制在后 級(jí)所需要的電平范圍以內(nèi)。A/D、D/A變換器分別負(fù) 責(zé)模擬信號(hào)的分解與數(shù)字信號(hào)的合成。時(shí)鐘電路、 讀/地址計(jì)數(shù)器、刷新地址計(jì)數(shù)器及存儲(chǔ)器控制電

10、路，為外接存儲(chǔ)器提供地址和所需的各種控制信號(hào)。 前置低放和功放動(dòng)級(jí)負(fù)責(zé)再生語言信號(hào)的放大?？?制邏輯部分協(xié)調(diào)其他功能塊的工作并輸出和接受各 種控制信息。WFKas casTCAS2 DRAMSETRIG REC CRD GtrnjE SHUiD OSCIN OSCOUT TWICEVCC LHXXnMJCG DlAMPDTI5T MODSE MKIN KOCOin34JO1 I)2131415UMS 101333231302916 2517 2418192022A(A】A2A3A4A5A6A7I)JIXDAOVTV1XAMPIXAMPIC AXnI) amps AX4M)P AMPOC AMP

11、ONVSS19AD/DA低放功放推動(dòng)32圖46 UM5101引腳排列與框圖土 (a)外形與引腳排列圖f(b)內(nèi)部功能方框圖RASCASWE ft妣刪器(OV) vssCASDOIA643A4A5A7NCDlWE- - - - - V s O 2 1 c A A 丸 A c G R V(a)(b)圖47存儲(chǔ)器4164引腳排列與框圖(a)外形與引腳排列圖(b)內(nèi)部功能方框圖UM5101WBUS 擻4164495397336371236113510341333932831141324圖48 UM5101的典型應(yīng)用電路(a) UM5101 與4164的連線(b)應(yīng)用電路1、T6668語言處理器4647

12、4849505152535455WERASDinDOUAOAlNCvddA2SUIVJLS doHs -HS eiiuON 3DON SOUJIXZXHSMIT6668KIZCPUM5657585960NC Vdd DAIDACFLin FLontTS2TS1IVDCin3()29至27262524232120T?16-svuesvu寸 svumsvu68r-95寸e寸寸寸cocn圖4-9 T6668引腳排列與內(nèi)部功能框圖A0-A8MUADIRAS CASWRDin Dout圖4-9 T6668引腳排列與內(nèi)部功能框圖(b)內(nèi)部功能方框圖V G0.01 uSIOTMRani-D0-D3RB5L7

13、32505133$430553456T6668572?5823S9”6033402i4二三;SV二空即需一150mA為宜，B為晶體管收音機(jī)的 輸岀變壓器。ooL:-23To丄c牛:圖4-12對(duì)唱的電子鳥印刷版電路1、金雞報(bào)曉510QIC圖4-13 金雞報(bào)曉電路圖C?IANC3SB IA NOKMAI -COI-I.KCIH二、灑水車音響模擬器圖4-14灑水車音響模擬器電路原理圖2爐傷絡(luò)母材繆謖Cal/NC3SI IA NORIAI -OOIU.KOHI I圖4-15各點(diǎn)的輸出波形圖4-16 C033與C039的引線圖(a) C033引線圖 (b) C039的引線圖四、報(bào)曉聲控狗這個(gè)玩具狗采用了

14、模擬音響集成電路KD-9300與KD-5608。在光控情況下， 能演奏一首“天仙配”主題曲；在聲控情況下，能發(fā)出“汪汪”的狗叫聲。圖圖4-18為印刷板電路圖與安裝實(shí)體圖。(a)印刷電路板(b)實(shí)體圖圖4-18報(bào)曉聲控狗的印刷板電路圖與安裝實(shí)體圖2加仰范嗥圳字枝Olf/SNOSB t A NORMAI CO t-I.KOH五、智能玩具狗圖4-19為這種玩具的外形圖。圖4-20為這種玩具的電路原理圖。圖4T9智能玩具狗的外形圖圖4-20智能玩具狗的電路原理圖六、聲光槍與雙心靶聲光槍可以連續(xù)發(fā)岀閃光及交替發(fā)出機(jī)槍點(diǎn)射聲與 步槍射擊聲.若槍的閃光對(duì)準(zhǔn)雙心靶的靶心“1”,雙 心 靶立即發(fā)岀閃光和消防車聲

15、，表示有了火情.如果在10S內(nèi)，槍的閃光對(duì)準(zhǔn)了靶心“2”,消防車聲和亮光將全部小時(shí)，并演奏一首“軍港的夜”歌曲，表示火情 消滅,獲得勝利如果在OS內(nèi)對(duì)不準(zhǔn)靶心“2”,等到10S 時(shí)，卩防車和亮光在自動(dòng)消滅;如果此時(shí)閃光對(duì)準(zhǔn)靶心 2”,將不起任何反應(yīng).1、聲光槍圖4-21為聲光槍的電路原理圖.其中,BG構(gòu)成張弛振蕩器,阻、阻構(gòu)成直接耦合放大器,叫、阻構(gòu)成自激多諧振蕩 器,KD-9562為八聲模擬音響集成電路,BG&為輸岀放大器.電源 開關(guān)K閉合后,EG輸岀脈沖信號(hào)經(jīng)EG?、BG3放大后，使小電珠 ZD發(fā)出閃光.與此同時(shí),組成自激多諧振蕩器BG- BG5兩管交 替地導(dǎo)通與截止，于是KD-9562的

16、選聲端“7”與“2”交替地被 觸發(fā)，分別發(fā)岀步槍射擊聲與機(jī)槍聲,最后經(jīng)放大由揚(yáng)聲器輸岀.Olf/SNOSB t ANORMAI -CO t-I-KCIH圖4-21聲光槍的電路原理圖(b)圖4-21聲光槍的印刷板電路與外形圖2、雙心靶圖4-23為雙心靶的電路原理圖。D、為分別裝在靶 心 “1”、“2”的光電二極管；BGr BG5與EG?、BG8 分別構(gòu)成兩個(gè)模擬可控硅；BG&和眄分別構(gòu)成兩個(gè)時(shí) 間控制電路；BG2. EG3與阻、BGO分別構(gòu)成兩個(gè)復(fù) 合管放大器；KD-9561為四聲模擬;音響電路，KD- 152為內(nèi)儲(chǔ)“軍港之夜”歌曲的模擬音響電路。Olf/SNOSB t ANORMAI -CO

17、t-I-KCIH圖4-23雙心靶的電路原理圖BGiRw卜K_心/?0o、5Bo38llf八”./。沖p, f1fV* * iL _* I1 圖4-2 3雙心靶的印刷板電路2加仰軋李圳字枝C*IANOSI IA NOKMAI. CO IU.KOH七、電子搖馬這種搖馬與普通搖馬不一樣，在搖動(dòng)時(shí)，馬的雙 眼不僅閃爍發(fā)光，而且還能發(fā)出真的馬蹄聲與馬 的嘶叫聲，故稱作電子搖馬。圖4-25為電子搖馬的電路原理圖。本電路分成三部 分，第一部分是由晶體管笳1、BG8門電路F1F4組成 的模擬馬蹄聲與馬眼閃爍的電路；第二部分是EG7、 BG曠F7組成的馬叫聲的電路；第三部分是由IC4100 構(gòu)成的功率放大器。Olf/SNOSB t ANORMAI -CO t-I-KCIHIC1BaX4I43c?.!i1EC1C5CCJSCI%n8C$| iui wrT csici嚴(yán)cnDZFl4SIOOErpuJmRII1t.tuglRDr6UCKRl?1CKMl-11=J=c$ ccb22WIUCu4LSC AIWC1rcnKttP：k|加1F13F6-4$F7Ff：Fl：HTIV:CB(1$1C C4hucmcdC17rf=HCKJMp7I5CC4100urcp=J=2C19B IKICj :】IC15HFinictn圖4-25電子搖馬的電