礼花演示器制作

    每逢节日燃放礼花之际，那绚丽缤纷的图案以及欢快热烈的爆裂声，都会给人们留下美好的印象。我们也可以自己动手制作一个所用元件不多，且饶有趣味的微型模拟礼花燃放装置，使它达到声形兼具的效果，它既无烟尘污染和伤眼的危险，同时声响适耳温和。在节日时随意营造一个轻松愉快的氛围，却也其乐融融。

    整体电路原理

    基本结构可分为发光与发声两个部分（见下图）。

    发光电路中有3只发光二极管LED红、LED绿、LED蓝。

    时基电路555(1)构成方波发生器电路，它发出的方波振荡信号分两路向外送出，一路提供给十进制计数器CD4017作为触发信号，使之进行计数。每次计数的结果（即QN为“1”时）分别由二极管D导向，接到相应的双向模拟开关CD4066的控制端，使CD4066(1)、(2)、(3)或单独或组合地接通。这样，555(1)的方波振荡信号就可以通过接通的模拟开关之后，驱动相应的晶体管T导通，使LED点亮。图中可以看出，555(1)的振荡方波信号通过模拟开关后在驱动晶体管T时，均经过了一个RbCb微分电路，由微分电路特点可知，它后接的晶体管是在振荡方波上升沿开始后导通，而后Vb电压按指数规律衰减而趋于零，因此晶体管驱动的LED也有一个由突亮而渐灭的短暂变化过程，这个过程的长短由RbCb数值（时间常数）确定。

    CD4017计数输出与CD4066模拟开关的接通状态以及发光二极管LED的点亮情况见下表所示：

    当Q7为“1”时，复位计数器CD4017。可见随着的555(1)的振荡信号不断产生，表1中现象循环出现，发光二极管发出的七种色彩（单色或合成色）也重复不断，且每种光色的点亮过程会给人有一种类似烟花闪烁一下之后再迅速熄灭的感觉。晶体管Tl、T2、T3都是由微分电路驱动的，如果将Tl改为RC积分电路来驱动，则可使LED红在点燃时间上有一个后延，如此，当两个以上的LED（包括LED红）都点亮时，则会产生时序上的差异，更会给人以动画般的层次感。

    模拟燃放礼花声响的电路由555(2)完成，它同样也为一个振荡发生器，不过其复位端4脚所接电位是由555(1)输出的方波信号经过一个RIC1微分电路后产生的，即从方波上升沿起及之后的一段时间内，555(2)的4脚才能保持“1”电平，使其工作，所产生的振荡信号驱动一只喇叭发出声响，且与晶体管驱动的LED的点亮同步。

    电路调整

    电路中各元件数值见上图中标示。

    555(1)的振荡频率可通过改变RP1阻值将其周期调整为4秒钟左右，以使每次燃放礼花期间有一个合适的短暂停顿。LED1用于观察其工作状态。

    555(2)的振荡频率可调整RP2阻值来改变，当其4脚为“1”时，使喇叭能够发出3、4声啪啪声为适宜。LED2的作用同上。

    LED1、LED2均为φ3普通发光二极管。

    LED红、LED绿、LED蓝均为中5超高亮度发光二极管。

    相关结构

    LED红、LED绿、LED蓝3只发光二极管宜装置在一起呈三角形，使它们发光相对集中些。在它们光照的前方，放置一块由透光孔组成礼花图案的面板即可，其间距离可在实验中进行调整。当LED瞬时点亮时的各种光彩通过该板投射到屏幕（白纸或墙面）上时，一个星光灿烂，色彩纷呈，声形并茂的模拟礼花演示器就完成了，演示器的效果如下图所示。

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