本文介紹的光電打靶游戲器玩起來非常有趣:當游戲者用光槍射中靶心時,靶子會發出逼真響亮的槍聲,并報告:“打中啦!”,然后自動停止工作;當靶子再次被射中時,聲響又會出現。
一、工作原理
趣味光電打靶游戲器由語音型光靶電路和光槍電路兩大部分構成。語音型光靶電路如圖1所示。光靶外形如圖2所示。光敏電阻器RL與三極管VT1等組成光控開關;語音集成電路A與電阻器R2、三極管VT2等組成聲響發生器,其中:R2為A外接振蕩電阻器,VT2為音響功率放大管。
閉合電源開關SA,光靶電路進入靜態工作狀態。當RL被光槍射中時,其阻值瞬間變小,使VT1瞬間導通,因而使A的觸發端TG受到正脈沖觸發,A即從OUT端輸出一遍“砰、砰砰”模擬槍聲和“打中啦!”語音電信號,經VT2功率放大后,推動揚聲器B放音。隨后,電路恢復靜態,這時可進行第二次射擊游戲。
光電槍實質上是一個利用電容器充、放電的閃光手槍,其外形及電路如圖3所示。平時,電源G2通過限流電阻器R3對電容器C充好電,充電電壓可達到G2的輸出電壓(即9V)�？蹌影鈾C后,微動開關SB接通,C儲存的電荷即通過電珠H快速放電,放電電流使H瞬間發出很亮的閃光。H閃光強弱直接決定光槍打靶距離的遠近,而閃光強弱與C容量大小有直接關系。C容量大,閃光強,光槍打靶距離遠,但會縮短電池使用壽命;C容量小,閃光弱,光槍打靶距離近,但電池使用時間可延長。C容量可取1000~2200μF。
二、元器件選擇
A選用DB-01型打靶玩具專用語音集成電路,采用軟包封裝形式制做在尺寸為20mm×18mm的小印制板上,并給有外圍元件焊接腳孔,使用很方便。DB-01的主要參數:典型工作電壓為3V,觸發電流≤40μA,音頻輸出電流≥3mA,靜態總電流<1μA,工作溫度范圍-10~60℃。晶體管VT1用9014或3DG8型硅NPN小功率三極管,要求β>200;VT2用9013或3DG12、3DK4、3DX201型硅NPN中功率三極管,要求β>100。
RL用MG44-04型塑料樹脂封裝光敏電阻器,其它亮阻阻值≤10kΩ、暗阻阻值≥2MΩ的光敏電阻器也可直接代換。R1~R3一律用RTX型1/4W碳膜電阻器。C用CD11M型16V小體積電解電容器。H用微型手電筒專用的2.5V、0.25A聚光小電珠。B用8Ω、0.25W小口徑動圈式揚聲器。SA用1×1小型撥動開關。SB用14mm×14mm微型輕觸開關。G1用兩節5號干電池串聯而成,電壓3V;G2采用6F22-9V型疊層干電池,以縮小手槍的體積。
三、制作與使用
光靶電路按圖1所示,以A芯片為基板,以揚聲器B和電池架等為支架,焊裝在圖2所示的人形靶狀小盒內。人形靶狀小盒用三合板或塑料板制作,面板用色漆描繪出靶圈;靶心處開孔安裝光敏電阻器RL,上部(人形頭部)事先為揚聲器B開出釋音孔,靶盒側面開孔固定電源開關SA。為了防止雜散光線對光敏電阻器RL干擾,可在RL上套一小截黑色廢筆桿作為遮光筒。這樣只有位于遮光筒正前方一定距離內的光槍所射出來的光線,才能照射到RL上,并使靶電路受觸發工作。
槍體外形和內部安裝電路按圖3所示制作。光槍殼體用塑料板(或三合板)自行制作,也可用市售兒童玩具手槍改造而成。內部電路的安裝要求是扣發扳機后SB能可靠聯動(接通觸點)。由于用聚光電珠,因此不需要另加透鏡,就可使手槍有效射程達5~8m。若要再增加射擊距離,則應在電珠前面加裝凸透鏡對光線進一步進行會聚。
制作成的光電打靶游戲器,一般無需對電路做任何調試即可滿意工作。若嫌語音聲不夠逼真,可適當變換A外接振蕩電阻器R2的阻值來加以調節。R2取值范圍一般為220~390kΩ。若阻值大,聲音頻率低為男聲;若阻值小,頻率高為女聲。另外,適當增減R1阻值,可使射擊距離達到最遠。該游戲最好在光線不太強的室內進行,效果比較理想。