1 “笑脸相迎”小挂件

“笑脸”作为妇孺皆知、人人喜爱的经典卡通含笑“面容”图饰，代表着亲和友善，反映着社会正能量的一面，她时刻提醒大家：请保持微笑！不管生活对你如何，你都要每天微笑面对，每天保持正能量，开心就好，生活其实没那么糟糕……

动手做一个高灵敏度的“笑脸相迎”小挂件（见题图），将它挂在房间音响附近或经常有人说话的地方，则随着音乐或说话声的响起，镶嵌在“笑脸”双眼位置的发光二极管就会随着音乐或声音的节奏而闪闪发光，让你享受到音乐、闪光和“笑脸相迎”三者的完美结合，可给居室增辉添彩不少。

整个制作造价不足5元，制作起来也很容易。心动不如行动，赶快跟我一起制作吧！

弄懂工作原理

“笑脸相迎”小挂件的电路如图1-1所示，它实际上是一个采用普通分立元器件构成的声控闪光电路，主要由拾音电路、晶体管放大电路、发光二极管电路和电源电路等四部分组成。

拾音电路由驻极体话筒B担任“声-电”转换器，R1是其供电偏置电阻器（也称负载电阻器）。当话筒B拾取到周围的声波信号时，即转换为相应的电信号。该电信号经耦合电容器C送至晶体三极管VT1的基极进行放大。VT1、VT2组成两级直耦式放大电路，虽然电路简单，但设计巧妙。通过选取合适的R2与R3电阻值，使得无声波信号时，VT1刚好处于导通状态，VT1的集电极（即VT2基极）为低电平，所以VT2截止，发光二极管VD1、VD2均不亮。当话筒B拾取到周围声波信号、并有音频信号注入VT1的基极时，音频信号的负半周会使VT1退出饱和区，VT1集电极（即VT2基极）电位升高，VT2导通， VD1、VD2就点亮发光；当输入音频信号较弱或消失时，不足以使VT1退出饱和区，VD1与VD2即恢复熄灭状态。随着周围音乐声（或说话声）强弱变化和节奏的起伏，发光二极管VD1和VD2便会发出同步的闪光来。

电路中，电阻器R1决定着驻极体话筒B的静态工作电压和电流大小，适当增大其电阻值可提高电路的声控灵敏度。R2为晶体三极管VT1的偏置电阻器，R3既是VT1的负载电阻器，又是VT2的偏置电阻器。R1、R3电阻值的大小直接决定着电路静态耗电的大小，这里有意将电阻值选择得大一些，以降低整机静态电流（实测≤0.46m A），相对延长电池G的使用寿命。

准备好元器件

本制作共用了12个电子元器件，图1-2所示为全部电子元器件的实物外形图，采购清单如表1所示。

VT1、VT2均选用电流放大系数β较大的9014（集电极最大允许电流ICM=0.1A，集电极最大允许功耗PCM=310m W）或3DG8型硅NPN小功率晶体三极管，要求β≥200。

VD1、VD2最好选用φ5mm红色发光二极管，要求两管参数尽可能保持一致（应选择厂家同批次、同规格的产品），以避免发光时出现两管“一亮一暗”的现象。如选用白光或蓝光的发光二极管时，需要将供电电压提升到4.5V，一般不推荐读者这样去做。

B选用CM-18W型（φ10mm×6.5mm）高灵敏度驻极体话筒，其外形及引脚识别如图1-3（a）所示。CM-18W的灵敏度划分成五个挡，分别用色点来表示：红色为-66dB，小黄为-62dB，大黄为-58dB，蓝色为-54dB，白色＞-52dB。本制作中应选用蓝色或白色点产品，以获得较高的灵敏度。

B也可用其他灵敏度高的小型驻极体话筒（如CRZ2-113F）来直接代替。挑选驻极体话筒时，可将指针式万用表置于“Ω×1k”或“Ω×100”挡，按照图1-3（b）所示，用红表笔接驻极体话筒的接地端（与外壳相通），黑表笔接驻极体话筒的输出端D，此时万用表指针指在某一刻度上，再用嘴对着驻极体话筒吹气，万用表指针应有较大摆动。并且万用表指针摆动范围越大，说明驻极体话筒的灵敏度越高。如果没有反应，说明被测驻极体话筒已经损坏。

R1～R3均用RTX-1/8W型碳膜电阻器。C用CD11-16V型电解电容器。G用两节5号干电池串联（需配塑料电池架）而成，电压3V。

开始动手制作

该“笑脸相迎”小挂件的制作可分为制作“笑脸”外壳、焊接电路、通电调试与完成组装四大步骤来完成。下面按制作步骤和流程分别介绍。

第一步，巧制外壳

一个外观精美、大小比例合适的“笑脸”外壳，是整个作品取得满意效果的关键。笔者在大小合适的塑料广口瓶盖上粘贴画有“笑脸”的卡纸，并配上合适的挂线和线穗，即获得简洁、美观的外壳——瓶盖内则用于安装全部电路。其具体制作流程如图1-4所示。

首先，按照图1-4（a）所示，取一φ85mm×15mm左右的塑料瓶盖，一般家中装过食品的空广口塑料瓶或玻璃瓶，其盖子多为白色半透明塑料盖，大小很容易满足需要。

然后，取一张黄色卡纸（或复印纸），按照图1-4（b）所示，将取掉瓶盖的广口瓶倒扣在黄色卡纸上（注意：卡纸下面必须垫上防划伤桌面的硬纸板等，图中所用是专门的PVC材质的切割垫板），用刀口锋利的美工刀沿广口瓶边沿划一圈，裁出图1-4（c）所示的黄色圆片纸。再按照图1-4（d）所示，借助椭圆形模板尺和普通铅笔等工具，在黄色圆片纸上勾出“笑脸”线条，并像图1-4（e）所示的那样，用黑色画笔（或毛笔）描出眼睛和嘴巴。按照图1-4（f）所示，在画出“笑脸”的黄色圆片纸背面的周边粘贴上双面不干胶带纸，并按照图1-4（g）所示，用剪刀沿黄色圆片纸的周边剪掉多余的部分。按照图1-4（h）所示，撕掉双面不干胶带纸上面的保护蜡光纸，并按照图1-4（i）所示，将“笑脸”圆片纸平整地粘贴在所选定的塑料广口瓶盖上。这里要说明的是：黄色卡纸如选用黄色不干胶贴纸，则可省去粘贴双面不干胶带纸的步骤，并且粘贴效果更理想。如果读者能购买到大小合适的“笑脸”贴图，或者采用彩色喷墨打印机在照片纸上打印出网上下载的“笑脸”图片，则效果更佳！

接下来，按照图1-4（j）所示，在粘贴有“笑脸”的瓶盖上，用圆形尖头电烙铁在两个“眼睛”的中间部位各烫出一个φ5mm的小圆孔，用于安装发光二极管VD1和VD2。按照图1-4 （k）所示，用锥子在瓶盖的上、下侧边各扎出一小孔，上孔用来穿挂线，下孔用来穿线穗。按照图1-4（l）所示，用电烙铁在下孔的任意一侧烫出φ10mm的小圆孔，用于安装驻极体话筒B。烫出的小孔，可按照图1-4（m）所示，用锋利的美工刀进行孔口边沿的修整，必要时还可以用半圆形小锉刀进行锉磨加工。

最后，按照图1-4（n）所示，在“笑脸”外壳上侧的小孔中，由里向外穿出双根对折、长度约12cm的红色细线，并在外壳内的线头处打上“死结”，防止“挂线”脱落。按照图1-4 （o）所示，在“笑脸”外壳下侧的小孔中，由外向里穿出红色线穗的吊线，并在吊线头处打上“死结”，防止“线穗”脱落。这样，一个活泼可爱的“笑脸”外壳就做好了。

第二步，焊接电路

裁取一块尺寸约为24 mm×22mm的单孔“洞洞板”，按照图1-5给出的电路板接线图进行焊接（注意：焊接面朝向读者，元器件在板的背面）。采用“洞洞板”的好处是取材简便、成本低廉、使用方便，可达到事半功倍的效果。焊接好的实物如图1-6所示。

焊接时注意，应充分利用元器件引脚飞线连接，要求焊点光亮整洁，避免错焊、虚焊、假焊的发生。驻极体话筒B通过11cm长的红、黑两根细电线焊接在“洞洞板”上，其中红色引线为驻极体话筒B的输出端D、黑色引线为接地端；3V塑料电池架通过自带的两根细电线（红色为正极、黑色为负极），正确地焊接在“洞洞板”上，要求引线长度≥8cm；发光二极管VD1、VD2按照图1-6（c）所示，在电路板正面保留出5mm长的引脚线，以便组装时弯折180°后直接插入外壳所开的“眼孔”内；电容器C亦应保留出5mm长的引脚线。

第三步，通电调试

对照图1-1的电路图和图1-5的接线图，反复检查已焊接好的电路，确认正确无误后，即可按照图1-7（a）所示，在塑料电池架中装入两节5号干电池，进行通电调试了。正常情况下，如图1-7（b）所示，在0.5～1m远处用嘴对着驻极体话筒B讲话，发光二极管VD1、VD2应随声闪亮，并且随着声音大小的变化发光亮度也随之改变，表示电路工作良好。

如果对着驻极体话筒B讲话，发光二极管VD1、VD2始终没有任何反应，说明不是电池G供电不正常，就是两个发光二极管的正、负极性全接反了；如果没有声音时发光二极管始终很亮，一般多是晶体三极管VT1或VT2接错了引脚。应仔细检查，加以排除，使电路正常工作。

如需大声叫喊，发光二极管才会闪亮，说明电路声控灵敏度太低。这可能是晶体三极管VT1处于深度饱和状态，需较大音频信号输入VT1基极才能使它退出导通态。解决办法如图1-7（c）所示，可适当减小电阻器R3的阻值或加大电阻器R2的阻值，使VT1刚好进入饱和状态。另外，驻极体话筒B的引线接反时，也会造成讲话时发光二极管亮度极其微弱，应检查并纠正。

如果电路声控灵敏度过高，很小的声音就使发光二极管闪烁，甚至无声时发光二极管就已处于常亮状态，说明VT1没有进入完全导通状态，此时可按照图1-7（d）所示，适当加大电阻器R3的阻值或减小电阻器R2的阻值，使VT1进入导通状态，也可以将VT1换成电流放大系数β值更高一些的管子。

调试时注意,电阻器R2的阻值一般可在510kΩ～3MΩ的范围内改变；电阻器R3的阻值可在3～20kΩ的范围内改变。但R3的电阻值不宜太小，否则会使电路的静态耗电显著增大。

第四步，完成组装

调试好的电路，注意从塑料电池架上取出干电池G后，便可开始组装了。

首先，按照图1-8（a）所示，借助尖嘴钳或镊子，将“洞洞板”上已焊接好的两个发光二极管VD1、VD2，分别齐电路板正面的引出脚弯折90°；再按照图1-8（b）所示，一手捏住电路板、一手捏住发光二极管VD1或VD2的管帽，分别小心地将两个发光二极管都弯折90°，以便像图1-8（c）所示的那样，能够将电路板由“笑脸”背面插入所开的“眼孔”内。

然后，按照图1-8（d）所示，将驻极体话筒B由里向外插入“笑脸”外壳侧面所开出的φ10mm圆孔内。

最后，按照图1-8（e）所示，布设好3V塑料电池架及引线的位置，并按照图1-8（f）所示，采用电烙铁烫化热熔胶棒的简易方法，将发光二极管VD1和VD2、驻极体话筒B、电池架、引线等用热熔胶选点粘固在“笑脸”的塑料壳体内。另外，参照图1-8（b）所示的方法，将电路板上电解电容器C由原来的直立状态弯折成图1-8（g）所示的水平状态，以保证所有元器件高度超不过塑料外壳高度。OK!一个简洁漂亮、与众不同的“笑脸相迎”小挂件大功告成，可以正式投入使用啦！

投入实际使用

制作成功的“笑脸”作品，可挂在房间接收音响或人声良好且装饰效果理想的位置。图1-9给出了几种典型应用实例，供读者参考。注意：在电视机、音箱等发声体上直接悬挂“笑脸”时，最好像图1-9（a）或图1-9（c）所示的那样，采用一个漂亮的吸盘式塑料或硅胶小挂勾，这样既移动灵活，又不会破坏家电的外壳。

由于“笑脸”电路在安静的环境下，发光二极管VD1、VD2均不发光，整个电路静态耗电很小，实测静态总电流≤0.46mA，所以电路未设置电源开关。一般情况下，该“笑脸”每换一次普通的新干电池，可连续使用1～2个月时间。如长时间不使用“笑脸”挂件时，只要将干电池G从背面的电池架上取下来即可。