逢年過節，你可自己動手制作一種如圖2-1所示的新奇有趣的閃光變色光纖“花”。在家人團聚的晚上，接通電源，光導纖維構成的“花”便會發出絢麗奪目、此起彼伏的七彩光，時而呈現紅、綠、藍等單色光，時而五顔六色交織替換，變幻莫測，可使居室充滿濃郁的現代節日氣氛!

這個制作新穎、有趣，電路接線簡單，所需元器件不多，造價一般超不過10元，心動不如行動，趕快跟我動手制作吧!

圖2-1 奇妙變色光纖“花”外形圖

奇妙變色光纖“花”由變色發光電路和光導纖維制作成的特殊“花”構成。

變色發光電路如圖2-2所示。VD1～VD3是3隻串聯的新穎高亮度七彩發光二極管，SA為電源開關，G為幹電池。VD1～VD3内部分别集成有高亮度紅、綠、藍“三基色”發光管芯和集成控制電路。閉合電源開關SA，VD1～VD3内部的集成控制電路便會控制各自的紅、綠、藍3個發光管芯循環組合發出閃光。當紅、綠、藍發光管芯分别通電時，對應發出紅、綠、藍單色光;當“紅 綠”、“紅 藍”、“綠 藍”、“紅 綠 藍”發光管芯通電時，對應發出黃、紫、青、白等混合色光。可見，每個發光二極管均會按各自的閃光頻率循環發出紅、綠、藍、黃、紫、青、白7色光來。由于VD1～VD3制造時存在的差異，不可能使同一規格的每個管子的參數都保持完全一緻，所以VD1～VD3放在一起時，對外發出的“七色”光是不同步的，所産生的色光效果整體上來看是無規律和變化多端的，這就更給人以撲朔迷離、豐富多彩之“萬花筒”般的感覺了。

圖2-2 奇妙變色光纖“花”電路圖

圖2-3 光纖“花”構成及變色示意圖

光導纖維是一種特殊的塑料導光材料，它利用全反射原理使光線能夠沿着光導纖維從一端傳遞到另一端。本制作中我們按照圖2-3所示将成束的光導纖維一端紮緊，并将該端豎立放置在高亮度七彩發光二極管VD1～VD3的上方;另一端不紮，讓光導纖維在空間豎立或依靠自身重量下垂，形成盛開的光纖“花”形狀。當高亮度七彩發光二極管VD1～VD3通電工作時，所發出的七彩光線就會從光導纖維的紮緊端傳遞到光導纖維的散開端，不僅形成無數條光纖亮線，而且在其散開端面形成一個更亮的發光點。随着VD1～VD3發出色光的不斷變化，光纖“花”就會放射出夢幻般的多變光彩來，整體上給人以多彩多态、美不勝收之感。

電路中，各個高亮度七彩發光二極管的工作電壓範圍為3～4V，VD1～VD3串聯後正好适合用一塊9V疊層幹電池直接供電。

本制作總共用了6個電子元器件，為了方便初學者易認易購，特給出表2所示的元器件清單和圖2-4所示的集體照片。各元器件的選擇和使用具體說明如下。

圖2-4 奇妙變色光纖“花”所用元器件實物外形圖

表2 元器件清單

VD1～VD3選用φ5mm新穎高亮度七彩發光二極管，其内部功能框圖和引腳排列如圖2-5所示，它的外形和正、負極引腳識别方法與φ5mm普通發光二極管完全相同。這種高亮度七彩發光二極管的最大特點在于：内部封裝有大規模集成控制電路和紅、綠、藍“三基色”發光管芯，是光電技術與半導體集成工藝相結合的新産品;當外加3～4V直流電壓時，内部振蕩器便産生頻率可自動變化(範圍為2～6Hz)的方波脈沖，經時序分配器和三路驅動放大器，推動紅、綠、藍3個發光管芯按一定順序搭配工作，對外發出不斷循環變化的紅、綠、藍、黃、紫、青、白7種顔色的閃光。

圖2-5 新穎高亮度七彩發光二極管

G用6F22-9V型疊層幹電池，并配上帶引線的專用電池扣闆。将電池G通過帶引線的電池扣闆與電路連接起來，以後更換電池會很方便。如果購買不到成品的帶引線電池扣闆，可以自己動手按照圖2-6所示制作。方法很簡單：首先，按照圖2-6(a)所示從廢舊9V疊層幹電池上拆取電池扣闆;然後，按照圖2-6(b)所示在電池扣闆的背面焊接上兩根長度約為15cm的紅、黑塑料外皮軟電線。由圖1-4可知，疊層幹電池的正極為凸扣、負極為凹扣，而電池扣闆與疊層幹電池之間的接觸扣是凹凸相扣的，所以在電池扣闆背面，作為正極的紅色電線應焊接在凹扣上，作為負極的黑色電線應焊接在凸扣上，注意不要接錯。為了避免使用中焊接線頭齊根折斷，可按照圖2-6(c)所示在電池扣闆中心位置用小電鑽開出一個φ3mm的小孔，按照圖2-6(d)所示，将紅、黑兩根引線從非焊接面穿過小孔，制成圖2-6(e)所示的帶引線電池扣闆。

圖2-6 獲取電池扣闆

SA推薦用小型面闆嵌入式單刀單擲船形開關(因其鈕柄形狀酷似船形而得名)，它隻需要在安裝面闆上開出一個尺寸與開關底座外圍尺寸相同(常見的有13mm×9mm或19mm×13mm)的小方孔，便可将開關由外向裡推入嵌牢，安裝起來非常方便，外形看起來也很美觀。當然選用圖2-7所示的CKB-1型(1×2)小型撥動開關或KNX-2W1D型小型鈕子開關也未嘗不可，隻是CKB-1型小型撥動開關安裝起來需要通過兩顆帶帽的小螺絲釘固定，在面闆上要定好位置多打出兩個小圓孔，安裝好後面闆上暴露着的兩個螺絲釘顯得不太美觀;而KNX-2W1D型小型鈕子開關雖然隻需要在面闆上開出一個小圓孔(一般為φ6mm)便可以安裝固定好，但它的手柄在本制作中顯得太長，也不美觀。

圖2-7 另外兩種小型開關外形圖

圖2-8所示為變色光纖“花”的印制電路闆接線圖。注意：銅箔及焊接面朝向讀者，高亮度七彩發光二極管VD1～VD3在印制電路闆的背面。印制電路闆實際尺寸約為15mm×15mm，可用刀刻法制作。圖2-9(a)所示是制成的印制電路闆實物圖，圖2-9(b)所示是焊接上高亮度七彩發光二極管VD1～VD3的印制電路闆實物圖。

圖2-8 奇妙變色光纖“花”印制電路闆接線圖

圖2-9 印制電路闆實物圖

圖2-10 有色半透明塑料香皂盒

變色光纖“花”作為一種家用小擺設，其造型直接影響實際使用效果。制作時一定要以審美和光學的眼光選配好電路安裝盒并加工好光纖“花”體。電路安裝盒宜采用圖2-10所示的經過表面磨砂處理的流線型淺色塑料香皂盒，可以在一般日用品小商店或超市裡選購，筆者所購價是2元。需要說明的是，考慮到光纖“花”使用時的環境和整體色彩搭配等因素，香皂盒顔色以淡粉紅色為最佳。在這種香皂盒裡面安裝好電路後，從外面基本上看不清裡面，但光纖“花”發變色光時，裡面的高亮度七彩發光二極管VD1～VD3所發出的色光會散射在香皂盒上，形成電路盒同步發光現象，會大大增強整體觀賞效果。

光纖“花”體參見前面圖2-3所示進行制作，它由散開的光導纖維和固定光導纖維的塑料管座兩部分構成。本制作對光導纖維的要求不高，隻要直徑在0.3~0.6mm之間均能夠使用，一般工廠的殘次品或下腳料都可利用。固定光導纖維的塑料管座，可按圖2-11所示，取用常見5m L裝“潤舒”牌氯黴素滴眼液空塑料瓶蓋，隻要用鋒利的美工刀切割下瓶蓋的大頭一段(長度約12mm)即可，所取塑料管座的内口呈喇叭形，喇叭大口(有邊沿一端)的内徑約15mm、小口的内徑(含螺紋)約為12mm，用于固定散開的光導纖維束非常理想。實在找不到圖2-11所示的塑料瓶蓋，也可用圖2-12所示的普通塑料瓶塞子來加工。這種普通塑料瓶塞子可從家裡的0.5kg裝空酒瓶、空醬油或醋瓶、空藥品瓶上找到。要求塑料瓶塞子的内徑為12mm左右、高度在10至15mm之間(太長時可以截短)，隻要用美工刀在塑料瓶塞子頂面開出與内徑同樣大小的同心圓口即成。

圖2-11 塑料管座的獲取

圖2-12 用普通塑料瓶塞子加工管座

光纖“花”體的制作按圖2-13所示進行，具體步驟和方法是：首先，用剪刀剪取一束光導纖維，要求長度為18cm、總直徑約為11mm;并按照圖2-13(a)所示，用細線将光導纖維的一端紮緊，使紮緊端直徑加上細線約為12mm。然後，按照圖2-13(b)所示，像擰緊普通螺絲帽一樣将已準備好的塑料管座緊旋在光導纖維束的紮緊端。如果感覺固定得不是很牢靠，可按照圖2-13(c)所示，用快幹膠水将光導纖維束的紮緊端和塑料管座進行粘固。最後，按照圖2-13 (d)所示，将總長度為18cm的光導纖維束的其中一少部分(注意選擇要勻稱)剪短為16cm，将其中一少部分的光導纖維剪短為11cm，以使散開的光纖“花”富有層次感;并按照圖2-13 (e)所示，用尖嘴鉗子夾一下光纖“花”最外兩層每個光導纖維的頭部，使其呈乳白色狀，其長度不小于15mm，以增大端頭發光點面積，起到“星光燦爛”的效果。這樣，一個與衆不同的變色光纖“花”就算是完工了。

圖2-13 光纖“花”體的制作

制作光纖“花”時需注意：如果有條件采用最少兩種直徑的光導纖維(紮緊端中粗、外細)，則制成的光導纖維束散開時就會有直立的(較粗的光導纖維)、有彎曲不一的(較細的光導纖維)，這樣整個“花”形更飽滿均勻。如果手頭沒有較細的光導纖維，而隻采用了較粗的一種光導纖維，所紮成的光導纖維束便會硬而直，為了使光纖“花”散開、彎曲，可以借用家裡的電熱吹風機将其加熱定形到所要求的彎曲度。

圖2-14 獲取現成的光纖“花”體

讀者如果無法獲得合适的光導纖維，還可以購買圖2-14所示的市售兒童玩具光纖燈，直接借用它上面的光纖“花”體，省去自制光纖“花”體的麻煩。這種市售兒童玩具光纖燈售價僅2.5元，它是在兩節普通5号幹電池手電筒的基礎上，在小電珠前面加上了可移動多色濾光塑料片和光纖“花”體生産而成，當小孩在黑暗中手握這種玩具光纖燈舞動時，光纖“花”體便會發出變色光來。由于這種産品采用普通小電珠，所以用電比較多，但它的光纖“花”體卻可拆下來直接用于我們的制作。

奇妙變色光纖“花”的裝配可分3步進行：

第一步，按照圖2-15所示，在所選塑料香皂盒蓋上開出光纖“花”體和電源開關SA的安裝孔。

光纖“花”體的安裝圓孔定位于塑料香皂盒蓋的中心位置，其直徑與光纖“花”體固定端外徑尺寸(自制光纖“花”體為φ17mm)相同，可按照圖2-15(a)所示，将光纖“花”體的固定端放在塑料香皂盒蓋的中心位置處，用鉛筆沿塑料管座邊沿在塑料香皂盒蓋上畫出圓圈。另外，在塑料香皂盒蓋的适當位置處，按圖2-15(b)所示，用直尺和鉛筆畫出與電源開關SA底座外圍尺寸相同的小方孔，作為電源開關SA的安裝孔。由于我們選用的是最小号的面闆嵌入式單刀單擲船形開關，所以開口尺寸應為13mm×9mm。接下來，按照圖2-15(c)所示，用電鑽在塑料香皂盒蓋所畫的圓圈和長方形鉛筆線裡側打出密排的小孔，并用美工刀将小孔畫通、削平開口至鉛筆線，即完成在塑料香皂盒蓋上打孔的工作。

圖2-15 在塑料香皂盒蓋上開出安裝孔

圖2-16 電路部分的安裝

第二步，按照圖2-16所示，進行電路部分的安裝。

首先，按照圖2-16(a)所示，将電源開關SA由外向裡推入香皂盒蓋所開好的小方孔内，使電源開關SA嵌牢在香皂盒蓋上。然後，按照圖2-16(b)所示，在電路闆上接VD1正極端的預留孔内焊接上一根長約12cm的紅色電線，其引出線頭焊接在電源開關SA的其中一端;而帶引線的電池扣闆，其作為正極的紅線頭焊接在電源開關SA的另一端，作為負極的黑線頭焊接在電路闆上剩下的最後一個焊孔上(VD3的負極引線端)。最後，按照圖2-16(c)所示，用熱熔膠将焊接好的電路闆粘貼在香皂盒内底座的中心位置處，注意：電路闆上3隻呈等邊三角形排放的高亮度七彩發光二極管VD1～VD3，其朝上的管帽頂必須正對着盒蓋上所開出的固定光導纖維束的圓口，以便3隻高亮度七彩發光二極管VD1～VD3所發出的變色光，都能夠有效照射到光導纖維束的固定端口。整個電路的特點是所有元器件均采用串聯接法，焊接完畢檢查電路極性是否接反，是否為互相串聯，即可盡快确定焊接有無問題。

第三步，按照圖2-17進行總體組裝。

先按照圖2-17(a)和圖2-17(b)所示将9V疊層幹電池扣在電池扣闆上，在空閑處放置好幹電池G，并合上電路盒蓋。接着按照圖2-17(c)所示，在盒蓋所開的圓孔内插入光纖“花”體的底座。OK!一個精緻漂亮的變色光纖“花”即大功告成(外形參見圖2-1或圖2-18所示)。

圖2-17 奇妙變色光纖“花”的組裝

奇妙變色光纖“花”是一個相當不錯的新穎電子小擺設，它是家庭布置美化房間的理想選擇。當夜幕降臨時，閉合電源開關SA，光纖“花”便會華光四射、此起彼伏、絢麗多彩，令人目不暇接!筆者拍攝的實際使用效果照片如圖2-18所示。

奇妙變色光纖“花”由于采用了半導體發光二極管作為光源，所以整個電路用電比較節省，實測工作時總電流最大超不過20m A;當閃爍光變暗、變慢時，說明電池電能不足，應更換新的同規格幹電池。

圖2-18 奇妙變色光纖“花”的使用

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