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科普中国(2)

标签:疯狂电子日期:2016-02-05 10:40小编:╭创意无限♪热度:

图4 太阳能蟋蟀机器人

图4 太阳能蟋蟀机器人

制作这个太阳能蟋蟀机器人需要如下材料,可自行采购:

NPN型小功率三极管×2、PNP型小功率三极管×2、单闪LED(配黑色热缩管)×2、10kΩ多圈电位器×1、微型电机(4V以下大小适当就好,但功率不要太小)×2只、3.3kΩ/0.25W电阻×2、33kΩ/0.25W电阻×2、1μF/50V电解电容×2、3300μF/10V电解电容×1、太阳能电池(不低于4V)×1。另外还需要结构基座的制作材料和若干长度的双色单芯导线一段。

准备这些材料后,就可以开始制作蟋蟀机器人了。

首先是制作结构基座,用来连接电力部分和驱动部分。这里使用废电源插座里拆出的一块铜片,改装成一个基座,中间部分是用来连接3300μF储能电容,两边的卡箍是用来固定电机的。结构件可用的材料随意性比较大,可以使用任何手边能找到的可用材料,只要能满足需求即可。

图5 基座的制作

图5 基座的制作

基座完成后,把3300μF储能电容的负极焊在基座中间的部分,注意负极引脚留出一段不要剪掉,用来连接控制用的电子部分。在两边卡箍里套进两只微型电机,电机轴向下。储能电容的顶部着地,与两只电机轴形成三点支撑。通过改变两只电机之间的夹角,可以微调机器人跑动的速度。而调整电容与电机夹角度,可以调节机器人的重心。这样机器人的基础结构部分就做好了。

太阳能蟋蟀的驱动控制是由4只三极管构成,用以提供稳定的脉冲电流,它们组成了机器人的“心脏”。制作这类小机器人的技巧就是首先完成核心部分的制作,其他元件将围绕着这个核心环环相扣地进行搭建,这样整体结构就显得紧凑。把4只三极管管脚朝上两两并列,上方是两只PNP型三极管,NPN型三极管在下面。这里使用的三极管是2N3906和2N3904,如果用其他型号的管子替换,需要仔细核对管脚顺序是否与图中一致。

接下来先焊接下方的两只NPN型三极管。把两只管子的发射极向外展开,左侧管子的发射极向斜下方弯折,与右侧管子的发射极焊接在一起。用镊子把相应三极管的引脚弯折到指定位置。注意在弯折引脚时,距离根部留出1-2mm距离,防止引脚折断。然后继续焊接上方的两只PNP型三极管。把两只管子中间的基极向外展开,右侧管子的发射极向斜上方弯折,与左侧管子的发射极焊在一起。最后把4只管子焊接在一起,分别连接好左右两侧管子的集电极和基极。

图6. 4只三极管的排列与连接

图6. 4只三极管的排列与连接

完成“心脏”部分的制作后就要开始向外面焊接其他元件。把两只1μF电容的正极弯成如图所示的形状,分别与上方PNP管子向外展开的基极焊接在一起。然后把两只3.3kΩ电阻一端打个弯,套在1μF电容的正极上,另一端折成90°直角,向外展开。在两侧1μF电容的负极,各焊接上一只33kΩ电阻。电阻的另一端与3.3kΩ电阻的直角和NPN型管子向外展开的集电极焊接在一起。

图7

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图8

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图9

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