简单有趣的太阳能陀螺机器人DIY图解及配件购买地址(2)
(传统木雕图案)

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,也就是说每周期移动的距离相对会大一点。

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  作为扩展的结构功能,本项目的机器人还可以增加一个“碰撞环”:用PVC剪成细条做一个环,再用三根细条支架固定在周围一圈。本机器人加了“碰撞环”后,如果在转动移动的过程中,碰到障碍物后会有一个反弹转向的效果(传统木雕图案),之后再继续转动移动(具体见:版本升级)。

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3、电路原理

  本项目机器人的控制电路和PVC2号机器人项目基本是一样的——典型的脉动充放电电路。

  但是两者还是有一点区别:PVC2号项目的电解电容是一个4700uF,而本项目的电路采用的是三个2200uF的电解电容。  三个电解电容并联在一起,其容值就是三个电解电容之和,这样本项目采用的电解电容其实就是6600uF,比PVC2号的4700uF大一点。对于本脉动充放电电路来说,电解电容的容量越大,储电量就会越大,但充电的时间也会越长,不过放电的时间也会越长,持续运动的时间也会越久。

  当然,本项目之所以用三个电解电容并联在一起代替原来的一个电解电容,主要还是因为机械结构的需要,即用三脚支架作为平衡支撑的结构。

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  基本原理如下:

  1)太阳能电池板给电解电容充电,电解电容两端的电压不断上升;

  2)当电路电压达到LED二极管的导通电压(2V左右)时,LED二极管导通;

  3)三极管9015的基极从导通的LED二极管获得足够的导通电压,则三极管9015导通;

  4)三极管9015导通后,又使三极管9014的基极获得足够的导通电压,则三极管9014导通;

  5)三极管9014导通后(传统木雕图案),电机获得电流开始转动;

  6)电机转动,消耗电解电容中存储的电能,电路电压下降;

  7)当电路电压下降到低于LED二极管的导通电压时,LED二极管截止;

  8)虽然三极管9015的基极失去了来自LED的导通电压,但是由于此时三极管9014已经导通,导通后的电流除了提供给电机转动之外,还通过电阻分流了一部分重新回到三极管9015的基极(形成一个循环),即三极管的基极还是有足够的导通电压;

  9)当电机继续转动消耗电解电容的电能时,电路电压进一步下降,则即便三极管9014导通后回流给三极管9015基极的电压也无法保证三极管9015继续导通(循环被破坏),则两个三极管都截止,电机停止转动;

  10)电解电容重新充电,继续重复上面的各环节。

  简单的说,即:太阳能电池对电解电容充电,当充电量达到由LED二极管设置的充电上限后,则电路开始瞬间放电提供给电机转动;虽然电机转动消耗电能使电压下降至低于LED二极管的下限,但是由于电路存在一个导通循环的机制,仍然会继续放电让电机转动,能够尽可能的把电解电容中存储的电能都消耗掉;消耗完电解电容中的电能后,重新由太阳能电池对其进行充电……如此循环往复。

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