太陽(yáng)能動(dòng)力昆蟲(chóng)機器人DIY-可愛(ài)的蚊子

f)馬達啟動(dòng)后，會(huì )迅速消耗電解電容中存儲的電能，整體電路的電壓下降，直到無(wú)足夠電壓保持二極管的導通，則二極管截止。

g)由于NPN導通后會(huì )通過(guò)電阻分一定的電流給到PNP三極管的基極，使得即使二極管截止之后仍然有足夠的電壓在PNP三極管基極使其保持導通。

h)當馬達轉動(dòng)繼續消耗電解電容中儲存的電能，整體電路電壓進(jìn)一步下降，即便NPN三極管導通后有通過(guò)電阻分給PNP三極管基極電壓，但也會(huì )因為該電壓降到低于其導通的電壓，則PNP三極管截止，同時(shí)NPN三極管也截止。

接著(zhù)，太陽(yáng)能電池重新給電解電容充電，電路重新開(kāi)始一次上面的各個(gè)步驟，循環(huán)往復。

(2)類(lèi)比分析　　如果是原來(lái)沒(méi)有電子基礎的朋友，可能對前面常規方式的電路原理分析還是聽(tīng)得一頭霧水，沒(méi)有關(guān)系，下面我們將以通俗易懂的類(lèi)比方式再進(jìn)行一次分析。已經(jīng)了解的朋友可以忽略跳過(guò)繼續瀏覽后面的內容。

在之前介紹電子元件是都會(huì )類(lèi)比到某一種容易明白的工具設備，其實(shí)那不僅僅是有助于了解電子元件，同時(shí)也是為下面用類(lèi)比方式介紹電路原理做一個(gè)鋪墊。

主要的流程如下：

1)下雨天氣，“雨水收集器”收集雨水

2)收集到的雨水注入“蓄水池”

3)“蓄水池”蓄滿(mǎn)水后會(huì )溢出，一次性倒出

4)水流順著(zhù)管道流向“閥門(mén)”和“水閘”

5)“閥門(mén)”和“水閘”關(guān)閉，水流無(wú)法繼續向前流

6)水壓升高，水流頂開(kāi)“閥門(mén)”并通過(guò)“閥門(mén)”，水流到達“閘門(mén)1”的基極

7)水壓升高，“閘門(mén)1”被頂開(kāi)，水流從“閘門(mén)1”的發(fā)射極流向集電極

8)“閘門(mén)1”集電極流出的水流向“閘門(mén)2”的基極

9)水壓升高，“閘門(mén)2”被頂開(kāi)，水流從“閘門(mén)2”的發(fā)射極流向集電極

10)“閘門(mén)2”集電極流出的水流向“水車(chē)”，并且通過(guò)“水流減小器”流回“水閘1”的基極

11)“水車(chē)”在水流的沖擊下轉動(dòng)，并消耗水流;水流經(jīng)過(guò)“水流減小器”流回“水閘1”的基極

12)“水閘2”集電極流出的水經(jīng)過(guò)“水流減小器”回流到“水閘1”的基極，確保“水閘1”繼續打開(kāi)，循環(huán)之下“水閘2”也能保持打開(kāi)

13)“水車(chē)”轉動(dòng)繼續消耗水流

14)當“水車(chē)”轉動(dòng)消耗大多數水流，“水閘1”和“水閘2”無(wú)法維持打開(kāi)狀態(tài)，全都關(guān)閉了

15)“水車(chē)”失去水流驅動(dòng)，停止了轉動(dòng)

16)準備重新收集雨水，開(kāi)始下一輪循環(huán)

以下為原理分析的模擬動(dòng)畫(huà)，希望能夠有助于理解。

題外話(huà)

如果了解過(guò)本項目電路的朋友，可能會(huì )知道該電路原型建議采用的是閃光LED二極管(也稱(chēng)爆閃LED二極管)，即點(diǎn)亮后會(huì )自動(dòng)以一定頻率自動(dòng)閃光的發(fā)光二極管(其之所以會(huì )閃光，其實(shí)是嵌入了一塊用于控制閃光的芯片)。之所以使用這種類(lèi)型的二極管，實(shí)際上就是因為只要LED二極管瞬間導通一次就可以令整個(gè)電路觸發(fā)正常運行(之后發(fā)光二極管不需要繼續導通)，而且因為只是瞬間發(fā)光，所以L(fǎng)ED二極管消耗的電能比較小，讓剩余的所有電能都能夠用在電路的電機運行上。

本項目這里不使用這種閃光LED二極管，而是采用普通發(fā)光的LED二極管，主要是因為：

1)雖然說(shuō)閃光LED比一般LED省電，但是一般閃光LED的導通電壓比較，通常都高于3V，如果要采用這種閃光LED二極管，則我們整體電路的太陽(yáng)能電池板就不能使用3V的，而是需要更換為3V以上甚至4V的，再加上本身閃光LED二極管也比普通LED二極管價(jià)格高，這樣的話(huà)無(wú)形中增加了成本。

2)雖然理論上使用普通LED二極管的效率不如使用閃光LED二極管，但是經(jīng)過(guò)我們實(shí)踐，以我們目前項目的電路元件的參數，我們的機器人還是可以運行得比較順暢的，一來(lái)是我們所采用的電機都是低能耗的，能夠在比較低的電流下正常運行;二來(lái)我們采用的太陽(yáng)能電池板的電流也比較高，能夠提供較大的電流。所以即便是我們采用普通LED二極管多消耗了一些電能，但是還是不影響機器人的整體運行的。

二、準備工作

本項目需要的器材主要包括：PVC線(xiàn)槽、震動(dòng)馬達、太陽(yáng)能電池、電阻、電解電容、二極管、三極管、撥動(dòng)開(kāi)關(guān)、螺絲/螺帽等。

以下列出本項目主要器材，其中的采購預算，由于有些器材采購時(shí)一般是批量的，而本項目中實(shí)際使用用不了那么多(剩下的可以留在以后的其他項目上)，所以另外加了一項成本折算。