高中創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)傳感器制作

1、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)傳感器設(shè)計(jì)目錄第一章電子聽診器2第二章 光聽音器5第三章雨水探測器7第四章 LCD溫度計(jì)9第五章 濕度監(jiān)測器11第六章 電子指南針15第七章 機(jī)電一體化電梯19第八章 帶傳感器的機(jī)器人21第九章 電子炮23第十章 風(fēng)速計(jì)25第十一章 風(fēng)動(dòng)力光遙控小車27第十二章 模擬計(jì)算機(jī)294第一章 電子聽診器1簡介如圖1是電子聽診器的原理圖，這個(gè)電子聽診器從一個(gè)敏感的電容傳聲器開始，由電阻R1加偏壓于傳聲器。從傳聲器傳出的聲音信號(hào)經(jīng)由電容C1和電阻R2，從運(yùn)算放大器U1的負(fù)極輸入。從第一個(gè)運(yùn)算放大器輸出的信號(hào)經(jīng)由R5和R6傳給下一個(gè)運(yùn)算放大器U2，運(yùn)算放大器U2直接與最后一個(gè)運(yùn)算放大器U3相連。從

2、U2輸出的信號(hào)還傳給一個(gè)電平計(jì)（由運(yùn)算放大器U4組成），用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)雙色發(fā)光二極管（D1、D2）。U3輸出的信號(hào)輸出到最后的放大器U5，U5的電壓受分壓器RP1控制。分壓器分壓控制端經(jīng)過一個(gè)0.01UF的電容C5連接到U5上，最后階段的電子聽診器的放大器U5由一個(gè)LM386功率放大集成電路組成，最末端放大器的放大倍數(shù)可以在20200范圍內(nèi)部調(diào)節(jié)，通過R14和C6組成的電阻、電容聯(lián)合工作電路實(shí)現(xiàn)，這個(gè)電路由開關(guān)S1控制。LM386放大電路的輸出最后傳送到一個(gè)8歐的揚(yáng)聲器，或者經(jīng)由電容C8傳送到耳機(jī)，耳機(jī)插孔在J2處。開關(guān)S2用來控制在需要的時(shí)候外接揚(yáng)聲器。這種補(bǔ)充放大只用于信號(hào)非常小的情況。當(dāng)完

3、成這個(gè)工程時(shí)，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)揚(yáng)聲器靠近傳聲器或者電位計(jì)沒有接地時(shí)會(huì)發(fā)出風(fēng)鳴一樣的響聲。這是由于揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音被話筒接收并放大的緣故， 也就是通常所說的正反饋。任何時(shí)候都必須要避免正反饋的發(fā)生。這個(gè)電子聽診器很有趣并且應(yīng)用很廣，它可以滿足很多應(yīng)用需求，比如檢測雜音、震動(dòng)、泄漏等，只需利用一個(gè)管子接到傳聲器上就可以了。圖12接口說明PCB板的接口按如下方式接線：J3接電源，即9V電池，板子與電池通過電池扣連接，電池正極接板子上的+9V端，負(fù)極接GND。3電子聽診器元器件表學(xué)生要根據(jù)元器件的焊接位置自己焊接并連接電路，焊接時(shí)要注意電容、二極管、蜂鳴器等的正負(fù)極，不要接反。名稱數(shù)量焊接位置直插電位器

4、-3296W-1k1RP1蜂鳴器-直插-D121U6電子聽診器PCB-L1芯片-DIP-8P-LM386N1U5電容-直插-鋁電解-240-10uF/35V1C6接插件-耳機(jī)插座-5P-PJ324M1J2電容-直插-鋁電解-240-220uF/35V1C8發(fā)光二極管-5-紅2D1-2芯片-DIP-8P-LM741CN4U1-4電容-直插-獨(dú)石-240-0.1uF5C2-5 C7電阻-直插碳膜-1/4W-10k-J2R1 R11電阻-直插碳膜-1/4W-2.2k-J3R2 R3 R9電阻-直插碳膜-1/4W-47k-J1R4電阻-直插碳膜-1/4W-33k-J3R5 R6 R7電阻-直插碳膜-1

5、/4W-56k-J1R8電阻-直插碳膜-1/4W-4.7k-J1R10電阻-直插碳膜-1/4W-1k-J1R13電阻-直插碳膜-1/4W-1.5k-J1R14電阻-直插碳膜-1/4W-3.9k-J1R15電容-直插-鋁電解-10*17-470uF/35V1C1電容-直插-瓷片-240-0.047uF4C2-5帶鎖緊-接插件端子-2P-2.54（套）1J1接插件-端子-3P-5.08-立（套）19V電池扣1電池-9V1J3 撥動(dòng)開關(guān)-10.5*5*5-5P1S1第二章 光聽音器1簡介光聽音器是一個(gè)高增益的聲音放大電路，它能夠用來研究跳動(dòng)的、閃爍的或者是變化的光。這個(gè)電路非常簡單，如圖2所示，光聽

6、音器電路以光傳感器為中心，電路中的光傳感器是光電池，在J1處。從傳感器輸出信號(hào)到第一級(jí)放大器U1，運(yùn)算放大器U1是一個(gè)LM741芯片，在運(yùn)算放大器的輸入和輸出引腳之間連接一個(gè)增益電阻R1。電容C2被用來連接第一個(gè)放大器的輸出和第二個(gè)放大器U2的輸入，集成電路U2是一個(gè)LM386聲音放大器。分壓器R2放在U2的輸入電路中，用來調(diào)節(jié)增益或是音量。聲音放大器的輸出引腳5經(jīng)由一個(gè)100UF電容C4與一個(gè)8歐揚(yáng)聲器SPK連接。這個(gè)光聽音器可以用一個(gè)9V電池提供電源，這樣電路就可以比較輕便。在連接電路時(shí)要注意電容和電池的正負(fù)極以及集成芯片的引腳，一般情況下，在芯片的頂部有一個(gè)直角切口或在引腳1附件有一個(gè)小

7、的圓形凹陷。這些標(biāo)記會(huì)幫你找到引腳1的位置。連接9V的電池組，從電池盒的正極引一根線連接開關(guān)另一端，開關(guān)的另一接線端連接到電路的正極C3上。完成電路后，在接通電源之前要檢查兩遍電路連線，以避免在節(jié)點(diǎn)的時(shí)候燒毀電路。人眼的視覺信息可以保持0.2S，因此光的頻率如果大于50HZ，看起來就是持續(xù)的。人耳對(duì)聲音的感知要更加靈敏，頻率范圍可以使2020000HZ。所以光聽音器將人眼無法識(shí)別的跳動(dòng)、閃爍的光轉(zhuǎn)化成聲音，就可以聽得清清楚楚了。圖22接口說明J1接9V電源，即9V電池，電池和板子通過電池扣相連，電池正極接板子上的+9V端，負(fù)極接GND。J2焊接光電池，注意正負(fù)極, 光電池正極接J2端子2腳，負(fù)

8、極接1腳，1腳焊盤為正方形，2腳焊盤為原型.3光聽音器元件表學(xué)生要根據(jù)元器件的焊接位置自己焊接并連接電路，焊接時(shí)要注意電容、二極管、揚(yáng)聲器、傳感器等的正負(fù)極，不要接反。名稱數(shù)量焊接位置光聽音器電路PCB-L1電容-直插-鋁電解-240-100uF/35V1C4芯片-DIP-8P-LM741CN1U1揚(yáng)聲器-D22-8歐/0.25W1SPK撥動(dòng)開關(guān)-10.5*5*5-5P1S1直插電位器-3296W-1k1R2芯片-DIP-8P-LM386N1U2電容-直插-瓷片-240-0.1uF3C1-3電阻-直插碳膜-1/4W-1M-J1R1光照度傳感器-光電池-SP-2031J29V電池扣1電池-9V1

9、J135第三章 雨水探測器1簡介雨水探測器的傳感器部分是用黏在一起的鋁箔片組成的，此部分已安裝在PCB板上。圖3描述了雨水探測器的傳感器電路部分，傳感器的一端接地，而另一端連接到一個(gè)1K的電阻，這個(gè)電阻作為第一個(gè)晶體管Q1的反饋電阻。晶體管Q1是2N4403型號(hào)的PNP型晶體管，Q1的輸出通過一個(gè)220K的電阻連接到第二個(gè)晶體管Q3，Q3是2N4401型號(hào)的NPN 型晶體管。作為集流器的晶體管Q2連接到一個(gè)蜂鳴器的黑色極（負(fù)極），蜂鳴器的紅色極（正極）連接到供電電源的正極。樣機(jī)使用3節(jié)5號(hào)電池作為電源，在S1處用一個(gè)單刀單擲開關(guān)（用撥動(dòng)開關(guān)代替）把電源連接到電路中。制作好雨水探測器后

10、，可以通過短路兩個(gè)輸入引腳（也就是將輸入端1K電阻引線連接到地，或者電源負(fù)極，這事蜂鳴器應(yīng)該會(huì)發(fā)出蜂鳴。）來簡單測試它。 圖3圖2 Q1 2N44032接口說明電池盒裝上3節(jié)電池后有如下連接：J1的+9V端接電池的正極即紅線接頭，J1的GND接電池的負(fù)極。（實(shí)際輸入電源為4.5V）三極管接法：如圖2所示，左圖Q1的B極（中間腳）接右圖電路板上的最下方一端，左圖E極接右圖右邊一端，左圖C極接右圖左邊一端。Q3-2N4001的封裝與Q1一樣，即管腳順序相同。蜂鳴器接法：T1的1腳接蜂鳴器的正極，2腳接蜂鳴器負(fù)極。3雨水探測器元件表學(xué)生要根據(jù)元器件的焊接位置自己焊接并連接電路，焊接時(shí)注意三極管的引腳

11、順序。名稱數(shù)量焊接位置雨水探測器PCB-L1撥動(dòng)開關(guān)-10.5*5*5-5P1S1蜂鳴器-直插-D121T1帶鎖緊-接插件端子-2P-2.54（套）2J1-2電池-5號(hào)-1.5V3電阻-直插碳膜-1/4W-1k-J2R1 R4電阻-直插碳膜-1/4W-100k-J1R2電阻-直插碳膜-1/4W-220k-J1R35號(hào)電池盒-3節(jié)-帶蓋1芯片-TO-TO92-2N44031Q1芯片-TO-TO92-2N44011Q3第四章 LCD溫度計(jì)1簡介LCD溫度計(jì)的核心是一個(gè)二極管溫度傳感器和一個(gè)3位半顯示屏，在該項(xiàng)目中一個(gè)1N4148二極管用作溫度傳感器，當(dāng)傳感點(diǎn)的溫度變化時(shí)，二極管的電壓以-2mV/&

12、#176;C的系數(shù)變化。一般來說，20°時(shí)引起的電壓大約是600mV。當(dāng)傳感點(diǎn)的溫度上升100°C而達(dá)到120°C時(shí)，峰值電壓大約400mV600mV-（2mV°C*100°C），此時(shí)溫度計(jì)顯示出隨著溫度變化的電壓值。可測量的溫度范圍在二極管可感應(yīng)的范圍之內(nèi)，該二極管可測量-20150°C的溫度范圍。一般來說，二極管是用玻璃或者塑料封裝的，所以，即使環(huán)境溫度發(fā)生變化，二極管的電壓也不會(huì)立即變化。2接口說明PCB板的接口按如下方式接線：J1接電源，即9V電池，板子與電池通過電池扣連接，電池正極接板子上的+9V端，負(fù)極接GND。J2 J3

13、接數(shù)字面板表，數(shù)字面板表的+5V接板子上的+5V端，兩個(gè)“-”端分別接板子上J2 J3 的GND，“+IN”接J3的“溫度”端。3LCD溫度計(jì)元件表學(xué)生要根據(jù)元器件的焊接位置自己焊接并連接電路，焊接時(shí)要注意電容、二極管等的正負(fù)極，不要接反。名稱數(shù)量焊接位置LCD溫度計(jì)PCB-L1芯片-TO-TO220-LM7805CT1U1電容-直插-瓷片-240-0.1uF2C1-2數(shù)字面板表-80*43-5V-A-黑-HB51351J2單芯導(dǎo)線-0.5-軟-紅0.5單芯導(dǎo)線-0.5-軟-黑0.5電池-9V1J1二極管-直插-1N41481D1帶鎖緊-接插件端子-2P-2.54（套）3J1 J2 J3直插電

14、位器-3006P-1K1R19V電池扣1第五章 濕度監(jiān)測器1簡介如圖1所示，這個(gè)電容式濕度監(jiān)測器的核心就是J2，就是電容濕度傳感器-HS1101。這個(gè)濕度監(jiān)測器能夠監(jiān)測0%100%之間的相對(duì)濕度。這個(gè)電容式濕度傳感器的電容可以從相對(duì)濕度為0%時(shí)的148PF變到相對(duì)濕度為100%時(shí)的178PF。濕度監(jiān)測器電路使用HS1101型電容濕度傳感器，通過檢測TCL555CP的變化頻率輸出來監(jiān)測濕度的變化。U3 TCL555CP設(shè)置為一個(gè)穩(wěn)定的多謝振蕩器或者一個(gè)根據(jù)R3及J2來確定頻率范圍的振蕩器。隨著濕度的變化，振蕩器的頻率將在1315KHz之間變化。電位計(jì)R5能夠調(diào)整輸出信號(hào)，因此濕度監(jiān)測器就能被標(biāo)定

15、。U3輸出的變化頻率轉(zhuǎn)換成直流信號(hào)并耦合到一個(gè)運(yùn)算放大器LM358，這個(gè)放大器能夠根據(jù)0%100%的相對(duì)濕度的變化輸出05V的直流電壓。運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端設(shè)置為參考源，而正輸入端接入的是濕度傳感器輸出的變化信號(hào)。LM358在引腳1處的輸出提供了05V的直流電壓。數(shù)字面板表用來顯示從傳感器電路輸出的05V電壓。U4：A的輸出反饋到一個(gè)電壓分壓器，這個(gè)分壓器使得電壓下降到2V，作為面板表的輸入。面板表的負(fù)輸入端接到地。濕度監(jiān)測器通過J1處的+12V電池供電，電池通過S1處的電源開關(guān)接入到電路中。為了避免上電時(shí)損壞電容，安裝時(shí)一定要注意電容的極性，同時(shí)要注意二極管的極性，焊接穩(wěn)壓器時(shí)要注意它的引腳

16、順序，如圖2圖3所示，切勿焊反。2接口說明先將兩盒電池盒按如下方式連接：將其中一個(gè)電池盒的紅線接頭與另一個(gè)電池盒的黑線接頭焊接，剩下的一個(gè)紅線接頭作為12V電池的正極輸入端，另一個(gè)黑線頭作為電池負(fù)極的輸出端；裝上電池。J1的1腳接電池正極，2腳接電池負(fù)極。SP1和SP2接數(shù)字面板表，數(shù)字面板表的+5V端接SP1的+5V端，數(shù)字面板表的兩個(gè) “-”接SP1和SP2的GND，數(shù)字面板表的“+IN”接SP2的“信號(hào)”端。圖1圖2 U1 圖3 U53濕度檢測器元件表學(xué)生要根據(jù)元器件的焊接位置自己焊接并連接電路名稱數(shù)量焊接位置濕度監(jiān)測器PCB-L1二極管-直插-1N41482D1-2電容-直插-鋁電解-

17、160-1uF/35V1C1 電容-直插-鋁電解-160-4.7uF/35V3C3 C5-6芯片-TO-LM317T1U1芯片-DIP-8P-LM3581U4接插件-插針-2X-單排2J3芯片-DIP-8P-TLC555CP1U3直插電位器-3296W-5k1R1 直插電位器-3296W-20k1R5電容-直插-鋁電解-320-0.1uF/35V2C2 C7電容-直插-CBB-240-270pF/50V1C4電阻-直插碳膜-1/4W-240-J1R2電阻-直插碳膜-1/4W-100k-J1R3電阻-直插碳膜-1/4W-51k-J1R4電阻-直插碳膜-1/4W-30k-J3R6-7 R10電阻-

18、直插碳膜-1/4W-150k-J1R8電阻-直插碳膜-1/4W-43k-J1R9電阻-直插碳膜-1/4W-20k-J1R11電阻-直插碳膜-1/4W-220-J1R12電阻-直插碳膜-1/4W-220-J1R13電阻-直插碳膜-1/4W-150-J1R14撥動(dòng)開關(guān)-10.5*5*5-5P1S1電容濕度傳感器-HS11011J2數(shù)字面板表-80*43-5V-A-黑-HB51351單芯導(dǎo)線-0.5-軟-紅0.5單芯導(dǎo)線-0.5-軟-黑0.5電池-5號(hào)-1.5V8帶鎖緊-接插件端子-2P-2.54（套）4J1-2 SIP1-25號(hào)電池盒-4節(jié)-帶蓋2芯片-TO-TO220-LM7805CT1U5注：

19、R12為電阻-直插碳膜-1/4W-220-J第六章 電子指南針1簡介 電子指南針的原理是基于1897年霍爾發(fā)現(xiàn)的霍爾效應(yīng)，霍爾發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)體放在磁場中會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生小的電位差。 霍爾效應(yīng)傳感器是一小片通有電流的半導(dǎo)體，它輸出的電壓取決于導(dǎo)體的材料的寬度，并且在沒有磁場時(shí)電壓可以忽略不計(jì)，如圖1所示，圖中給出了霍爾效應(yīng)指南針的電路。U3和U4的霍爾效應(yīng)裝置有三個(gè)線性終端，他們由穩(wěn)壓器U1提供5V電源。傳感器的輸出是直流電壓，在休眠狀態(tài)下輸出電壓是2.5V，然后隨著與磁力線角度的變化呈現(xiàn)線性變化。典型的傳感器輸出電壓的靈敏度是1.3mV /G。 電路中用了兩個(gè)霍爾效應(yīng)傳感器，這樣靈敏度是單個(gè)傳感器的

20、兩倍。兩個(gè)傳感器放置時(shí)方向相反，這樣一個(gè)輸出正電壓，一個(gè)輸出負(fù)電壓。傳感器兩個(gè)輸出端的電壓差代表了磁場的強(qiáng)度和方向。輸出的電壓差連接到一個(gè)差分放大器U2-A上，U2-A的輸出（引腳1）在電子指南針電路板指向地磁北極時(shí)輸出電壓最低（電壓為零），此時(shí)電路中的現(xiàn)象為發(fā)光二極管D1亮，指向其他方向時(shí)二極管都滅，正對(duì)地磁南極時(shí)輸出電壓最大。D1的亮滅程度和時(shí)間點(diǎn)可通過調(diào)節(jié)電位器R9來改變。 調(diào)試時(shí)，把連接以及焊接好的電子指南針電路板水平放置，打開電源開關(guān)并小心調(diào)節(jié)R9至LED一亮一滅的狀態(tài)，然后等待10S至電路穩(wěn)定。當(dāng)來回?fù)軇?dòng)電路的開關(guān)時(shí)，LED會(huì)一亮一滅。R9設(shè)置好了以后把電子指南針旋轉(zhuǎn)一圈，就會(huì)發(fā)現(xiàn)

21、LED在圓周的某一個(gè)弧度內(nèi)是亮的，在另一外一個(gè)弧度內(nèi)是滅的，如果不是，接著調(diào)節(jié)R9。R9調(diào)節(jié)到較好的狀態(tài)時(shí)LED亮?xí)r的弧度要盡可能小。當(dāng)指南針的LED在亮的狀態(tài)時(shí)，要注意亮、滅狀態(tài)轉(zhuǎn)換的兩個(gè)點(diǎn)。當(dāng)指南針面對(duì)兩個(gè)點(diǎn)的中間時(shí)，所指的就是地磁北極。 圖1圖2 UGN3503U圖32接口說明J1接9V電池，電池正極接J1的+9V端，負(fù)極接GND端。UGN3503U接法：如圖2所示，將UGN3503U平面朝上放置時(shí)，管腳朝下，從左往右順序依次為123，1為VCC，接圖2右圖中U3U4的綠色標(biāo)示管腳，2腳接地，3腳為輸出。2N3904接法：左圖C極接右圖右邊的孔，B極接右圖下邊的孔，E極接右圖左邊的孔。3

22、電子指南針元件說明學(xué)生要根據(jù)元器件的焊接位置自己焊接并連接電路。電子指南針PCB-L1芯片-TO-TO220-LM7805CT1U1發(fā)光二極管-5-紅1D1芯片-DIP-14P-LM324N1U2電阻-直插碳膜-1/4W-100k-J3R3-4 R12電阻-直插碳膜-1/4W-47k-J 4R5 R7 R11 R13電阻-直插碳膜-1/4W-4.7k-J2R1-2電阻-直插碳膜-1/4W-470k-J1R6電容-直插-瓷片-240-0.1uF4C1-4直插電位器-3296W-50k1R9撥動(dòng)開關(guān)-10.5*5*5-5P1S1電池-9V1J1芯片-TO-TO92-2N39041Q1芯片-DIP-

23、3P-UGN3503U2U3 U4帶鎖緊-接插件端子-2P-2.54（套）1J19V電池扣1電阻-直插碳膜-1/4W-240K-J2R8 R10電阻-直插碳膜-1/4W-560-J1R14第七章 機(jī)電一體化電梯1簡介機(jī)電一體化電梯這個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，分為兩部分。（1）電子線路部分，它用來控制電動(dòng)機(jī)；（2）機(jī)械部分，它包括齒輪箱或減速系統(tǒng)。本實(shí)驗(yàn)中用起重機(jī)模型代替電梯。 電梯采用普通DC直流電供電，我們用四節(jié)5電池作為電源。 傳感器J1、J2、J3用片開關(guān)（干簧管）做成，把一塊小磁鐵固定在電梯上，當(dāng)電梯向上和向下運(yùn)動(dòng)到每一層樓時(shí)，由于干簧管被磁鐵吸引，所以電梯會(huì)停下來。 繼電器K3用來使電梯停在每一層

24、（水平）上，正像由傳感器J1到J3控制的那樣。每次電梯停下時(shí)，操作員必須等待片刻，然后按下S2再次啟動(dòng)電路，并且允許電梯繼續(xù)按照其預(yù)定電路行進(jìn)。在電梯運(yùn)行到終點(diǎn)（即電梯的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)），需要通過撥動(dòng)微動(dòng)開關(guān)K2來改變電梯的方向。通過調(diào)節(jié)電位器R4可以改變電梯的速度，但避免使其速度過快。2接口說明J7接6V直流電機(jī)，J7的正方形焊盤接口接電機(jī)的正極，另一個(gè)接口接電動(dòng)機(jī)的負(fù)極。J4接電池，J4的電源“+”接電池的正極即紅線接頭，“-”接電池負(fù)極，即黑線接頭。6V電動(dòng)機(jī)與起重機(jī)模型相連，用來驅(qū)動(dòng)起重機(jī)。3機(jī)電一體化電梯元件說明學(xué)生要根據(jù)元器件的焊接位置自己焊接并連接電路。不銹鋼圓頭十字螺絲-M4*

25、104SIG1-4電池-5號(hào)-1.5V4電容-直插-瓷片-240-1uF1C1電容-直插-鋁電解-240-1000uF/16V1C2電阻-直插碳膜-1/8W-1k-J3R1-3鍍鉻六角螺母-M44二極管-直插-1N40073D1-3機(jī)電一體化簡易電梯PCB-L1鈕子開關(guān)-D6-250V/2A-6P 二檔1K2起重機(jī)模型（帶電機(jī)）1三極管-直插-TIP42C1Q1芯片-DIP-8P-NE555P1U1芯片散熱器-TO2201直插按鍵-12*12*4-4P1S2直插電位器-3296W-100k1R4帶鎖緊-接插件端子-2P-2.54（套）5J1-4 J75號(hào)電池盒-4節(jié)-帶蓋1干簧管MKA-141

26、03 10-15 2*14mm3第八章 帶傳感器的機(jī)器人1簡介這里介紹的是非常簡單的機(jī)器人，利用機(jī)械傳感器探測障礙物，當(dāng)檢測到物體時(shí)，小車會(huì)反轉(zhuǎn)其運(yùn)動(dòng)，并且向后方運(yùn)行幾秒鐘，然后再次向前運(yùn)行，但是這次是在新的方向上運(yùn)行。緩沖傳感器用微動(dòng)開關(guān)構(gòu)成，并安裝在電路板上，應(yīng)強(qiáng)調(diào)指出，在于障礙物接觸的任何情況中，微動(dòng)開關(guān)應(yīng)在足夠長的時(shí)間內(nèi)閉合其觸點(diǎn)，以便能觸發(fā)電路。本項(xiàng)目中將機(jī)器人電路板固定在小車模型上，用以代替機(jī)器人。為增加實(shí)驗(yàn)的趣味性和綜合性，此部分需要學(xué)生自己組裝。檢驗(yàn)傳感器工作的正確性。把電池放在電池盒內(nèi)，并且用S1接通電路，這時(shí)機(jī)器人應(yīng)該沿著直線開始向前運(yùn)行。一臺(tái)或兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)向后轉(zhuǎn)動(dòng)，反轉(zhuǎn)它們

27、的連接。如果碰到障礙物時(shí)，電動(dòng)機(jī)應(yīng)該反轉(zhuǎn)它們的方向，使機(jī)器人反向運(yùn)行。調(diào)整R1和R2，于是這個(gè)運(yùn)動(dòng)將僅持續(xù)較短的時(shí)間。在超過了計(jì)劃的時(shí)間后，機(jī)器人將再次向前運(yùn)行。2接口說明J1和J2分別接兩個(gè)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)除了與電路板相連，還要與小車相連用于驅(qū)動(dòng)小車。J5接電池，在電路板正面放置時(shí)，J5右邊孔接電池正極，左邊孔接電池負(fù)極。J3和J4接兩個(gè)微動(dòng)開關(guān)。3帶傳感器機(jī)器人元件說明學(xué)生要根據(jù)元器件的焊接位置自己焊接并連接電路。帶傳感器的機(jī)器人PCB-L1三極管-直插-80502Q1-2二極管-直插-1N41484D1-4帶鎖緊-接插件端子-2P-2.54（套）5J1-5芯片-DIP-8P-NE555P2

28、U1-2電阻-直插碳膜-1/8W-1k-J2R5-6電阻-直插碳膜-1/8W-2.2k-J3R3-4 不銹鋼圓頭十字螺絲-M4*104SIG1-4撥動(dòng)開關(guān)-10.5*5*5-5P1S1電阻-直插碳膜-1/4W-2k-J1R7 R8 電池-5號(hào)-1.5V4電容-直插-瓷片-240-1uF2C1-2傳感器機(jī)器人散件-雙風(fēng)扇風(fēng)動(dòng)力模型車(帶雙馬達(dá))1單芯導(dǎo)線-0.5-軟-紅0.5單芯導(dǎo)線-0.5-軟-黑0.5M2.3*7自攻螺絲105號(hào)電池盒-4節(jié)-帶蓋1直插電位器-3296W-100k2R1-2行程開關(guān)HV-15-1C25 KW7-02J3 J4沒有雙刀雙擲繼電器HK19F-DC6V-SHG2K1

29、K2沒有第九章 電子炮1簡介利用存儲(chǔ)在電容中的能量，把它們轉(zhuǎn)變成磁場，從而把大炮的炮彈發(fā)射到數(shù)米以外，是本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目要達(dá)到的目的。當(dāng)電流流過導(dǎo)線時(shí)，便產(chǎn)生了磁場。如果導(dǎo)線構(gòu)成了線圈，磁場會(huì)加強(qiáng)。如果把任意一塊磁性金屬放到線圈附近，當(dāng)電流流過線圈時(shí)，磁力將會(huì)吸引這塊金屬。這就是螺線管的工作原理。如果螺線管有足夠的力量把小金屬塊吸引過來，那么它就可以把物體發(fā)射到一定遠(yuǎn)的地方?；鹋诘墓β逝c作用在線圈上的電流大小有關(guān)，所以采用了特殊電路，這個(gè)電路的目的就是利用存儲(chǔ)在電容器的能量，產(chǎn)生出強(qiáng)大的電流脈沖。當(dāng)電容器連接到線圈時(shí)，放電過程只能持續(xù)幾毫秒，但是會(huì)流過很強(qiáng)的電流，產(chǎn)生很強(qiáng)的磁場。這個(gè)磁場足以把金屬心

30、抽出去，并用這種抽力將炮彈發(fā)射出去。電路連接完成后，打開電池開關(guān)使其通電，按下S2時(shí)給電容充電，幾秒后按下S3發(fā)射。金屬心用M4的長桿螺絲代替，炮彈可以用木塊或者塑料做成，本試驗(yàn)中也可以用紙球代替，炮筒用漆包線和吸管做成，將漆包線密集的繞在吸管上即可，把長桿螺絲放在用漆包線做成的炮筒中，學(xué)生要自己做個(gè)小的硬紙片，中間穿孔，套在螺釘上，保證小紙片的直徑要大于吸管的直徑。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)用物體將炮筒支起，用硬紙板給炮筒做個(gè)底座，小心炮筒口不要沖著人。 2接口說明J4接電池J2接線圈，即漆包線3電子炮元件說明學(xué)生要根據(jù)元器件的焊接位置自己焊接并連接電路。單芯導(dǎo)線-0.5-軟-紅5鍍鉻六角螺母-M44鍍鋅平

31、頭十字螺栓-M4*701電容-直插-鋁電解-320-1000uF/35V4C1-4不銹鋼圓頭十字螺絲-M4*104發(fā)光二極管-5-紅1D2芯片散熱器-TO2201電阻-直插碳膜-1/8W-47k-J2R2 R4 芯片-TO-TO220-TIC1061電子炮PCB-L1電阻-直插碳膜-1/8W-1.2k-J1R3二極管-直插-1N40071D1直插按鍵-12*12*4-4P2S2-3接插件-端子-2P-5.08-立（套）1J4線繞電阻-RX21-2W-47R-5%1R1漆包線0.31第十章 風(fēng)速計(jì)1簡介 風(fēng)速計(jì)是利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)把風(fēng)能轉(zhuǎn)化成電能一種簡易裝置。本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中是利用風(fēng)車模型的轉(zhuǎn)動(dòng)給電動(dòng)機(jī)

32、發(fā)電，再由電動(dòng)機(jī)傳遞微安表，從而使得微安表在沒有其他電源的狀態(tài)下有電流通過。 在安裝時(shí)，相對(duì)于二極管，必須確定風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)方向。旋轉(zhuǎn)的一個(gè)方向會(huì)造成電路板上的二極管的電極為正。如果旋轉(zhuǎn)方向是反的，則會(huì)造成二極管中的電極為負(fù)，因此將不會(huì)有電流流過。 2接口說明電路板按照元件焊接位置焊好后，將微安表固定在電路板上， J1和J3分別接微安表的正負(fù)極。J2接電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)與風(fēng)車模型要組裝好。3風(fēng)速計(jì)元件說明學(xué)生要根據(jù)元器件的焊接位置自己焊接并連接電路。電阻-直插碳膜-1/8W-4.7k-J1R1二極管-直插-1N40071D1風(fēng)速計(jì)PCB-L1直插電位器-3296W-1k1R2電容-直插-鋁電解-320-

33、100uF/16V1C1帶鎖緊-接插件端子-2P-2.54（套）2J1-2不銹鋼圓頭十字螺絲-M4*104SIG1-4M4六角螺母4風(fēng)速計(jì)小臺(tái)扇模型1單芯導(dǎo)線-0.5-軟-紅0.5單芯導(dǎo)線-0.5-軟-黑0.5直流毫安表-45*45-1mA （東方韋博-91C4）1U1第十一章 風(fēng)動(dòng)力光遙控小車1簡介 本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的核心是光敏電阻，它控制晶體管的基極電流。晶體管被用作開關(guān)，控制流過電動(dòng)機(jī)的電流。 當(dāng)光敏電阻接受到光線時(shí)，它的電阻下降，接通晶體管。這時(shí)晶體管從關(guān)閉狀態(tài)過渡到接通狀態(tài)，于是電流流動(dòng)，為小型DC電動(dòng)機(jī)供電，小車運(yùn)動(dòng)。此電路中的晶體管只起到開關(guān)作用，沒有對(duì)光線起到放大作用。所以在實(shí)驗(yàn)開始

34、時(shí)要將光敏電阻遮住，避免見到光線，若光敏電阻接收充足的光線，使晶體管過早達(dá)到飽和，就沒有額外的能量用來驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。學(xué)生可以自己用紙做成盒子遮住光明電阻。 小車的電源用四節(jié)5號(hào)電池組成。將電池、電動(dòng)機(jī)、電路板連接以及焊接好以后，拿開光敏電阻的遮蓋段時(shí)間后過就可以使小車運(yùn)動(dòng)。機(jī)械部分需要學(xué)生自己動(dòng)手組裝，把焊好的電路板固定在小車模型上。 連接時(shí)注意電池以及電動(dòng)機(jī)的極性，不要接反。如果電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，則檢查電池是否接好，如果電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，則顛倒電動(dòng)機(jī)的連接線。 小車實(shí)驗(yàn)成功后，學(xué)生可以分成小組比賽，看誰的小車跑得快。 需要注意的是，如果室內(nèi)光線不夠好，可能影響小車的速度，學(xué)生也可以自備手電筒，增加小車的速

35、度。2接口說明J2接電池J1接電動(dòng)機(jī)3風(fēng)動(dòng)力光遙控小車元件說明學(xué)生要根據(jù)元器件的焊接位置自己焊接并連接電路。芯片散熱器-TO2201三極管-TIP31C-TO-2201Q1電阻-直插碳膜-1/4W-1k-J1R2風(fēng)動(dòng)力光遙控小車PCB-L1撥動(dòng)開關(guān)-10.5*5*5-5P1S1單芯導(dǎo)線-0.5-軟-紅0.5單芯導(dǎo)線-0.5-軟-黑0.5風(fēng)動(dòng)力遙控小車1線扎-3*505帶鎖緊-接插件端子-2P-2.54（套）2J1-2光敏電阻-GL55161R1第十二章 模擬計(jì)算機(jī)1簡介 模擬計(jì)算機(jī)的原理是把數(shù)字轉(zhuǎn)變成電壓，然后利用電位器和運(yùn)算放大器，對(duì)這些電壓進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算，如加減乘除等。 對(duì)數(shù)字進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并且

36、以電壓的形式通過電路進(jìn)行發(fā)送，計(jì)算機(jī)就能夠完成數(shù)字運(yùn)算，并且把運(yùn)算結(jié)果發(fā)送到某種接收設(shè)備。但是模擬計(jì)算機(jī)具有許多數(shù)字計(jì)算機(jī)沒有的缺點(diǎn)，它在每次運(yùn)作時(shí)都有可能引入誤差，這會(huì)影響到最終的結(jié)果。完成的運(yùn)算越多，產(chǎn)生的誤差就越大。 基本形式的模擬計(jì)算機(jī)具有三個(gè)指針（連接到三個(gè)電位器），它們沿著多刻度的表盤或指示器移動(dòng)或滑動(dòng)；電位器1和2通常用來作為數(shù)據(jù)輸入，而電位器3則用來調(diào)整到能求出前兩個(gè)電位計(jì)的結(jié)果，在前兩個(gè)結(jié)果找到時(shí)，第三個(gè)電位器的指針指向零。 例如，在乘法功能中，你設(shè)定電位器1等于3和電位器2等于2，那么當(dāng)電位器3的指針達(dá)到位置6（3*2=6）時(shí)，電位器3的指針將指向零。 模擬計(jì)算機(jī)的工作原理是建立在電位器對(duì)模擬乘法的處理能力的。比如，電位器包括010，因此中間位置是5，如果電位器停在中間位置，這意味著它表示了中間點(diǎn)，或者標(biāo)計(jì)到刻度盤上的50%。這個(gè)位置等于電池電壓的50%，如果電池電壓的100%是10V，舉例來說，那么相應(yīng)的中間位置就是5V。 如果處理比較大的數(shù)字時(shí)，我們需要對(duì)數(shù)字進(jìn)行轉(zhuǎn)換，例如，當(dāng)要進(jìn)行變換的電壓值是47V時(shí)，我們可以把它表示成4.7，并且轉(zhuǎn)化成4.7V，當(dāng)求出結(jié)果后，必須要考慮小數(shù)點(diǎn)的位置。 現(xiàn)在將兩個(gè)需要運(yùn)算的電位器都加進(jìn)來，例如，將兩個(gè)電位器（P1 P2）的值放于中間位置時(shí)，它們在游標(biāo)上的