聲控玩具的工作原理-文檔資料

1、第三章 電子控制類玩具電路設(shè)計(jì)第一節(jié) 聲控電子玩具第二節(jié) 光控電子玩具第三節(jié) 紅外控制電子玩具第四節(jié) 遙控電子玩具第五節(jié) 單通道遙控電子玩具第六節(jié)多通道遙控電子玩具第七節(jié) 其他控制方式電子玩具第一節(jié) 聲控電子玩具一、聲控原理一、聲控原理 聲控玩具由發(fā)聲器和玩具主體組成。玩具的基本工作原理如下：由發(fā)聲器發(fā)出的聲音，被玩具主體內(nèi)的受感器接收，受感器把聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，完成由非電量的轉(zhuǎn)換，信號(hào)傳輸?shù)诫娮泳€路的輸入端，經(jīng)過電子線路的各種處理，使驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)完成各種動(dòng)作，其工作過程如圖2-1所示。 發(fā)聲器受感器電子線路執(zhí)行機(jī)構(gòu)圖2-1 聲控玩具的工作過程（一） 發(fā)聲器它是聲控玩具的控制源，其作用是發(fā)出一

2、定響度與一定頻率的聲波，根據(jù)其發(fā)聲方式，可分為氣流發(fā)聲器和碰擊發(fā)聲器兩類，如圖22所示。 圖22 各種發(fā)聲器(a)接觸發(fā)聲器 (b) 氣流發(fā)聲器 (c)哨子接觸發(fā)聲器 如圖22（a）所示。它的外殼由塑料制成，內(nèi)裝彈性鋼片，在鋼片中央要沖制一個(gè)淺圓印。當(dāng)扣動(dòng)扳機(jī)時(shí)，其端部即可碰擊鋼片壓迫它彎曲而發(fā)出爆鳴聲；而當(dāng)松開扳機(jī)時(shí)，鋼片又憑自身彈力復(fù)位，故由能發(fā)出一次聲音。這種聲音的頻率較高，響度也較強(qiáng)，可以與其它雜聲相區(qū)別。 氣流發(fā)聲器 如圖22（b）、（c）所示。圖22（b）為手-式氣流發(fā)聲器，它由氣囊和“哨子”組成。當(dāng)手壓氣囊一下，則壓縮空氣形成氣流通過“哨子”排出。當(dāng)此氣流經(jīng)風(fēng)口受阻而振動(dòng)發(fā)出一定

3、頻率的聲音。圖22（c）所示為一個(gè)哨子，它由塑料制成，用嘴吹哨子時(shí)，氣流經(jīng)過哨子的風(fēng)口，受阻而振動(dòng)發(fā)聲，其頻率由哨子的空腔來(lái)決定。除上述兩類發(fā)聲器外，還有電子發(fā)聲器，這是由電子線路產(chǎn)生一定頻率的音頻信號(hào)，經(jīng)功率放大后推動(dòng)揚(yáng)聲器而發(fā)聲的，或推動(dòng)壓電陶瓷片而發(fā)聲。電子發(fā)聲器需要電源，故結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，成本也較昂貴，在聲控玩具中較少使用。 （二）受感器在聲控玩具中安裝有接收聲波用的受感器。它的作用是接收從發(fā)聲器送來(lái)的聲波并轉(zhuǎn)換為電信號(hào),所以它是聲控玩具中的換能元件。在聲控玩具中，受感器可以使用高阻抗耳塞、駐極體電容傳聲器和壓電陶瓷片等。 1、高阻抗耳塞圖23 高阻抗耳塞結(jié)構(gòu)圖 圖23為高阻抗耳塞的結(jié)構(gòu)

4、圖。它由前蓋、膜片、磁鐵、線圈與殼體組成。它的工作原理如下。當(dāng)聲波通過空氣傳到耳塞的膜片時(shí)，膜片就做微弱的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。此片平時(shí)緊貼磁鐵，處在磁場(chǎng)中，當(dāng)它輕微震動(dòng)時(shí)，就會(huì)切割磁力線，使線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，其頻率和聲波一致，于是耳塞就起到了把電波變?yōu)殡娦盘?hào)的作用。一般在聲控玩具中使用的高阻抗耳塞，其阻值為1.5 其頻帶較寬。國(guó)產(chǎn)聲控爬蛙中就是利用這種高阻抗耳塞。若要使用低阻抗8 的耳塞來(lái)作為感受器，則需要在輸入端加接變壓器進(jìn)行變換阻抗，一般用市售的輸出變壓器即可。 2、駐極體電容傳聲器它通常作為錄音機(jī)的機(jī)內(nèi)話筒。由于體積較小，靈敏度高。所以目前它已用作許多聲控玩具中的受感器。 圖24電容傳聲器原理

5、駐極體電容傳聲器是在有極化電源的普通電容傳聲器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，電容傳聲器的工作原理，可以用圖24來(lái)說明。其中電源E為極化電源，振膜與底極構(gòu)成電容C的兩個(gè)電極。電阻R的阻值極高，以便保證電容上充得的電荷在電容C變化時(shí)保持不變。駐機(jī)體電容傳聲器，又稱自極化電容傳聲器或預(yù)極化電容傳聲器。圖25 顧名思義，這種傳聲器所使用的振膜與底極材料中，存以永久性的電荷，這種情況類似于磁學(xué)中的永久磁鐵。這種材料的獲取，是在高溫條件下，對(duì)聚四氟乙烯塑料薄膜施加很高的極化電壓進(jìn)行電暈放電或用電子轟擊，使它保持永久電荷。顯然，用這種材料做電容傳聲器的振膜和底極時(shí)，可省去一般電容傳聲器的極化電源。所以減少了體積與重量

6、，也降低了造價(jià)。這種傳聲器頻響特性很好，信噪比也高，圖25為駐極體電容傳聲器的內(nèi)部電路圖。它由電容傳聲器極頭、場(chǎng)效應(yīng)管組成。場(chǎng)效應(yīng)管起阻抗變換作用，二極管起抗阻塞作用。 (a) (b) 圖26 電容傳聲器的接法(a) 源極輸出接法 (b) 漏極輸出接法 3、壓電陶瓷片在有些聲控玩具中也使用壓電陶瓷片作為受感器。它是由兩片經(jīng)過特殊處理的陶瓷薄片膠合而成，并從兩片上各引出導(dǎo)線接入放大器。當(dāng)聲波傳至壓電陶瓷片時(shí)，激起它作微弱振動(dòng)，因此產(chǎn)生壓電效應(yīng)，把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。由于壓電陶瓷片的輸出阻抗很大，所以可不用電容而將它直接輸入放大器。壓電陶瓷片雖然使用方便，價(jià)格低廉，但靈敏度較低。二、聲控玩具的工作原

7、理二、聲控玩具的工作原理 受感器輸出的信號(hào)一般非常微弱，必須經(jīng)過放大器放大后的信號(hào)進(jìn)行各種變換處理，以便完成各種動(dòng)作。按照對(duì)信號(hào)的處理方式，聲控玩具可分為五個(gè)基本類型,先分述如下. （一）簡(jiǎn)單聲控玩具為了簡(jiǎn)化玩具,降低成本,有些聲控玩具就用放大后的音頻信號(hào)直接連通驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),控制玩具動(dòng)作.這類玩具一般不用專門的發(fā)聲器,通常的拍手聲、大聲說話聲就能控制玩具。 （二）選頻聲控玩具簡(jiǎn)單聲控玩具對(duì)任何人的拍手聲甚至干擾聲都會(huì)產(chǎn)生動(dòng)作，造成不必要的誤動(dòng)作。這里介紹選頻聲控玩具就能克服這一缺點(diǎn)，它是只受某一特定頻率的信號(hào)所控制的一類玩具。下面以一個(gè)典型的例子來(lái)說明起工作原理，其電原理如圖27所示。 BG1B

8、G2BG3W1R3R4R2R1C3C5C1C2EJLDW2C4J+9V+ 圖27 選頻聲控玩具電路由圖可知，高阻抗耳塞EJ作為受感器。耳塞首先將聲音信號(hào)變換為電信號(hào)，然后加到由BG1和BG2組成的直接耦合放大器進(jìn)行放大。放大的信號(hào)直接驅(qū)動(dòng)繼電器動(dòng)作，就是前面提到的簡(jiǎn)單聲控玩具原理。電位器W1引入電流并聯(lián)負(fù)反饋，其目的有二，一是穩(wěn)定工作點(diǎn)，因?yàn)橹苯玉詈戏糯笃髦g的靜態(tài)工作點(diǎn)是互相影響的，二是使放大器具有較高的輸出阻抗，以便減少放大器對(duì)下面選頻網(wǎng)絡(luò)的影響。經(jīng)過放大后的信號(hào)通過C2輸入到由電感L和電容C并聯(lián)諧振回路構(gòu)成的選頻網(wǎng)絡(luò)。其阻抗Z為 Z=Z0/（1+jQ2/0） （24）其中，Q為品質(zhì)因數(shù)，

9、0為諧振頻率，0=1/LC，=-0為頻率失諧量。 LCC4BG3D+-Uce圖28 直流偏壓的形成原理圖直流偏壓的形成原理可以用圖28說明。其中uce為BG3集電極與發(fā)射極之間的等效電壓，當(dāng)uce為正半周時(shí)，D導(dǎo)通，對(duì)C4充電如圖28所示，當(dāng)uce為負(fù)半周時(shí)，D截止。因此，電容C4就為BG3提供了適當(dāng)?shù)钠秒妷?，使BG3能正常工作。 （三）雙穩(wěn)態(tài)聲控電路上述的簡(jiǎn)單聲控方式與選頻聲空方式，一般地只能使玩具完成一種動(dòng)作，相當(dāng)于一個(gè)開關(guān)的作用。顯然，這種方式比較單調(diào)，如果利用雙穩(wěn)態(tài)電路作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制電路，那么玩具至少可以完成良種以上的動(dòng)作。因此，為了擴(kuò)大玩具的功能，就出現(xiàn)了一類利用雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的

10、聲控玩具。 一種聲控娃娃就采用了這種聲控方式，其原理如圖29所示。 L2C14.7uC24.7uC44.7uC30.022uC54.7uBG1BG2BG3BG4BG5W100kR21kR33.3kR110kR422kD1D2R52kR64.7kR74.7kR82kR922kD3R1010kJR12+Ec9VJ1-1F1.5VL11+圖29 聲控娃娃線路圖（四）多元穩(wěn)態(tài)聲控方式眾所周知，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有一個(gè)穩(wěn)態(tài)，一個(gè)暫態(tài)，而且暫態(tài)時(shí)間可以任意控制。如果將多個(gè)單穩(wěn)態(tài)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)慕M合，而且在每個(gè)單穩(wěn)態(tài)電路的暫態(tài)時(shí)間內(nèi)使玩具做一種動(dòng)作，那么就可以使玩具順序完成多種動(dòng)作。大大地提高了玩具的功能。聲控機(jī)器人

11、就是采用這種控制方式的。其原理框圖如圖210所示。 單穩(wěn)1015sJ4讀解說詞單穩(wěn)21 5 20sJ5做手勢(shì)J6關(guān)機(jī)單穩(wěn)730130s單穩(wěn)62030s單穩(wěn)320140sJ7揮動(dòng)講棍J3行隊(duì)禮單穩(wěn)4140145s啟動(dòng)級(jí)單穩(wěn)5145s圖210 聲控機(jī)器人框圖（五）隨意聲控方式多元單穩(wěn)聲控方式雖然可以實(shí)現(xiàn)多種動(dòng)作，但是這種動(dòng)作是周而復(fù)始地按照一定的順序進(jìn)行的，不能隨意變動(dòng)。顯然，這種玩具的功能受到限制。例如，聲控行駛玩具有四個(gè)基本動(dòng)作：前進(jìn)、左拐、右拐與停止。它們分別與命令（連續(xù)發(fā)聲次數(shù)）相對(duì)立。也就是說，發(fā)聲一次對(duì)應(yīng)“前進(jìn)” 動(dòng)作，連續(xù)發(fā)聲量詞對(duì)立“左拐”動(dòng)作，以此類推。很顯然，如果發(fā)出連續(xù)發(fā)聲四

12、次的命令，玩具就要經(jīng)歷前進(jìn)、左拐、右拐、停止四個(gè)過程才能完成停止動(dòng)作，不能做到馬上停止。那么如何使玩具按照命令從任何運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，立即轉(zhuǎn)換到所需要的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)呢？這就是隨意聲控方式，其原理框圖如圖211所示。其詳細(xì)工作原理，將在下面結(jié)合實(shí)例進(jìn)行說明。 聲音訊號(hào)執(zhí)行機(jī)構(gòu)每次復(fù)出計(jì)數(shù)電路前置放大圖211 隨意聲控原理框圖 三、聲控玩具舉例三、聲控玩具舉例 （一）簡(jiǎn)單聲控玩具這是一個(gè)可以控制任何動(dòng)物、汽車等的簡(jiǎn)單聲控玩具。下面以控制彩燈為例加以說明。裝飾用的彩燈或串燈附加一套簡(jiǎn)單的聲控裝置，就可以使燈光隨著音樂或人們的歡聲笑語(yǔ)而明亮閃爍，給大家增添快樂。這種聲控裝置，使用靈活、靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，電路原理

13、如圖212所示。 29圖212簡(jiǎn)單聲控玩具電路圖 TBG3BG2BG1R1470kR275kR31.8KR512K12KR875KR102.8KR475KR61.8KR1218KR1118KDSCRC110uC3100uC210uC410uR9W220V+（二）聲控汽車圖213為聲控汽車的電路圖。我們可以看出，這個(gè)電路是一個(gè)選頻聲控線路。聲音受感器話筒直接耦合放大器進(jìn)行放大。放大后的信號(hào)經(jīng)C3耦合到L、C4組成的選頻回路，如果聲音的頻率與選頻回路頻率相近，就會(huì)產(chǎn)生諧強(qiáng)，輸出的電流越大，此電流經(jīng)BG3放大，去驅(qū)動(dòng)繼電器J，C5與D1的作用參閱圖28，C6作用是使J得到一個(gè)比較穩(wěn)定的工作電流。繼電

14、流J吸合使電機(jī)工作，小汽車啟動(dòng)。掌聲停止，小汽車也將停止。 YT1LR31.8KR15.6KR216R46.2R?W127KW3200KBG23AX31BG13AX31BG3PNPC15C2+C3C4D12AP9D2C6+C50.1J-EC47K圖213 聲控汽車電路圖 聲控娃娃屬于雙穩(wěn)態(tài)聲控方式，工作原理如前所述，其原理如圖29所示，這里只介紹它的介紹它的制作與調(diào)試。受感器采用8低阻力耳塞機(jī)，因?yàn)樗w積小，防震性能良好，于在線路板之外的地方安裝。晶體管BG1BG4可用任何型號(hào)的NPN管，要求BG1、BG2的值大于30；BG3、BG4的外特性基本相似，值在60150之間，BG5選用3DG12、

15、3DG27等，耐用要大于25V，值大于30。變壓器T用E型鐵心，截面積為2.5*5.5mm2。L1用0.06mm的漆包線圈繞600匝,L2用0.1mm的漆包線圈繞55匝，繼電器用HG型9V小功率電磁繼電器。（三）聲控娃娃圖214聲控娃娃印刷電路板（四）雙穩(wěn)聲控汽車它在聲波的控制下，可實(shí)現(xiàn)汽車的前進(jìn)與后退兩個(gè)動(dòng)作，其電路原理如圖216所示。線路采用駐極體電容傳聲器作為受感器，故靈敏度較高，其工作原理如下。 C6C1C2C3C7C4C5C8+-+-BG4BG3BG2BG1R1R4R4R3R6R9R12R10R7R5R8R13R14R15R1R18R16R17R19D1D2D3BG7BG0MbcR2

16、0BG5+6V-0VAY圖216 雙穩(wěn)聲控汽車電路原理圖 （五）聲控機(jī)器人一個(gè)機(jī)器人在哨聲控制下，它可以完成眨眼、行隊(duì)禮、搖頭、念解說詞、揮動(dòng)講演棍、作手勢(shì)等一系列動(dòng)作。它屬于多元單穩(wěn)態(tài)聲控方式。前面分析了它的基本工作原理，這里我們將結(jié)合實(shí)際電路詳細(xì)進(jìn)行分析。圖217為聲控機(jī)器人的電路原理圖（見書末）。概括地說，它由聲控開關(guān)電路與程序控制電路組成。聲控開關(guān)電路類似于上述的選頻聲控電路，其中，BG1、BG2組成音頻放大級(jí)；L1、C7組成并聯(lián)諧振回路，作為選頻網(wǎng)絡(luò)。BG3、BG4為直接耦合放大器，以便推動(dòng)可控硅3CT1。程控電路由多諧振蕩器（BG5、BG6）、啟動(dòng)電路（BG7、C14、R19）與7

17、個(gè)單穩(wěn)電路（BG8BG21）組成。 （六）隨意聲控玩具行駛玩具的四個(gè)基本動(dòng)作：左拐、右拐、前進(jìn)、停止，可以按照發(fā)出的聲控命令任意控制。實(shí)現(xiàn)這種功能的玩具，通常采用多路聲控方式、程序控制方式，但是，其電器復(fù)雜，不易實(shí)現(xiàn)。這里介紹一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)上述功能又比較簡(jiǎn)單的電路。 MR1R2C1C2R3R4BG2BG1R5C3R6C4C5R21R7R10BG4BG3Q?NPND1D2R8R9R11C6R12R13C7C7R14R15Q?BG5D3D4R16R17R18C8R19C9BG11BG12BG10BG8BG7BG9R32R22C11C10R20R26R25R23R24C12C13C14D5D6D7R2

18、3R27R29R31L1R30L2MC16KE圖218 隨意聲控玩具線路原理圖 610118512-3+ICQ2R115KR215KR3470KR4100R52.7KR71KR62.7KYC1200PC230V147KF1F23DG12Q1C40.01C30.01BG J0DL9V圖 219 IC聲控玩具電路圖 40第三節(jié) 紅外控制電子玩具一、功能概述愛美的波斯貓?zhí)貏e喜愛照鏡子，當(dāng)你拿一面鏡子放到它的面前時(shí)，它就會(huì)高興地眨著綠色的雙眼，同時(shí)發(fā)出“喵、喵”的叫聲，非常逗人喜歡。 二、電路工作原理愛美的波斯貓的電路原理如圖5-1所示。它運(yùn)用了紅外線發(fā)射控制原理。紅外控制原理如下：開關(guān)S1閉合時(shí)，電

19、源給所有的電路供電，當(dāng)無(wú)紅外光時(shí)，紅外光電管VD2處于截止?fàn)顟B(tài)，晶體管VT1基極為底電平，致使晶體管VT1處于截止，即延時(shí)電路輸出為低電平，無(wú)觸發(fā)信號(hào)輸出，后續(xù)電路不能工作。當(dāng)紅外光經(jīng)鏡面反射至VD2時(shí)， VD2導(dǎo)通，VT1也導(dǎo)通，使C1充電，同時(shí)使VT2導(dǎo)通，VT2集電極輸出高電平觸發(fā)IC1工作。當(dāng)移走鏡子時(shí)，紅外光電管VD2截止，VT1截止，但由于C1的作用，VT2仍會(huì)導(dǎo)通一段時(shí)間，時(shí)間取決于C1、R3的數(shù)值。 愛美的波斯貓4154213IC1KD5606VD1VD2TLP104LED-1LED-2VT19013VT39013VT49013VT29012R720KR151R2100KR3R

20、5240KR63KR851R410KC1100uC2470PC31uE13VS1BL18TLN104+100K圖5-142一、功能概述紅外線射擊游戲機(jī)由紅外發(fā)射槍和紅外光接收靶組成，當(dāng)紅外發(fā)射槍打中接收靶時(shí)，將發(fā)出被擊中的報(bào)警聲音，并發(fā)出紅外光表示靶被打中。若沒有打中接收靶，則無(wú)任何指示。 紅外線射擊游戲機(jī)二、電路工作原理紅外線射擊游戲機(jī)包括紅外發(fā)射槍和紅外光接受靶兩部分。 紅外發(fā)射電路原理圖如圖5-10所示。在IC1輸出脈沖序列高電平時(shí)，發(fā)光二極管LED1點(diǎn)亮，表示正在射擊；而在脈沖序列低電平時(shí)，MOS管VT1導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)光二極管LED2發(fā)射紅外脈沖。VT1采用MOS型場(chǎng)效應(yīng)管IRF95

21、20，在IC1輸出負(fù)脈沖時(shí)導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)窄光紅外二極管LED2發(fā)射1000Hz的紅外光脈沖束。43紅外光接收靶電路由紅外接收及放大電路和聲光報(bào)靶電路等組成，如圖5-11，紅外接收采用紅外光電管TIL414，它的光電轉(zhuǎn)換效率高，當(dāng)紅外發(fā)射槍發(fā)出的紅外光束掃射到紅外電管靶面上時(shí)，光電轉(zhuǎn)換信號(hào)在R4上產(chǎn)生一個(gè)頻率與紅外脈沖相同的1000Hz脈沖電信號(hào)，經(jīng)晶體管VT3放大后，驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器BL1發(fā)出1000Hz的音頻報(bào)靶信號(hào)，同時(shí)，驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管LED3發(fā)光，表示靶被打中。 48351267IC1NE555R1820KR2300KR3620C1100PC20.01uC3220uVT1LED2LED1S1E19

22、VIRF9520+圖5-10 紅外發(fā)射電路原理圖 +-IC2UA741R71KR91MR810KR610KR51MR45.1MR10330VT39013VT2TIL414C40.1uLED3C547uE29VS2BL8236+圖5-11紅外接受靶電路原理圖 44紅外光控電子小姐 一、功能概述紅外光控電子小姐能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)問候來(lái)賓。當(dāng)客人走進(jìn)大廳時(shí)，電子禮儀小姐就會(huì)說“歡迎光臨”，從而使客人備感親切。 二、工作原理分析此電路是由紅外光控制的。NE555集成電路、電阻R4和電容C1組成單穩(wěn)觸發(fā)定時(shí)電路。紅外發(fā)光二極管LED1、光敏三極管VT1、電阻R1、RW1和R2組成紅外電開關(guān)電路。平時(shí)，LED1

23、和VT1之間沒有阻礙物，VTI導(dǎo)通，VT2截止后面的電路停止工作，BL1不發(fā)出聲音。相反，LED1 和VT1之間有阻礙物時(shí)，VTI截止，VT2導(dǎo)通，NE555電路第2腳為低電平，第3腳輸出為高電平，VT3導(dǎo)通，語(yǔ)言芯片工作，喇叭BL1發(fā)聲。從而達(dá)到禮儀小姐的功能，讓客人感到親切。45VddOSCTGOUTVss 1 2 3 4 5 6 7 8NE555 C20.01uC351pC110uVT29014VT39014VT49013LED1 VT13DU5R147R239KR310KR41MR5470R7330KR6270R85.1KRW1240VS12CW52E19VS1 BL1846迎客自動(dòng)門

24、鈴一、功能概述當(dāng)有客人到來(lái)時(shí)，門鈴自動(dòng)發(fā)出“歡迎光臨”的親切問候。二、工作原理分析電路中的B1和B2為兩個(gè)熱釋電紅外探測(cè)模塊HN911，主要用來(lái)探測(cè)人體發(fā)射出來(lái)的紅外線能量。當(dāng)有人來(lái)的時(shí)候，B1的第1端輸出高電平，沒人是為低電平。當(dāng)S1剛閉合的一瞬間，電容C1上為低電平，則：R1、R2也為低電平。從而使Q1、Q2均輸出高電平，Q2使后面的語(yǔ)言芯片工作，BL1發(fā)出“歡迎光臨”的聲響。Q1使IC1A的1端為高電平，電路處于等待狀態(tài)。當(dāng)客人從B2走向B1時(shí)，電路才能發(fā)聲響，當(dāng)客人離去時(shí)從B1走向B2，不能使電路發(fā)出聲響。從而達(dá)到迎客的目的。47 136HN911 B1 136HN911 B2O/PV

25、ddVssTRIGIC3KD-5603Q1Q2R2R1S1S2CP1CP2VddVssIC2CD4013BL18E15VS1 R11MR21MVT19013C13.3u & IC1ACD4011 &IC1BCD4011123456+第四節(jié)第四節(jié) 遙控電子玩具概述遙控電子玩具概述無(wú)線電遙控電子玩具有遙控發(fā)射機(jī)、玩具本體（內(nèi)裝接收機(jī)）組成。它們之間互相聯(lián)系的靠某一頻率的電磁波。對(duì)于業(yè)余無(wú)線電遙控設(shè)備，規(guī)定使用頻率范圍為27MHz波段和40MHz波段。這些業(yè)余波段具有受外界干擾小、傳輸損耗小與穩(wěn)定的特點(diǎn)。 一、分類遙控玩具是電子玩具中種類最多、趣味性最強(qiáng)的一種玩具。一般以通道數(shù)量和控

26、制方式來(lái)劃分。按通道數(shù)量可分為單通道控制和多通道控制；按控制方式又可分為開關(guān)式控制和比例控制，而兩者結(jié)合起來(lái)的遙控玩具又分為單通道開關(guān)方式、單通道比例方式，多通道開關(guān)方式及多通道比例方式四種類型。此外，還可以發(fā)射機(jī)的調(diào)制方式劃分，通常分為無(wú)調(diào)節(jié)制式、調(diào)幅式及調(diào)頻式等。若以接收機(jī)的接收方式來(lái)分類，則可分為直接放大式、超再生式和超外差式。 二、無(wú)線電遙控原理 1、發(fā)射機(jī)發(fā)射機(jī)組成如圖242（a）所示。在沒有調(diào)制時(shí)載波振蕩器將產(chǎn)生2730MHZ得高頻等幅正弦波，如圖242（b）所示， (a) 發(fā)射機(jī)的組成的單元 (b) 高頻等幅正弦波 (c) 調(diào)幅波 2.接收機(jī)電磁波由發(fā)射機(jī)得發(fā)射天線向空間發(fā)射出去

27、。因此，在相應(yīng)的空間范圍內(nèi)就存在這種電磁波。該電磁波遇到接收機(jī)的天線，就會(huì)在天線上感應(yīng)出電流。此電流與空間電場(chǎng)強(qiáng)度成正比，電廠越強(qiáng)，天線產(chǎn)生的電流就越大。檢波的方式很多，但是，為了提高電路的利用率， 在玩具中常常利用超再生檢波器。下面對(duì)此進(jìn)行分析。超再生建波的工作波形如圖243所示。（ a ）圖為有調(diào)幅波輸入時(shí)的各電壓的波形。其中（1）為熄滅電壓波形；（2）為調(diào)幅波波形（3）為超再生振蕩電壓波形；（4）為檢波后的波形。（b）圖為無(wú)調(diào)幅波輸入時(shí)各電壓的波形。其中（1）為熄滅電壓波形；（2）為超再生振蕩波形；（3）為檢波后的波形 圖243超再生檢波器的工作波形(a) 有調(diào)幅波輸入時(shí)的波形 ; (b

28、) 無(wú)調(diào)幅波輸入時(shí)的波形R1R2C2C7C8C4C3+C1+C6C5GZLLDZLBGR3+C9+Ec輸出CC5LBG圖244 超再生檢波器 圖245 LC振蕩器的等效電路 第五節(jié)第五節(jié) 單通道遙控電子玩具單通道遙控電子玩具 由于單通道控制方式電路簡(jiǎn)單、成本低，并且可以完成前進(jìn)直線，后退時(shí)固定向一方轉(zhuǎn)彎的動(dòng)作，基本上能滿足控制玩具目的，所以單通道控制方式的遙控玩具占很大的比重。單通道控制方式大體上分為兩大類：無(wú)調(diào)制型和調(diào)制型。一、無(wú)調(diào)制型單通道遙控方式1、原理簡(jiǎn)介 圖346是單通道玩具遙控器發(fā)射機(jī)的電路原理圖。從圖中可以看出，它用的元件非常少。R1C2C1BGNPNK+EcL2L1超再生檢波器

29、低頻放大器開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路執(zhí)行機(jī)構(gòu) 圖346單通道發(fā)射機(jī) 圖247接收機(jī)的方框圖 2、舉例下面結(jié)合YK-100型無(wú)線電遙控器，對(duì)這一無(wú)調(diào)制行遙控玩具進(jìn)行分析。YK-100型電遙控器可以裝在玩具汽車、坦克等，構(gòu)成各種玩具。（1）發(fā)射機(jī) 圖248是發(fā)射機(jī)的電理圖。 C175pC23/15pR122KR222KC382pC482pBG2BG1C50.01uK315VL2L11 4523圖248 YK-100型發(fā)射機(jī) （2）接收機(jī) 圖249為接收機(jī)的原理圖。 R1A16KC10.01uBG1W116KC63300pR22KC433pC5C310BG2R55.1kR4110KR3L1T1Q?PNPR6C10

30、0.01uC90.01uD1DIODED22CP11BG4JK-9VGC24.7u/10VC84.7u/10VC747u/10VC1247u/10VC1147u/10V+200+3AX131234圖249 YK-100型接收機(jī) 二、調(diào)制型單通道遙控方式上述無(wú)調(diào)制遙控電路，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉的特點(diǎn)，但也存在不足。（1）由于接收機(jī)沒有收到信號(hào)時(shí)，是靠噪聲電壓使繼電器吸合的，同時(shí)需要較強(qiáng)的高頻信號(hào)才能有效地使繼電器釋放。這樣，在控制距離較遠(yuǎn)、高頻信號(hào)變?nèi)鯐r(shí)，就要產(chǎn)生失控現(xiàn)象。（2）由于振蕩器穩(wěn)定性差，容易受其它信號(hào)的影響產(chǎn)生誤動(dòng)作。（3）由于它只能產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào)，使玩具動(dòng)作單調(diào)，這就限制了它的

31、應(yīng)用。本節(jié)敘述的調(diào)制型遙控器能克服這三個(gè)缺點(diǎn)。1工作原理調(diào)制型遙控玩具就是發(fā)射機(jī)發(fā)送一個(gè)已調(diào)制的高頻信號(hào)的一類玩具。在遙控玩具中通常采用兩種調(diào)制方式：一種是與無(wú)線電廣播中相同的調(diào)幅方式（音頻調(diào)幅式）；另一種是振幅鍵控（ASK）調(diào)制方式。前者較后者具有較強(qiáng)的抗火花干擾能力。 圖252 振幅鍵控的調(diào)制過程 (a) 調(diào)制信號(hào); (b) 載波信號(hào); (c) 已調(diào)信號(hào) 下面我們來(lái)分析這類遙控玩具的工作原理。（1）發(fā)射機(jī) 圖253為發(fā)射機(jī)的方框圖。 圖253調(diào)制型發(fā)射機(jī)的方框圖 超再生檢波器低頻放大器開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路繼電器（2）接收機(jī) 圖254為接收機(jī)的方框圖。 超再生檢波器低頻放大器開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路繼電器圖25

32、4調(diào)制型接收機(jī)的方框圖 三、玩具舉例在現(xiàn)有的遙控玩具中，采用調(diào)制型單通道遙控方式的較多。下面我們將舉幾個(gè)例子進(jìn)行分析。1遙控賽車圖255是發(fā)射機(jī)電原理圖。 BG13DG130BG23DG130C382pC482pR122KR222KC25/15VC175pL1L2GZLBG33AX31ABR5100R42KR620KR720KR82KC60.022uC70.022uBG53DG6BG43DG604VC50.01u12345V2V1CK+9V圖255 遙控賽車發(fā)射機(jī)圖256是接收機(jī)電原理理圖 C20.01uC40.068uC72200pC83.3pC100.1uC647pC90.1uC333pC

33、1100u/10VC510pW133KBG19013R31.5KGZL+R2820R1501KABG29013BG39013BG49013BG59013BG69013R412KR63.3KR51.6kR7820C115100pC1210u/10VC140.01uC13 10u/10VC1410u/10VC1720u/25VC15100u/10VW33.3KW2150KD22AP9D12AP9JB+監(jiān)聽HG4098K+9V+2遙控坦克車BG2BG1BG5BG6C3C4C2C5C6C7C8R1R2R3R4R5R6R9R8R7R10BG4BG3L2L3L1KDC1+9V圖257 遙控?fù)?dān)克車發(fā)射機(jī)C1

34、0C4C1C2C5C6C13C7C9C8C12C11C3R1R2R3R4W1W2W3BG1BG2BG3BG4L2L3L4L2DR6R5JK0V+Ec+圖258 遙控坦克車接收機(jī) 2.低電壓遙控玩具這是一種新型的遙控裝置，其特點(diǎn)是耗能低，僅需兩節(jié)5號(hào)電池。 C10.022uC20.022uC682pC782pC80.01uC50.01uC475pC33/15VGZL18uHL18TL23TR210KR310KR1105KR41.5KR510KR610KW110KKBG29013BG49018BG39018BG190131.5V1.5V(=60150）J(=80200）3V圖259 低電壓遙控玩具

35、發(fā)射機(jī) 圖260 低電壓遙控玩具接收機(jī) BG1BG2L2L1C130pC251pC547uC60.01uC70.1uC3150pC40.01uC100.1uC80.1uC1110uC9100uGZL18uHBG33VR13.3KR52.2KR32.2KR4100KR22.2KR6100KR73.3KR?RES2R91.5K2.2KR10560K18273645UN3763M9018K+3V(0.3V)9013監(jiān)聽8050(=150)(=50120)(=40100)1.5V4.遙控模型飛機(jī) BG3BG1BG2R7160KR120KR25.1KR31KR41KR882R51320R620C70.0

36、33uC80.068uC10.01uC320PC4C50.01uTL1L2C64.5v/20pL3+12VK(微動(dòng)開關(guān)）BGLC1C2圖261 模型飛機(jī)的發(fā)射機(jī) 圖262 LC振蕩器等效電路 R1470R26.6KR30.01uR41KR556KR624KR856KR92.4KR71KC20.01uC34700p40.01uC610u/6VC70.047uC810u/6VC10C1210u/6VC11C947u/6VBG13ZG24BG23DG4BG33DG4BG43DG4C518p9T2TD12AP9GZL33uHC110pD22AP9J+4.5V+A+0.068uB圖263 遙控模型飛機(jī)接

37、收機(jī)5.另一種音頻調(diào)制玩具遙控器（1）發(fā)射機(jī)圖264為發(fā)射機(jī)原理圖。 C4C2C3RFCL2 L1BG1C1R4R2R3R1KBG2+9V12T3TC2C3C4C5C6C1CAPC7C8C9BG2BG1R3R2R4R5R1L1BG3J+EcT1T2圖264 音頻調(diào)制玩具發(fā)射機(jī) 圖265音頻調(diào)制遙控玩具接收機(jī)第六節(jié)第六節(jié) 多通道遙控電子玩具多通道遙控電子玩具在遙控電子玩具中，通常采用頻分制單路多通道方式。發(fā)射機(jī)可以發(fā)出多個(gè)指令，接收機(jī)利用相應(yīng)的通道分別接收這個(gè)指令，使玩具完成多個(gè)動(dòng)作，大大增加了玩具的趣味。發(fā)出并能接收二個(gè)指令的遙控玩具，稱作雙通道遙控電子玩具；以此類推，根據(jù)需要，就有不同通道數(shù)

38、的遙控電子玩具。 、雙通道遙控方式1.發(fā)射機(jī),圖266為發(fā)射機(jī)的電原理圖 BG2BG5BG35VBG12SC90132BG43DG1302C10.022uC?CAPC30.01uC482pC582pC662PC77/25R46.08KR66.8KR22KR37.5KR51KR1510R927KR1027KR83.3KR72KD1 2CW14D1 2CP10GZL56uHL2L1L3K12K22K11K21W18.8KW28.8K+12V50mA12345BG2集電極波形天線輻射電池波的波形7V4V1 401001 80200圖266 雙通道發(fā)射機(jī)圖267 雙通道接收機(jī)R22KR3360R62K

39、R73KR81KD12AB9D22CP11D42CP11D52AP9C1C230PC2C4C1R0.01uL2L2GZLL1BG13CG21W2100KC03300PC70.01u+C95u+C1010u+Ca50u+C115uC130.1uBG52SC9012C120.022uJ2+C14100u+C155uC170.01uWa330KR91KKW118KBG2R118KR46.8kBG32SC9012R54.3KBG42SC9012W3330KJ1BG62SC9012C1b+C51u二、三通道遙控方式這是一個(gè)控制賽車模型的三通道無(wú)線遙控器，可完成前進(jìn)、左拐、右拐、后退和停車等五個(gè)動(dòng)作的操作

40、。1.發(fā)射機(jī)圖268為這種玩具的發(fā)射機(jī)電原理圖。 R11KR247KR347KR4120KR5120KR639KR739KR833KR933KR1010KR111KR121KR1322KR145.6KR1510KR161KR172.2KR18220R1947C10.022uC20.022uC30.01uC41uC512pC60.047uC70.01uC833pC90.022uBG13DG6BG23DG6BG33DK3BG43DG6BJ1BJ2K1L3D127KD22CW15/7.5VSJE-9VL2L1左駝?dòng)荫勄斑M(jìn)倒車圖268 三通道發(fā)射機(jī)2.接收機(jī)圖269為接收機(jī)的電原理圖，它由超再生檢波器

41、、前置低放、前進(jìn)控制和三個(gè)舵道左舵、右舵、倒車控制，以及馬達(dá)電路組成。 圖269 三通道接收機(jī) C1010pC1147pC131000pC140.022C150.022C1210pC11p30pC160.022C180.022C220.033C1910C20470pC230.0333VEE39VE23VR201.2kR2122kR245.6kR231.2kR274.7kR253KR36330R302.2KR291.8MR324.7kR3110KBG53DG80BG63DG6BG73DG6L2LR2233kD3R?RES2LL7K2C2110BG83CK6C240.01C260.01C260.1C27