玩具控制电路

关键词：

玩具控制电路（精选四篇）

玩具控制电路 篇1

1 教师的引导作用和丰富的实战经验至关重要

玩具控制电路是传统的电子电路这门学科的典型应用,它具有自身的特点。要想上好这门课,教师本身就是重要的因素。在电子技术日新月异的形势下,为了培养面向21世纪的电子玩具技术人才,使之更符合玩具制造企业的用人要求,承担教学任务的教师必须能跟上时代的步伐,深造、加强电子玩具专业学习、提高自身实践能力,能够站在学科发展的前沿,能够根据电子玩具的发展用最新的和实用的专业知识武装自己,努力成为一名“复合型”、“双师型”教师。在教学中,以自身实战经验吸引学生,联系生活实际,运用简单易懂的电子玩具实例引导学生学习。以具体玩具企业工作岗位要求,组织教学,以提高学生的学习积极性和实际动手能力,使学生成为真正的技能型人才。

2 选择实例多的教材,并适当增减教材上的知识内容

针对高职类学生的特点,基础知识比较薄弱,学习情绪化较强,对于感兴趣的东西学习积极性较高,而对于内容枯燥的内容则学习效率较低。职业能力培养是首要问题。因此,在选用教材时,应以“理论知识够用、实例应用为主”为原则,选择实例多的教材,学生容易理解和形象的实例,并适当增减教材上的知识内容,发挥高职类学生动手能力强的优势,弥补他们的弱势部分。例如,在讲解发声玩具电路时,先给学生示范发声功能,再观看实物样板,先让学生感觉到,实物样板不复杂,自己完全可以制作出来。之后给学生分析电路功能和制作注意事项。关于发声IC的内部结构和原理就省略,让学生课后进行选择性学习。

3 激发学生学习兴趣,注重培养学生分析问题、解决问题实际能力

兴趣是最好的教师,教学应从基本应用实例出发,由实际问题提出相关理论知识,在课堂上可以充分介绍一些学生感兴趣的热门技术,让学生了解玩具控制电路在自己的专业领域里的应用前景。比如,目前市面到处可见的遥控车、跳舞芭芘娃娃、发声会动的恐龙等,这样既可激发学生的学习兴趣,又可开阔学生的视野。

学习玩具控制电路的目标是使学生学习基础电路与电子技术理论知识,学习典型玩具电路的分析方法和根据实际应用要求选择和应用玩具电路的实际能力,培养学生应用电子电路基本知识正确分析玩具电路和正确选择玩具电路元器件进行电路设计的能力,为进一步学习其他专业课程打好基础,为以后更好、更快地适应工作岗位要求,应采取职业能力培养是首要问题。因此,注重学生分析问题、解决问题实际能力的培养是真正体现职业性和实用性。

4 注意结合社会实际,增强教学的生动性

考虑到这门课程对学生电子基础知识要求比较高,这又不适合高职类学生特点。作为高职教育,实践教学应该是其一大特色,学生对于实践性环节的学习兴趣明显高于理论课程的学习,因此教师在组织教学过程中必须注意结合社会实际,增强教学的生动性,从而调动学生的学习兴趣,发挥学生动手能力强的优势,以提高教学效果。例如,在进行发声发光玩具电路教学时,教师提问,让学生自己说出学生所见过的同类玩具实物,每个学生说出来的会有所不同,教师挑选一个同学们都熟悉的实例,先进行玩具功能分析,以吸引学生兴趣,进而引导学生从玩具功能出发思考各个功能是如何实现的,继续学习理论知识,最后,鼓励学生自己制作一个类似玩具电路部分,这样先有实例,再有理论回应,教学活动比较生动,一直吸引着学生学习,才会收到良好的教学效果。

5 要启发学生对比分析,并进行小组讨论

小组讨论式教学在开发学生智能、提高学生解决问题的能力等方面有较大的优势。它是以学生为中心,教师为载体,使学生通过推理、分析反复运用已学知识而达到训练学生自学能力、推理能力、运用所学知识能力的目的。小组讨论式教学有利于解决问题能力的培养,有利于自学技能的获得,这将有利于培养高素质人才教育目标的实现,从而满足当今与未来社会的需要。但我们也应注意到小组讨论式教学的局限和缺点。它要求时间要充裕、讨论主题要明确、学生基础知识牢固。因此,在玩具控制电路课程教学过程中,如何将讨论式教学法与传统教学法有机地结合在一起,相互取长补短,更适合高职类学生学习,仍是一个有持深入研究的问题。

6 结束语

玩具控制电路课程是新兴的玩具专业的重要技能课,目前教学积累的经验比较少,在教学过程中,任课教师还应继续努力提高自身专业素质,积极、细心和耐心观察学生的学习情况,找出一套适合的教学方法,总结出有针对性的教学内容,激发学生的学习兴趣,才能收到良好的教学效果。总之,玩具控制电路课程的教学过程是一个复杂、多变、灵活的过程,要让学生通过具体实际的典型玩具电路学到更多实用的知识,这需要教师在长期的教学实践活动中不断地探索和研究。

参考文献

[1]2013-2017年中国玩具行业制造产销需求与投资预测分析报告[R].前瞻网,2013.

[2]金辉霞《.模拟电子技术基础》课程的教学改革与探索[J].信息与电脑(理论版),2012(4).

《2 怎样控制电路》教案 篇2

教学目标

科学探究

1、经历查找故障的活动，训练学生发现问题，解决问题的能力。

2、通过制作开关的活动，培养学生的动手能力。情感、态度与价值观

1、愿意与同学交流遇到的问题，并通过小组合作解决问题。

2、意识到开关是安全用电的有力保障。科学知识 了解开关的作用。

教学准备

学生准备：小灯泡、导线、电池；图钉2个、小木块1块（可用泡沫板、曲别针一个。教师准备：

为各组准备有故障的电路，用硬纸板托着；绘有完整电路的图纸一张（所以部件都是简笔画而非图形符号）；

演示材料一份；解决故障、制作开关的材料各两份（学生实验出现意外可给予支援）； 幻灯片：各种电器开关图片；空气开关、光控开关和声控开关的简单介绍；爱迪生发明电灯的故事。

教学重难点

理解开关工作原理，制作小开关。

教学过程

一、教学导入

出示干电池、小灯泡（灯丝已断）、导线：怎样连接小灯泡才会发亮？（学生口述）教师出示电池盒、灯座，边演示边讲述它们的用途和用法。按照大家认可的方法将电池、小灯泡用导线连接起来。

电路中的小灯泡不亮！这是怎么回事，可能是哪些因素造成的？

二、新授

（一）查找故障

1、独立思考小灯泡不亮的可能原因，再与小组交流，并记录下来。

2、下面，请各组同学来领取本组电路，仔细观察，找出并排除故障。完成后迅速送到讲台前的空桌上，我们比一比，哪个小组完成最快。（这样可以避免下面讲授过程中，学生的注意力停留在电路上）

3、分组活动，教师巡视，提供必要的支援（为了提高课堂效率，教师可在一个小组完成后立即通报：灯泡最先亮起来的xx小组！并示意该组同学坐端正。若有小组最后还没有完成，可让他们送到前面大家一起排除。）

4、小结：电路断开灯就灭了，电路通了灯就亮了。

（二）认识开关

1、人们根据以上规律，设计了开关，用它来控制电路的通与断两种状态。

2、出示幻灯片，观察各种开关图片：他们是如何控制电路的通与断的。（两个连接点、可以活动的接触点）

（三）制作小开关

1、出示材料：图钉2个、小木块1块、曲别针一个，你能用这些材料制成一个小开关吗？

2、思考，完成制作。

3、我们的小开关可以实现开关功能吗？只有连接到电路中才能检验开关的作用。小开关该放在电路的什么位置呢？

4、教师拿着电路图纸，说：请同学们先分小组讨论，各小组设计好后，在图纸上标出来，带上图纸到讲台前领取本组电路，然后按照图纸，把开关连接在电路中检验。

5、小组活动，教师巡视。

6、收集各组设计图纸，小结实验情况，指导学生了解“一个完整的电路应该由电源、用电器、导线、开关4部分组成”。

7、生活中的开关还有很多种，举例。

三、拓展

今天各小组都成功的利用自己制作的小开关控制了小灯泡的亮和灭，你们知道电灯是谁发明的吗？

你还知道哪些关于爱迪生的事迹？

玩具控制电路 篇3

关键词：地铁车辆;牵引控制电路;故障;控制措施

一、前言

地铁车辆控制系统作为车辆的重要组成部分，在日常的正常行车及安全方面起到重要作用，同时也是检修方面重点工作。控制系统包含的部件多，分布广，连接着车上的许多设备，其故障后带来的影响也比较大，因此更需提高其可靠性。

二、部件年度故障率统计

根据对深圳地铁2号线控制电路常见故障统计表：

从以上的统计可以看出，司控器、接线故障的故障率是逐渐降低的，而继电器故障却是逐年上升;故障总数上可以看出故障多发生在新车运营的前两年，后期故障较为平稳。因此，在运营初期需重点关注的是司控器、接线检查，随着运营时间的增加需重点关注继电器的维保。

三、各部件典型故障

1、司控器

1）司控器分压电阻故障

故障现象：2011年5月，229车、216车先后在正线报“司控器超量程故障”，HMI上显示“主控手柄”图标红色，推牵引手柄但无牵引力输出。列车以TRB模式回库后，检查发现司控器分压定值电阻阻值都变为无穷大，判定为电阻故障导致牵引参考值输出超过了理论值，导致列车故障。该分压定值电阻为陶瓷电阻，在震动工况下容易出现内部电阻丝熔断现象;将陶瓷电阻全部更换为金属电阻，故障再未次发现。

故障原因：陶瓷分压定值电阻不适用于强震动的工况。

2）警惕按鈕无法按下

故障现象：2012年1月19日，233车在正线出现司控器警惕按钮卡滞无法按下故障，检查发现主控手柄金属杆固定螺母压紧在警惕按钮下半部橡胶上，司机在转动警惕按钮时固定螺母产生联动，导致固定螺母上升脱出，无法按下警惕按钮;经普查发现共有24台司控器存在同样的问题，将有问题的警惕按钮下半部橡胶内圈深度减少0.5-1mm后恢复正常。

故障原因：警惕按钮下半部分橡胶块注塑工艺尺寸不统一。

3）司控器钥匙联锁块螺丝松动

故障现象：2012年12月13日，207车在新秀折返后2071车司控器方向手柄无法回零，司机室无法切换到6端;检查发现列车主控钥匙与方向手柄间的联锁块螺丝松出并阻止方向手柄动作。

故障原因：司控器钥匙联锁块螺丝松动。

2、接线故障

1）接线螺丝不紧固导致打火

故障现象：2011年6月23日，2266车一位端空调机组不工作，且司机室送风机不工作，检查发现5车的三相空开2QF10跳闸，且W相接线铜排有严重的放电烧伤痕迹，更换新的接线铜排及接线端子。

故障原因：接线紧固螺栓松动。

2）整改后接线未包扎导致接地故障

故障现象：2013年2月15日，212车司机在世界之窗上行线报，列车站台作业完毕后AMC、MCS模式均无法动车，右侧开、关门灯不亮，7QF01空开跳闸且不可恢复，手动开门无效;司机手动解锁车门后清客退出服务。检查发现强行开门按钮处有两根已废弃的线裸露，且其中一根7105线的线头处有烧损痕迹，判定为整改时遗留的接线只取消了一端且未进行包扎，导致接地。重新将废弃的接线两端都进行取消并进行包扎。

故障原因：整改未执行到位，作业质量问题。

3）接线破皮接地

故障现象：2013年2月17日，210车在东角头上行时报列车受电弓降下，列车没有牵引力，启动救援程序将列车推至就近存车线。检查发现PH箱内部高压开关辅助触点接线被金属边缘磨破放电，导致双弓降下。

故障原因：PH箱高压开关辅助触点接线被金属边缘磨破接地。

4）端子排与短接片不匹配

故障现象：2014年10月，2081车在正线报列车远、近光灯都不亮。回库后检查发现远、近光灯的电源接线5201线在司机室设备柜端子排处的短接片接触不良。由于5201线需分别接到主、副司机台下，因此在司机室设备柜采用了两个端子排进行了接线，中间使用了一个短接片;检查发现使用的端子排一片为2.5mm2，另一片为1.5mm2，而使用的短接片为1.5mm2的，因此在震动时会产生短接片与2.5mm2端子排接触不良的情况，更换短接片后恢复正常。

故障原因：短接片两端的端子排大小不一致。

3、继电器故障

1）继电器线圈断线故障

故障现象：2013年6月23日211车司机在世界之窗上行线报，列车AMC模式进站对标准确，但车门、屏蔽门无法打开，空开未跳闸;司机手动解锁车门后清客退出服务。回库后检查发现列车开右门继电器7KA04（型号：D-U204-KLC）线圈阻值为5.03MΩ（正常为5.3KΩ），说明继电器线圈断线。后续连续发生相似故障，厂家回复为该批次继电器焊接工艺问题，对该批次继电器进行更换。

故障原因：继电器焊接工艺问题。

2）继电器触点阻值变大

故障现象：2015年1月21日222车以AMC模式运行时发生紧制，信号屏显示车门未锁闭;后经检查发现车门关好回路上的3KA02继电器（型号：D8-U204）5R/9R常开触头在得电闭合后，其阻值在8.4千欧姆至43.7千欧姆跳变，超出正常范围，更换新的继电器。

故障原因：继电器触点阻值变大。

3）延时继电器卡滞故障

故障现象：2012年4月16日，224车在试验开门后转换司机台作业时发现车门无法关闭，检查其他车辆也发现在快速转换司机台时容易出现该现象;后经调查原因为车门电路上采用的TDE-U204-KLC延时继电器为无源延时继电器，其在短时间得电的情况下（<20ms）内部电容无法完成充电，会导致继电器无法动作的情况;后续全部更换为有源延时继电器。

故障原因：延时继电器本身特性问题。

4、空开故障

1）保护开关整定值偏小

故障现象：2013年6月，空调系统频繁报高压故障，检查故障原因大部分为空调冷凝风机跳闸;对空开整定电流值进行调整后恢复正常。

故障原因：空开整定电源值设定低于实际电路要求。

5、按钮/旋钮故障

按钮/旋钮的故障多表现在指示灯的故障。

四、预防控制措施

1、从以上的典型故障可以看出，产品设计类的问题较多;因此需参与到列车的设计、部件选型等，及时将日常使用、维护中遇到的问题反馈给列车制造厂，从源头上解决问题。

2、加强列车的预验收管理，把好列车到段后的首关。很多问题如果能在列车预验收上发现并督促厂家整改，就可以减少正线运营指标。如司控器螺丝松动、接线松动等，就应该能在预验中发现并处理。

3、对列车运营中出现的普遍性问题，要求厂家进行全面的普查、整改，避免问题扩大化。如在发现几个继电器线圈断线等特殊问题时，就应及时联系厂家提供问题原因及整改方案。

4、加强日常维护，制定科学的维修周期及内容。如继电器触点电阻值增大等，就需要定期对继电器进行更换。

5、对部分特别关键部件，可以考虑增加旁路等技改方案，提高列车可靠性。如影响到列车牵引、制动功能等特别重要的继电器，可考虑增加旁路开关或备用模式。

五、结束语

555时基电路在玩具控制中的应用 篇4

控制类玩具在电子玩具中是最常见的一类。一件完整的控制类玩具包含控制器、传输介质、接收器、信号处理和执行机构等五部分。其基本原理是控制器发出控制命令信号,并通过传输介质被接收器接收,然后对接收的信号进行处理,最后控制被控对象,使电子玩具产生需要的动作。

本刊2009年第5期《555时基电路的研究与应用》[1]介绍的555时基电路也称555定时器,它是一种用途广泛的数字和模拟集成电路,用它可以组成玩具电路中经常用到的施密特触发器、单稳态触发器、双稳态触发器和无稳态多谐振荡器等电路。本文结合我们组织高职学生进行玩具设计以及在中学开展教具制作的实例,介绍555时基电路在玩具控制中的应用,相信对于读者在玩具设计中应用电子技术有参考作用。

1 控制类玩具简介

控制类玩具是电子玩具中最常见的一类。控制类玩具的控制类型包括声控、光控、磁控、无线控制等。

声控玩具是利用声音信号控制玩具本体,使之产生动作的一类玩具。该系统包括发声器、声电转换电路、开关控制电路、执行机构和电源等。目前应用的声电转换电路有驻极体话筒、压电陶瓷片、高阻抗耳塞和永磁扬声器。压电陶瓷片使用方便,价格低,但灵敏度不及驻极体话筒。电子玩具中应用得较多的高阻抗耳塞的阻值为1.5kΩ,可以直接与放大器相连。而生活中常见的8Ω低阻抗耳塞不能直接接入放大器,需要进行阻抗变换,比如接入变压器。声控技术可以是简易声控,接收任何声音,可以是应用谐振原理的选频声控,接收一定频率范围的声音,还有完成两个以上动作的双稳态声控玩具,连续拍手声的次数产生不同次数的触发脉冲,最后利用控制电路控制两个电动机产生左、右、前、后动作[2]。

光控电子玩具同样有控制源和玩具本体。玩具本体通过光敏组件完成光电转换,再经过一系列的处理,最后驱动执行机构完成控制。常用的光敏组件有光敏电阻、光电池、光敏二极管。光控玩具按照其工作方式大致可以分为三大类:直放光控方式、单稳态光控方式、间接光控方式。直放光控方式是将光照产生的脉冲信号用直流放大器放大,直接驱动执行机构;单稳态控制方式是利用光照射带有光敏组件的单稳态电路,使得单稳态电路在暂态形成脉冲控制信号;间接光控方式是利用光的强弱实现控制的方式,随着光的强度变化玩具动作发生变化。例如集成电路光控玩具车[2]的硅光电池受光照时,获得控制电机的信号,同时在光照的强度变化时,电机的驱动信号随着变化,改变电机的转向和转速,使得小车沿不同的轨迹运动,这一设计兼有两类控制方式。

其他控制包括磁控、无线控制、红外控制、微波感应控制、超声波控制及各种传感器控制等。

2 555时基电路的原理

555定时器的基本结构分为五部分:第一部分为分压电路,555定时器之所以称为555定时器是因为其内部电路中含有3个5kΩ等值电阻,它们主要用来平均分配电压,确定比较器参考输入点,其中比较器A1的同相输入端的电位偏置于2/3Vcc,比较器A2的反相输入端偏置于1/3Vcc;第二部分是比较放大器A1和A2,它们作为信号输入的比较器;第三部分为一个与非门组成的基本RS收发器,它用来对比较器的输出信号进行判断,确定输出;第四部分为输出部分,由一级反向器组成;第五部分为放电开关,它由一个集电极开路的三极管VT组成。如图1所示。

对于8引脚的555定时器,它的8个引脚的作用分别为:引脚4(RD)是复位输入端,低电平输入有效,只要输入为低电平,引脚3(v0)输出不管其他引脚输入状态如何总能保持低电平,为了使555定时器处于正常工作状态,通常引脚4处于高电位状态。

3 555时基电路在声控和触摸控制玩具中的应用

以触摸或接收到声音即叫的电子玩具狗为例,当你触摸电子玩具狗的额头贴片(金属)时,玩具狗的两只眼睛不仅闪闪发光,还会发出"汪汪"叫声。当没人搭理它时,电子玩具狗会静静地站立不动。

3.1 电路工作原理

触摸即叫的电子玩具狗电路由触发单稳态延时电路、闪光电路和狗叫声电路等组成,如图2所示。集成电路IC1(NE555)、电阻R3、电容C1和C2等组成单稳态延时电路。闪光电路由电阻R4、发光二极管LED1和LED2等组成;狗叫声电路则由语音集成电路IC2及外围元件、晶体管VT2和扬声器BL1等组成。

没有输入触发信号时,IC1的第2端子为高电平,IC1处于复位状态,其输出端第3端子输出低电平,LED1、LED2不会闪光,IC2不会被触发;当触摸玩具狗额头上金属贴片SB1时,人体感应杂波加至IC1的第2端子,IC1被触发置位,输出高电平并触发狗叫声集成电路IC2(KD-5608)开始工作,输出音频信号经VT2放大后,推动扬声器BL1发出"汪、汪、汪"狗叫声。同时,经电阻R4驱动,LED1、LED2(两只眼睛)闪闪发光。狗叫声、闪光的持续时间取决于IC1单稳态的暂态时间,即td=1.1R3C1,电路中给出的参数的暂态时间约为8s。调节充放电时间常数RC,可改变叫声、闪发的持续时间。当持续时间结束后,IC1的第2端子仍为高电平,IC1回到复位状态,等待下一次的触摸又可重复上述动作过程。

语音集成电路IC2采用模拟狗叫声集成电路KD-5608,每触发一次,可发出三声"汪、汪、汪"的狗叫声。电路中R5为振荡电阻,改变其阻值可改变狗叫声的高低,阻值小时,频率高,可模拟小狗的尖叫声;阻值大时,频率低,可模拟老狗的叫声。

狗叫声电路的组成元件主要有狗叫专用模拟集成电路KD-5608、压电陶瓷片HTD。当外界信号产生时,HTD压电陶瓷片转为电信号,经C1耦合到晶体管V1基极进行放大,再由C2耦合到晶体管V2基极,使饱和导通,因此使电源电压加到IC触发端,相当于IC触发端加入一个脉冲触发信号,于是喇叭中即刻发出模拟狗叫声。

一碰即响触发电路,还可以选用微型片状振动模块XDZ-01。内部含有放大、滤波整形、积分、延时和电平转换等电路,其灵敏度高,又具有较好的抗干扰性,对于外界的声响无反应,而对于同一物体上的振动却极敏感。

3.2 比较555时基电路的优越性

555时基电路最大的特点就是外加简单的RC电路后,可以构成精确的定时电路。电路结构简单,稳定性强,易于调整。

还有555时基电路扩大了声控等应用的范围,例如家用婴儿监听器[4]则是应用便携式调频收音机,制作一个无线电调频发射机,可以监听婴儿的哭声。这也是玩具的创意来源,对于儿童可以由监听功能转化为玩具功能。利用新型超薄语音录放模块,录音孩子的姓名、家庭住址等信息,就成了幼童的"语音身份证",有安全作用,又是趣味玩具,这是电子产品应用到玩具上的一个典型范例。

4 555时基电路在光控玩具中的应用

光控触发电路即一暗即响,可以用光电三极管实现。当人或物通过光电三极管VT1前方时,照射到VT1上的光线发生突变,VT1两端等效电阻值发生突变,从而导致VT1两端产生相应脉冲电压,其下降沿通过电容器耦合到三极管VT2的基极,经VT2反相放大后,使语音集成电路获得触发信号。

例如电子狗的报警、动作和习性,参考文献[2]中的一类智能玩具狗,当用肉骨头模型喂时,它会兴奋地亮起眼睛,同时唱起歌曲,用一盏60W的白炽灯照射它的头部,反复几次后,玩具狗就能形成条件反射,只要有灯照头部就会兴奋,但多次欺骗后它又会不理了。这是典型的拟声拟形设计。如果采用555时基电路控制,可以更加精确。

利用光报警电路和紫外光验钞电路制作的报警卡[4],是一个非常有趣的例子。光报警电路由模拟声集成电路和外围元器件构成。光敏电阻无光照呈高电阻值,光照后电阻值下降,触发电路报警。结合紫外线LED结合后,有了验钞功能。这样的电子产品制作到玩具中,兼有趣味性和实用性。

5 555时基电路在热和红外控制玩具中的应用

新型热释电式红外探测头(被动式红外探测器件)MP01可以对于前方5m范围内的人体活动产生非接触的感测,从而触发电路。

TX05D为新型红外线反射开关,其内部包含了红外线发射、接收及信号放大与处理电路,它能以非接触形式检测到前方一定范围内经过的人或物体,并将接收到的信号转换成高电平信号从OUT端输出。接通电源后,TX05D内部红外线LED向外发射出频率约为40kHz的调制红外线。若前面无人或其他物体遮挡,红外接收管收不到发射管发出的红外光线,输出端OUT为低电平,狗叫电路A2处于静止状态,整个后续电路均不工作。当有人或其他物体经过A1的有效检测区域时,红外线被反射回来一部分,经与发光管同向并排安装的光敏三极管接收并转换成同频率的电信号后,由A1内部电路进行一系列的放大、解调、整形、比较处理,最后从OUT端输出高电平信号。该信号经R1限流、VD1限压后,直接触发模拟声集成电路工作,使其OUT端输出长约5s的模拟狗叫声电信号,经R4、C2低通滤波和C3耦合后,送入功放集成电路A3进行功率放大,最后放大后信号经C4推动扬声器B发出三遍"汪汪-汪汪汪"的狗叫声来。如果模拟狗叫集成电路连续受到触发(TX05D的OUT端输出高电平时间>5s)则狗叫声就会持续不断,直到来人离开监视区5s后为止。

新型微波探测器TX982,也被应用于人体探测触发电路。TX982包含了环状天线W和微波发射与接收、信号放大与识别等电路,能够以非接触形式探测出周围一定距离内的运动人体或物体,并转换成高电平信号输出。

6 555时基电路的其他控制应用

婴儿报尿器由尿探头和音乐盒两部分组成,成本不足4元[3],当婴儿排尿后,能够反复奏响歌曲。这属于控制方式的创新,可以用带有盐分的液体替代尿液,显然也可以是玩具应用的范例。在此基础上,通过555时基集成电路可以实现多种控制方式。例如,负温度系数热敏电阻实现温度控制,玻璃水银导电开关KG-101实现接触控制。

电子防盗器就有各种技术,有碰了即响,光暗即响,断丝报警器等。煤气炉熄火有熄火报警器,浇水自动熄火等。

7 555时基电路自制玩具教具

在科技教育活动中,无论是发展中国家还是发达国家,都主张用低成本的器材,如日常生活的用品、玩具和简单的自己制作的教学器具来进行教学实践。美国沃尔玛优秀教师奖获得者David Seela教授、Rozann Seela教授夫妇在来华进行的科技教育讲座上所做的一整套约800项科学小实验几乎全部是这一类实验。555时基电路也是一个很方便开展的玩具教具制作范例。图3所示为我们组织学生开展的教具制作成果。

在图3所示的多功能演示教具中,传感器可以使用普通按钮开关、磁控开关、水银开关、光敏电阻、负温度系数热敏电阻等,控制装置可以使用具有声、光、电指示的小型用电器。当合上电源开关K,单稳态触发器IC(NE555)2脚处于高电平,3脚输出低电平,三极管VT截止,继电器不吸合,控制装置不动作。同时,电流经限流电阻R3流过LED1使其发光。当传感器动作时,如接入的传感器是负温度系数的热敏电阻时,当温度增加时,其电阻值降低,单稳态触发器IC的2脚处于低电平,使IC(NE555)翻转,3脚输出高电平,使三极管BG导通,继电器J得电而吸合,控制装置动作。同时,LED1熄灭,电流经限流电阻R4流过LED2使其发光。由于IC(NE555)的6、7脚接入了R2和C1组成的延时电路,其延时时间可以调节R2而改变。延时一段时间后电路复位,延时结束后IC(NE555)的3脚输出低电平,三极管VT截止,继电器释放,控制装置停止动作。同时,LED1发光,LED2熄灭,从而可以直观地显示电路的工作状态。

该多功能演示教具可以演示多种传感器控制相关装置工作,电路的延时时间可以调节,并可以通过LED的发光和熄灭来直观地显示。例如,水银控制开关接入AN端,整个装置(玩具)就成为随装置放置位置变化而产生信号的装置,可以成为抱起来就停止、放下来就发声的趣味玩具,给玩具外形设计提供灵感。

8 结束语

电子技术和教具等发明创造向玩具设计中应用推广,是极有意义并可以实现的。555时基电路是一个典型的电子设计应用于玩具的范例。电子专业设计人员与玩具设计人员良好的合作,是获得玩具创新源泉的良好方向之一。

摘要：555时基电路在玩具控制应用中占有重要的地位。本文结合作者在高职院校毕业设计以及在中学开展科技发明、教具制作的经验,介绍了555时基电路在玩具设计中的应用范例,介绍了声控、红外控制、位置控制等玩具及教具的设计思路和方法。本文对于玩具设计与制造专业的师生以及玩具设计人员有一定的参考作用。

关键词：555时基电路,控制类玩具,自制教具

参考文献

[1]何香凝.555时基电路的研究与应用[J],电子技术,2009(5):5-8.

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