太陽能動力昆蟲機(jī)器人DIY-可愛的蚊子

二極管的電子符號，喇叭口的一端為為正極。下圖中左邊一個的為普通的二極管，右邊的兩個都是發(fā)光二極管(兩種不同的表示方法，都帶表示發(fā)光效果的箭頭)。

如果把電流比喻成水流的話，二極管可以看成一個“限定了水流方向的可以根據(jù)水壓自動控制的閥門”，當(dāng)水流的壓力達(dá)到一定程度后，水流會頂開閥門允許水流通過，但是同時水流不會往入水口倒灌(入水口位置高于出水口，實(shí)現(xiàn)單向流動;用專業(yè)的比喻就是一種稱為“逆止閥”能夠控制水不會倒流的閥門)。

本項(xiàng)目中二極管的作用就是一個閥門的功能，閥門要打開需要一定的條件，這可以理解為水量夠多達(dá)到一定的水壓時，閥門打開允許水流通過。

二極管“打開閥門”，實(shí)際上就是所謂的“導(dǎo)通”，即二極管兩端的電壓達(dá)到一個下限值時二極管就導(dǎo)通允許電流通過。一般普通的硅材料的二極管的導(dǎo)通電壓為0.7V(伏特)，而本項(xiàng)目我們采用的LED發(fā)光二極管的導(dǎo)通電壓為2V(伏特)左右，也就是說當(dāng)達(dá)到2V(伏特)左右時LED發(fā)光二極管導(dǎo)通，同時發(fā)出亮光。

本項(xiàng)目之所以采用LED發(fā)光二極管，是因?yàn)槲覀兿ＭO(shè)置一個導(dǎo)通條件為2V左右的閥門。如果要采用一般的硅材料的非發(fā)光二極管，因?yàn)槠鋵?dǎo)通電壓條件比較低，要整體導(dǎo)通條件達(dá)到2V的話，我們就需要把三個普通的二極管串聯(lián)在一起(每個導(dǎo)通電壓0.7，三個就是2.1V)。即三個普通的硅二極管串聯(lián)可以代替一個LED發(fā)光二極管，當(dāng)然為了簡單且減少元件的數(shù)量，我們建議還是采用LED發(fā)光二級管。

這里要提醒一下，本項(xiàng)目建議采用紅色發(fā)紅光的LED發(fā)光二極管，這種二極管相對來說導(dǎo)通電壓比較低，而其他顏色的導(dǎo)通電壓比較高(接近甚至達(dá)到3V，綠色發(fā)綠光、黃色發(fā)黃光的相對都比較高，而白色發(fā)其他顏色光的最高)，否則可能會影響效果——即影響閥門的靈敏度，可能導(dǎo)致閥門很難被打開。

(4)三極管

三極管有三個引腳(因此得名)，在本項(xiàng)目中的基本作用可以理解當(dāng)“控制引腳”的電壓達(dá)到一定程度后把另外兩個引腳連通從而允許電流通過。

三極管的兩個引腳是不同的，其中“控制引腳”稱為“基極”，用字母“B”表示;另外常連接著電源的，相當(dāng)于引入電流的那一引腳稱為“發(fā)射極”，用字母“E”表示;還有一個引腳是作為輸出電流給目標(biāo)的，稱為“集電極”，用字母“C”表示。

三極管通常分為NPN和PNP兩種類型(這里不做詳細(xì)介紹，如果不明白的可以百度一下)，簡單的理解就是：

a)NPN型的三極管，其“發(fā)射極”固定連接的是電源的負(fù)極，即實(shí)現(xiàn)的功能就是控制負(fù)極的電流從“集電極”輸出;

b)PNP型的三極管，其“發(fā)射極”固定連接的是電源的正極，即實(shí)現(xiàn)的功能就是控制正極的電流從“集電極”輸出。

注：實(shí)際上電流沒有正負(fù)極之分，電流都是從電源正極流向電源負(fù)極，上面這樣提只是便于簡化表述。

下圖三極管的電子符號，左邊的兩個為NPN類型(有兩種表示方法)，右邊的兩個為PNP類型(有兩種表示方法)。 NPN和PNP兩者的符號區(qū)別只是發(fā)射極箭頭的方向，NPN是箭頭向外的，而PNP是箭頭向內(nèi)的，這個箭頭其實(shí)就是電流的方向(電流實(shí)際上從電源正極流向負(fù)極的)，正好也就是NPN型的發(fā)射極是接著電源負(fù)極，而PNP型的發(fā)射極是接著電源的正極的。

如果把電流比喻成水流的話，三極管可以看成一個“由注入的水的水壓控制的水閘”，當(dāng)從控制口注入的水的水壓達(dá)到一定程度后，水閘會打開，水閘上游的水會流向下游。如果NPN型三極管說是“控制水是從東流向西的水閘”，則PNP型三極管就相當(dāng)于“控制水從西流向東的水閘”。(姑且可以這樣理解)

三極管有比較多的參數(shù)指標(biāo)，這里不展開講，有興趣的可以自己百度一下。這里只提一個參數(shù)——“最大電流”，也就是說三極管最能夠承受多大的電流通過，用我們水流的例子理解就是這個水閘單位時間里最大能夠允許多大的水流通過(立方/秒)。我們這個電路由于采用的是太陽能電池供電，實(shí)際電路的電流并不大，所以我們選擇三極管的時候就按照比設(shè)計電流稍微大一點(diǎn)的指標(biāo)進(jìn)行選型。 　　本項(xiàng)目采用兩個三極管，一個是NPN的，型號為9014;一個是PNP的，型號為9015。

如果看過這個電路圖原始版本的朋友可能會知道，他原來采用的兩個三極管的型號為2N3904和2N3906，那兩種三極管的最大電流是0.2A。其實(shí)這個影響不大，之所以我這里改為9014和9015是因?yàn)樵谖覀儑鴥?nèi)，后面這兩種型號的三極管相對容易找一些，而這兩種型號的三極管最大電流雖然只是0.1A，但是對于我們這個電路來說還是足夠了的。

(5)震動馬達(dá)

本項(xiàng)目的動力來自震動馬達(dá)產(chǎn)生的震動波。關(guān)于震振動馬達(dá)在前面的驅(qū)動原理的章節(jié)中已經(jīng)有了詳細(xì)的介紹，這不再重復(fù)。

馬達(dá)的電子符號如下圖(兩種表示方法)，圓圈里面的字母“M”其實(shí)就是英文單詞“Motor”(譯為：發(fā)動機(jī)、馬達(dá))的首字母。

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