电子玩具——逗人的米老鼠

（陈鹏飞）地板上有一只“电子米老鼠”，小弟弟拿着电筒去捉它，可是，只要电筒光一照到米老鼠头上，它就吱地一声跑开了。米老鼠跑了半个圈后自动停了下来，等小弟弟再把光照到它头上，又会跑半个圈，再停下来。

这里向大家介绍“电子米老鼠”的电路以及工作原理。

图1是玩具的电子控制电路，它分为光电触发、动作延时和动力控制三部分。

玩具的动力由电动机M提供。电动机M不转动，此玩具静止，只有当继电器J吸合，接点J\(_{1}\)接通时，电动机M才工作，推动玩具行走。

电路中晶体管BG\(_{2}\)、BG3构成“单稳态电路”。电源开始接通时，BG\(_{2}\)导通并饱和，它的集电极处低电位，BG3也因基极处低电位而截止，继电器J不吸合。这时电容C\(_{2}\)被充电，两极电位是右高左低。整个电路处于“稳定状态”。

当光敏二极管D\(_{1}\)受到光照时，它的反向电阻急剧变小，使晶体管BG1由截止变为导通，BG\(_{1}\)的集电极电压也迅速降低，相当于输出一个负脉冲。这个变化经C1和D\(_{2}\)传送到BG2的基极。BG\(_{2}\)管因基极电位突然下降，由导通变为截止，它的集电极电位即升高，通过R6的交连使BG\(_{3}\)由截止变为导通，继电器随即吸合。这个过程称为电路“翻转”。但是这种状态并不能长久保持，这是因为BG3导通后集电极电位降低，电容C\(_{2}\)将通过BG3、电源和R\(_{4}\)这样一条回路放电，电容左端电位逐渐回升，等它趋向BG2的导通电压值时即能使BG\(_{2}\)再次导通，电路又回到了“稳定状态”，继电器则因BG3截止而释放。

电路翻转后继电器吸合时间的长短，由C\(_{2}\)放电速度决定。C2与R\(_{4}\)的容量和阻值越大，继电器吸合时间就越长。

为了防止电源刚刚接通时，BG\(_{3}\)抢先导通，使继电器接点吸合抖动，在J线圈上并联一个大容量电解电容器C3。

光敏管2CU3的外形如图2，引线较长的一根是正极。用万用表可对它进行简单测试，方法如图3所示。用R×1K档测它的反向电阻，无光照时读数为1兆欧以上。用手电筒光照它顶端窗口，读数迅速下降到几十千欧甚至几千欧。如果电阻读数始终很小，光照时无变化，可能是正负极接错了。

光敏管也可以用去掉管壳的3AX或3AG等三极管代替，使用方法如图4。为了防止日子长久光敏性衰退变化，最好用透明材料把管芯封起来。

电路使用的晶体管均为3DG6，选β值大一些的管子效果较好，如β在70～100之间。尤其是BG\(_{3}\)管，β值过小会使继电器动作迟钝失灵。

继电器J是上海玩具二厂出品的小型灵敏继电器，吸合电压6伏特，工作电流15毫安。若手头已有的继电器工作电流较大，BG\(_{3}\)可改用3DK4、3DG12等型号。由于继电器触点控制的电流强度较大，不宜用干簧管继电器。

控制电路耗电很少，仅几毫安到十几毫安，为减小体积和重量，可用6伏积层电池供电。

电动机M可用D—1或DZ—202型玩具电动机，由于工作电流较大，启动频繁，所以要单独用两节一号电池供电。

图5是控制电路的印刷线路图，使用继电器形状不同时要作相应修改。

零件焊好后检查无误，就可以接通电源进行调试。正常情况下，光敏管不受光照时，继电器不吸合，电机不转。在光敏管受光照的瞬间，继电器吸合，电机转动。这时无论光敏管是否继续受光照，在一定时间内继电器将保持吸合。保持时间的长短可以通过改变R\(_{4}\)阻值调整。R4越大，保持时间也越长。但R\(_{4}\)不能太大，否则会造成电路工作不稳。若要延长保持时间，则应加大C2的容量。如R\(_{4}\)、C2按图1电路所标的数值，继电器吸合时间为3～6秒。保持时间结束，继电器自动释放，电机停止。这时需再次用光照射光敏管，电机才能再次启动。

表1是各晶体管集电极电压大小及变化情况，供调试时参考。

玩具的机械传动部分，结构应力求简单，也可以利用现有电动玩具改制。由于各人的具体条件和要求不同，这里不作详细介绍。

光敏管2CU3用软线从线路板上引出，固定在玩具外壳适当部位（如小动物的眼睛上），感光窗口一定要露在外面。如果希望在两三个地方都能完成光电控制，可以把几支光敏管分别固定后并联起来，相同极性接在一起。

为了缩小玩具走动范围，组装时要把前轮轴稍微装偏一点（与车身不垂直），这样可使玩具行走路线是个圆圈。