这是一件有趣的电子玩具,外形见图1。在红绿灯模型的底座里,装着一只接收器;用来发送控制信号的,是一面用塑料薄膜制作的三角小旗。小旗一挥,红绿灯立刻随着跳变——假设原先发光的是红灯,现在红灯熄灭,绿灯放光;如果原先发光的是绿灯,那就关熄绿灯开亮红灯。小旗一次次来回挥动,红绿灯随着交叉跳变,控制的有效距离在1~2米间。

小旗只有手掌大,所谓旗杆不过是一支细竹签,怎么能用来发送遥控信号呢?原来小旗挥动前曾在头发上摩擦了几下,塑料薄膜带电了。带电物体移动时,周围电场就发生相应的变化,这就是小旗控制红绿灯变化的缘故。
电路简介
遥控接收器的电路见图2。BG\(_{1}\)(场效应管3DJ6)用来构成直流电压放大器,它的栅极连接着一段粗导线A,作为接收小旗所发信号的“天线”。平时,栅极电压几乎等于零,漏极电压低于1伏;在接收到遥控信号的短时间内,栅极电位下降,漏极电压跳升到1伏以上,作为一个控制信号,送向IC1的置“0”端(R端)。

IC\(_{1}\)是CMOS数字集成电路CO43中的一个D触发器(见图3),在这里把它连接成单稳电路来使用。CMOS电路在电源电压取3伏时,阈值电压约为1伏。平时,R端电压低于1伏,等于无信号,IC1稳定于“1”状态,Q-端电压几乎等于零;在BG\(_{1}\)送来一个脉冲的瞬间,IC1翻转为“0”状态。Q-端电压跳升到近3伏,经R\(_{3}\)向接于置“1”端(S端)的电容C充电,一会儿置“1”端电压升到1伏以上,IC1又被触发而跳回“1”状态。因此IC\(_{1}\)每当R端接到一个脉冲后,它的Q-端就输出一个脉宽约0.35秒的满幅度脉冲,送向IC2的CP端。

IC\(_{2}\)是CO43中的另一个D触发器,它的Q-端与D端相接,这样它就成为一个T触发器了,每当CP端接到一个脉冲时,输出状态就翻转一次。
IC\(_{2}\)的Q、Q-两输出端各接一个3DG8型三极管,把输出信号加以放大后,去驱动LED1(红灯)或LED\(_{2}\)(绿灯)使它们发出光来。在IC2处于“1”状态时,红灯发光;在IC\(_{2}\)处于“0”状态时,绿灯发光。
制作和调试
制作可参考图4a进行。印制板上a、c、d三点断开处暂勿接通。场效应管和CMOS电路都容易遭受静电损伤,焊接时,电烙铁的外壳一定要接通大地或待烙铁热后切断电源再焊。电源E用两节5号电池串联而成。天线TX用一根直径1毫米左右、长约40厘米的漆包线,外套黄蜡套管,只露出两端焊接点(见图4b),对折后直立焊在印制板上。

在调试过程中,如果要装拆印制板上的元件或接线,一定要切断电源才可动手。调试采取下列步骤:
1.检查红绿灯电路:先接一段调试用的临时接线:取长约8厘米的接线一段,两端剥出线头,一端焊接在印制板电源正极的接点上,另一端悬空。用这是空线头去接触BG\(_{2}\)的基极,红灯就会发光;去接触BG3的基极,绿灯就会发光。
2.试验单稳电路的功能:用接线把IC\(_{1}\)的Q端IC的第5脚)和BG2的基极接通,这时红灯应该会发光。试用前述的悬空线头去触一下IC\(_{1}\)的R端(IC的第1脚),红灯立刻熄灭,过了片刻又会自动开亮。
3.试验T触发器的功能:拆掉IC\(_{1}\)Q端到BG2基极间的接线,把印制板上c、d两处断开点连结好。试用临时接线的悬空线头一次次地去接触IC\(_{1}\)的R端,红绿灯当能随之交替明灭。
4.测试接收电路:测量BG\(_{1}\)漏极电压,在无信号输入时应低于1伏。如果电压过高,可能是受杂散电磁场干扰的缘故,可把印制板移到离交流电源线较远的空旷处试试,一般便能得到正常的结果。
5.试验控制有效距离:连上印制板上a点断开处,然后拿一片塑料薄膜,摩擦带电后,试在“天线”近旁挥动,红绿灯当会随着交叉跳变。逐渐拉开试验的距离,看在多远的范围内能指挥自如。
至于玩具的外壳,大家可发挥创造才能,自己设计。 (朱蔼初)