十路光电打靶机

🏠 首页 《无线电》杂志 1992年 🔗 第7期 🔗 第32页 分类:收音机制作讲座 🔗 万太云 🔗

本文介绍的光电打靶机,具有10套表演节目。根据需要,可以从2到10路任意调节,十分方便。从手枪发射来的脉冲红外光击中靶心时,靶机上的电动玩具就表演一套节目,击中一次表演一个,从1到10顺序表演。

手枪采用了击发报信,击发次数控制,电路自锁及演奏乐曲等电路,功能较齐全,击发次数终结时,电路自锁,枪体内奏出一首优美的乐曲。

本机有效工作距离大于15米。灯光、阳光下都能正常工作。适用于各种游乐场所,也可以用于其他遥控设备。

手枪工作原理

手枪工作原理见图1。从电路图可见,如扳机SB前,电路不工作,扣动扳机后,由NE555等组成的单稳时控电路导通,电路进入暂稳状态,暂稳时间t=1.1R5C4,输出端第三脚翻转成高电平,输出的高电位,向继电器KR2提供工作电压,KR2—1吸合,由IC3等组成的无稳态自激多谐振荡器得电导通,产生一串约4kHz的脉冲信号,由第3脚输出,经红外线发射二极管VD1射向空间。改变R2、R3或C1值,可改变振荡频率。

图1
图1 🔍原图 (1610×379)

需要对击发次数进行控制时,按下SB1开关,让脉冲计数器CD4017处于等待状态即可。它的触发信号由IC2第3脚提供。扣合一次扳机,IC2就向IC1输入一个触发脉冲信号,计数器的输出高电位也跳变一次。设第一次扣扳机SB时,计数器输出端的高电位在Q4端(第10脚),它正好与解锁开关SB2联接,V1饱和导通,并经倒相放大,继电器常开触点KR1—1吸合,音乐集成块IC4导通,扬声器奏出一首优美的乐曲。在KR1—1吸合的同时,常闭触点KR1—2释放开路,扳机SB失去电源,电路处于自锁状态,再扣扳机不起作用。为了省电和打靶继续进行,应尽快按一下解锁开关SB2。扳机SB就会恢复。

当打靶进行到第5次时,计数器输出端的高电位也跳变了5次,从原来的Q4端跳变到Q9端。上次解锁时,SB2的触点已接到Q9端,所以当高电位一到来,V1、KR1、IC4又一次导通,电路再次出现自锁,第一轮打靶结束。

靶机工作原理

靶机工作原理见图2。红外线接收管VD4接收到手枪发射来的信号直接输入到前置放大器第7脚。该放大器具有灵敏度高、增益高、输出波形好等特点。输入信号经放大和内部电路检波、整形、从输出端(第1脚)输出一个负脉冲,经V1反相并进一步整形放大,去触发计数器IC6的CP端(第14脚)。由于Q2端接有清零电路,当第一个脉冲信号到来的时候。计数器的输出高电平便从Q0端输出。第二个脉冲信号到来的时候,计数器的输出高电平便从Q1端输出。第三个脉冲信号到来的时候,计数器的输出高电平则返跳回Q0端,清零电路不能接到Q11端。因为接到Q1端时,计数器内部电路无法翻转,高电平不能实现跳变,计数器也失去正常工作状态,这就是本机至少也有两套节目循环表演的原因所在。SB0处于SB00位置时,节目从1至10全部开通。

图2
图2 🔍原图 (1395×854)

第一个脉冲信号触发CP端时,计数器的高电位从Q0端输出,V2饱和导通,并经反相放大,其输出作为第一路时控电路的电源负极,IC7进入暂稳状态,第三脚翻转成高电平,继电器KR3吸合,第一路电动玩具表演节目。IC7暂稳态结束,第三脚又翻转成低电平,V=0,继电器KR3释放,电动玩具表演停止。调整R19、C10数值,可以增减表演时间。

图2只画出前3路定时电路,后71路同第3路,其元件数值也对应相同。路数选择开关SB0的接线片与计数器的输出端对应联接就行了。

元件与调试

红外线发射管VD1要选择发射功率大一些的,VD2用微型光电二极管,IC4可用“祝你生日快乐”等音乐集成块,继电器KR1、KR2选用微型继电器,SB1、SB2用微型接钮自锁开关。枪体可自制,也可以用购买的玩具手枪改制。印刷电路板根据枪体自制。VD1前面应加装透镜,并调整距离,使发射距离达到最大。

线路焊接无误后可进行统调。断开R2后的线路,接上6V电源,测瞬间工作电流在200~250mA之间,若悬殊过大,调节R1使之满足要求。调好后接上断开的线路,调第二级。接上电流表,电源接在扳机前面,电流表指针应有0.35秒的摆动时间,或观察继电器KR2有无短暂的吸合释放动作。时间过长过短,调节R5或C4数值即可。第三级是检查击发次数控制电路,按下SB1,使计数器处于等待状态。再连续扣扳机,到电路出现自锁并有乐曲声为止,奏完乐曲解锁(按一下SB2),再扣扳机5次,电路应再次出现自锁、说明击发次数控制电路工作正常,否则,应检查焊接质量,C7是否合格以及电源电压是否误差过大。

VD4是高能红外线接收管,SB0是路数选择开关,买不到成品时可用旧电位器改制。为了提高打靶距离,还必须在VD4前加装聚光镜。本文作者利用市售的放大镜式铅笔刀上的放大镜,效果很好,参见图3。为防止杂散光干扰,须在聚光镜前装一片红色滤光玻璃,或红色透明有机玻璃。(万太云)

图3
图3 🔍原图 (402×265)