工程师制作故事:手工制作光能转动机器人

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8）虽然三极管9015的基极失去了来自LED的导通电压，但是由于此时三极管9014已经导通，导通后的电流除了提供给电机转动之外，还通过电阻分流了一部分重新回到三极管9015的基极（形成一个循环），即三极管的基极还是有足够的导通电压；

9）当电机继续转动消耗电解电容的电能时，电路电压进一步下降，则即便三极管9014导通后回流给三极管9015基极的电压也无法保证三极管9015继续导通（循环被破坏），则两个三极管都截止，电机停止转动；

10）电解电容重新充电，继续重复上面的各环节。

简单的说，即：太阳能电池对电解电容充电，当充电量达到由LED二极管设置的充电上限后，则电路开始瞬间放电提供给电机转动；虽然电机转动消耗电能使电压下降至低于LED二极管的下限，但是由于电路存在一个导通循环的机制，仍然会继续放电让电机转动，能够尽可能的把电解电容中存储的电能都消耗掉；消耗完电解电容中的电能后，重新由太阳能电池对其进行充电……如此循环往复。

也可以这样理解：太阳能电池对电解电容进行缓慢充电（太阳能电池的电流比较小），充电达到上限后对电机进行瞬间放电（电机的电流比较大）；放电停止的下限比较低，可以比较彻底的把充电的电量消耗完。

在PVC-Robot 2号机器人的项目中已经对该电路原理进行了更详细的分析，这里不再重复。如果还有不清楚的，或者有兴趣继续了解的，戳这里晒太阳的蚊子·光能电机昆虫的电路原理。

2准备工作

本项目需要的器材主要包括：PVC线槽、小型电机（马达）、太阳能电池、电阻、电解电容、二极管、三极管、螺丝/螺帽等。

电子电路是与前几个项目一样的太阳能脉动充放电控制电路，作为一个经典的电路基本上可以做成通用电路板，见下图，其中LED发光二级管这次选择黄色的。

以下列出本项目主要器材，其中的采购预算，由于有些器材采购时一般是批量的，而本项目中实际使用用不了那么多（剩下的可以留在以后的其他项目上），所以另外加了一项成本折算。

主要的器材都可以从网上购买，我列出了一些淘宝上的网址，基本上我也是通过这个渠道进行采购的，供大家参考。

名称 规格 数量 采购预算/成本折算 来源 用途

3制作过程

以下将按照制作的顺序，全程介绍本项目机器人的制作过程。

3.1电路焊接

本项目机器人的控制电路与PVC-2号机器人项目是一样的，关于电路焊接的说明这不再重复，具体请参考晒太阳的蚊子·光能电机昆虫的电路焊接。

这是“电路板正面布局图”（无焊点的一面，黑芯蓝点为焊点，蓝色带代表焊点相连）：

这是“电路板底面布局图”（有焊点的一面，黑芯蓝点为焊点，蓝色带代表焊点相连）：

3.2四足底座

用剪刀把PVC线槽裁剪成如下的形状和尺寸，即两组双足支架。

把两组支架叠在一起，中间打一个孔，并把齿轮按下图所示装好。

这里之所以用这个齿轮，一方面是这个齿轮的孔径是1mm正好可以装上我们选择的轴径为1mm的电机；另一方面可以比较方便的把底座的两组四足支架固定在一起。

把两组支架用502胶水贴在齿轮上，并且把支架的前端剪小一点，并且用尖嘴钳折成如下图所示的样子。

3.3太阳能电池

把两片太阳能电池板用双面胶布贴在一块PVC方条上，并且在方条中心打一个孔供M2*6的螺丝固定用。

因为太阳能电池板的背面有电极，所以只能对没有电极的一端进行固定，同时用金属线把两片太阳能电池板的正负电极焊接在一起，即把太阳能电池串联起来。

3.4安装电机

用PVC线槽剪一个长方条，对比电机的长度和电路板的尺寸，折成如下图所示形状的支架。

把电机如下