太阳能动力昆虫机器人DIY-可爱的蚊子

f)马达启动后，会迅速消耗电解电容中存储的电能，整体电路的电压下降，直到无足够电压保持二极管的导通，则二极管截止。

g)由于NPN导通后会通过电阻分一定的电流给到PNP三极管的基极，使得即使二极管截止之后仍然有足够的电压在PNP三极管基极使其保持导通。

h)当马达转动继续消耗电解电容中储存的电能，整体电路电压进一步下降，即便NPN三极管导通后有通过电阻分给PNP三极管基极电压，但也会因为该电压降到低于其导通的电压，则PNP三极管截止，同时NPN三极管也截止。

接着，太阳能电池重新给电解电容充电，电路重新开始一次上面的各个步骤，循环往复。

(2)类比分析　　如果是原来没有电子基础的朋友，可能对前面常规方式的电路原理分析还是听得一头雾水，没有关系，下面我们将以通俗易懂的类比方式再进行一次分析。已经了解的朋友可以忽略跳过继续浏览后面的内容。

在之前介绍电子元件是都会类比到某一种容易明白的工具设备，其实那不仅仅是有助于了解电子元件，同时也是为下面用类比方式介绍电路原理做一个铺垫。

主要的流程如下：

1)下雨天气，“雨水收集器”收集雨水

2)收集到的雨水注入“蓄水池”

3)“蓄水池”蓄满水后会溢出，一次性倒出

4)水流顺着管道流向“阀门”和“水闸”

5)“阀门”和“水闸”关闭，水流无法继续向前流

6)水压升高，水流顶开“阀门”并通过“阀门”，水流到达“闸门1”的基极

7)水压升高，“闸门1”被顶开，水流从“闸门1”的发射极流向集电极

8)“闸门1”集电极流出的水流向“闸门2”的基极

9)水压升高，“闸门2”被顶开，水流从“闸门2”的发射极流向集电极

10)“闸门2”集电极流出的水流向“水车”，并且通过“水流减小器”流回“水闸1”的基极

11)“水车”在水流的冲击下转动，并消耗水流;水流经过“水流减小器”流回“水闸1”的基极

12)“水闸2”集电极流出的水经过“水流减小器”回流到“水闸1”的基极，确保“水闸1”继续打开，循环之下“水闸2”也能保持打开

13)“水车”转动继续消耗水流

14)当“水车”转动消耗大多数水流，“水闸1”和“水闸2”无法维持打开状态，全都关闭了

15)“水车”失去水流驱动，停止了转动

16)准备重新收集雨水，开始下一轮循环

以下为原理分析的模拟动画，希望能够有助于理解。

题外话

如果了解过本项目电路的朋友，可能会知道该电路原型建议采用的是闪光LED二极管(也称爆闪LED二极管)，即点亮后会自动以一定频率自动闪光的发光二极管(其之所以会闪光，其实是嵌入了一块用于控制闪光的芯片)。之所以使用这种类型的二极管，实际上就是因为只要LED二极管瞬间导通一次就可以令整个电路触发正常运行(之后发光二极管不需要继续导通)，而且因为只是瞬间发光，所以LED二极管消耗的电能比较小，让剩余的所有电能都能够用在电路的电机运行上。

本项目这里不使用这种闪光LED二极管，而是采用普通发光的LED二极管，主要是因为：

1)虽然说闪光LED比一般LED省电，但是一般闪光LED的导通电压比较，通常都高于3V，如果要采用这种闪光LED二极管，则我们整体电路的太阳能电池板就不能使用3V的，而是需要更换为3V以上甚至4V的，再加上本身闪光LED二极管也比普通LED二极管价格高，这样的话无形中增加了成本。

2)虽然理论上使用普通LED二极管的效率不如使用闪光LED二极管，但是经过我们实践，以我们目前项目的电路元件的参数，我们的机器人还是可以运行得比较顺畅的，一来是我们所采用的电机都是低能耗的，能够在比较低的电流下正常运行;二来我们采用的太阳能电池板的电流也比较高，能够提供较大的电流。所以即便是我们采用普通LED二极管多消耗了一些电能，但是还是不影响机器人的整体运行的。

二、准备工作

本项目需要的器材主要包括：PVC线槽、震动马达、太阳能电池、电阻、电解电容、二极管、三极管、拨动开关、螺丝/螺帽等。

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。