冲锋式游戏车电路工作原理

[北京创业网-www.09010.com]消息：冲锋式游戏车

目前市售的电动或遥控玩具汽车，只能前进、倒退、原地打转或者发出一定响声，而控制者却不能与玩具汽车作奕战等相对游戏，则显得功能较单调。本文介绍的冲锋式游戏车，打开电源开关，冲锋车在原地停止10秒，发出电视游戏机声，装在车上的5只发光二极管随着响声同步闪光；在此期间，控制游玩者可用手中的电光枪射击冲锋车的机抢射孔，若光电枪击中冲锋车的机枪射孔，冲锋车带着爆炸声后退3秒左右；若击不中，冲锋车将发出机关枪声向前冲来，直到打中为止。在各种响声发出的同时，5只发光二极管都将随响声频率同步闪光，给人以趣味感和场面壮观感。既增加了少年儿童科学知识，又锻炼了机智果断、沉着冷静、遇事不慌的性格。

下面介绍冲锋式游戏车的工作原理及安装调试方法。

1．电路工作原理

冲锋式游戏车的电路如图61-1所示，它是由前进控制电路、后退控制电路、原地停止延时电路及音响控制电路和音响电路所组成的。

图中，与非门F3、F4、三极管BG4及继电器J2组成冲锋车前进控制电路；光电管BG1、三极管BG2、与非门F1、F2和继电器J1组成冲锋车后退控制电路；电阻R2、电容C2、与非门F3、F4和三极管BG4等组成原地停止延时电路；三极管BG5、BG6、电阻R5、R6、R7、R8及继电器J1、J2组成音响控制电路；四声集成电路IC、三极管BG7和发光二极管LED1～LED5及扬声器等组成模拟声响与同步闪光电路。

冲锋式游戏车的工作过程如下：

打开电源开关K，电路电源接通，此时由于没有光线照射到光电三极管BG1上，则BG1不导通，BG2截止，与非门F1输出高电平，F2输出低电平，BG3截止，继电器J1无电不动作，J1-2常闭触点接IC的(12)脚开关K2，发出电视游戏机声（若改接在IC的(11)脚，发出来福枪声）。因为F1输出高电平时，二极管D1处于反偏截止，电源经电阻R2向电容C2充电，在C2上的充电电压未到达F3翻转电平时，F3输出高电平，F4输出低电平，BG4截止，继电器J2不动作，电动机M不转，所以冲锋游戏车停在原地不动，但在电源接通时，三极管BG5、BG6则饱和导通，接通了音响电路电源，故电源接通时，冲锋游戏车停在原地不动，但却能发出电视游戏机（或来福枪）响声与同步闪光。

当电源通过R2向C2充电的电压，上升至F3的翻转电平（约经10秒）时，游戏车尚未击中冲锋车的光电窗孔（即BG1），则F3翻转输出低电平，F4输出高电平，BG4饱和导通，继电器J2得电吸合、其常开触点J2-1闭合，接通电动机M电源，电动机正转，冲锋车前进，与此同时，J2-2的常闭触点断开IC的K2，常开触点闭合，接通IC的(13)脚，使冲锋车前进时发出机关枪响声与闪光并发。

若在冲锋车原地停止的10秒内，或冲锋车前进途中，用电光枪击中了光电窗孔BG1时，BG2即饱和导通，电源通过BG2的集电结向电容C1迅速充电，使F1翻转输出低电平，F2输出高电平，BG3导通，继电器J1吸合，常闭触点J1-1断开电动机的正电源，常闭触点闭合，使电动机M原接电源正极改接在电源负极上。与此同时，电容C2上的充电电压因F1输出低电平，便通过二极管D1迅速放电，使F3输出高电平，F4输出低电平，BG4截止，J2释放，常闭触点J2-1闭合，断开电动机M接电源的负极端，改接在电源的正极端，电动机M反转，冲锋车后退。在继电器J1吸合时，另组常开触点J1-2闭合，接通IC的(14)脚，在冲锋后退时发出爆炸声与闪光。由于电容C1上的充电电压要经过电阻R1泄放，因此后退时间约3秒左右，冲锋车即停止不动，再经约10秒，电光枪没再次击中冲锋车的光电窗孔，冲锋车仍前进，重复上述过程。

冲锋式游戏车的动作程序如图61-2所示。

电光枪的电路如图61-3所示。它实际上是一个单管直流逆变器，由三极管BG、电阻R1、电容C1和逆变升压器B组成的振荡电路，将3V直流电压转变成峰值12V左右，频率为5～10kHz的脉动电压，经二极管D整流后向电容器C2充电。

当使用者瞄准目标后，扣动光电板机AN，C2就会向电珠ZD放电，使电珠发出夺目的闪光。当电珠选用2．2V。聚光手电筒灯泡时，由于它的灯丝前有一块凸透镜起聚光作用，所以灯丝炽热后，在离光源5m以内能产生一块光斑，若该光斑照在冲锋车光电窗孔上，光电三极管将立即导通，使冲锋车被击中。

虽然采用的逆变电路产生高出电珠额定值3倍以上的电压，使电珠发出夺目的白光，但由于工作时间极短，则电珠是不会被烧坏的。

2．元件选择

F1～F4为CD4011BE两输入端四与非门集成电路，也可选用C036等型，CD4011BE的管脚顺序如图61-4所示。

IC是四声五闪光集成电路，其型号为CW9545。

CW9545采用18脚双列直插式封装，引脚功能如图61-5所示。

CW9545软件封装印刷电路，如图61-6所示。

CW9545新型四声五闪光集成电路的特点是按下开关K1、K2、K3和K4时，它能分别发出来福枪声、电视游戏机声、机关枪声和炸弹爆炸声。与此同时，5只发光二极管LED1～LED5能随着这4种声音的变化而同步闪光。如果装上红、黄、绿、橙等多种颜色的发光二极管，则光彩变化更为绚丽多彩。

CW9545的应用电路如图61-7所示。图中的R1为振荡电阻，R1阻值变小时，声光节奏变快。R2为音量控制电位器，一般情况下可以不用。R3为保护电阻，防止发光二极管因电流过大、电压过高烧坏。1～5脚的输出电流均可达40mA，可直接接小电珠。K打开时，LED与声响同步闪烁；K闭合时，LED闪烁规律同声响无关。

J1、J2为超小型继电器，吸合电压为2．2V，工作电压为3V，触电对数为2常开、2常闭，可选用HG4099超小型电磁继电器。

电动机电源为2节2号电池。

电路电源为3节5号电池。

电光枪电源为2节5号电池。

上述电池最好选用高能镉镍电池，以利多次充电，较长时间使用。

电光枪的振荡变压器B，可用市售的MX?00桺扁形中波磁棒绕制，其尺寸为50×13×＊.5mm。绕制时，先在磁棒上垫两层绝缘胶带，然后用φ0．5mm高强度漆包线平绕300圈作L3，再垫上两层绝缘胶带，用φ0．27mm高强度漆包线70圈作L1；接着平绕40圈作L2，最后在外面垫上两层绝缘胶带即可。

冲锋车可以选用自己喜爱的电动玩具汽车，只要有前进与倒退功能即可。如果厂家生产，则需设计个造型新颖的冲锋车。

图中的三极管BG2～BG6，可选用任意NPN型三极管，如3DG12、9014等等，β＞80。

BG为PNP型三极管，选用3AX81，β＞60。

BG1为光电三极管，如3DU5或3DU12等。

图61-1中的电阻与电容规格是：

R1150kΩR2300kΩ

R3、R41．5kΩR5、R624kΩ

R7240kΩR81kΩ

R9100kΩC14．7μF，16V

C222μF，16VC3100μF，16V

D11N4001，D2、D32CP14。

LED1～LED5可选任意型不同颜色高亮度的发光二极管。

图61-3中：

R1 1kΩ R2 39Ω

C1 033μF、C2 470～1000μF，可选用CD11 16V电解电容，以利电光枪小型化。

D为整流二极管，选2CP10或1N4002。

有关开关，可购买成品或自制均可。

ZD为电珠，应选用2．2V聚光电珠。

3．安装

冲锋式游戏车的印刷电路如图61-8所示。

电光枪电路元件少，可不制作印刷电路，找一块大小相应的绝缘板，固定好各元件直接连线焊牢即可。

电光枪采用手枪形式，可购买塑料玩具手枪改制，或用相应材料粘制。电光手枪外形及安装结构示意如图61-9所示。

事前检查元件良好，组装与焊接无误，不需调试即可工作。

光电三极管BG1，应安装在冲锋车的正前方，且不被阳光直射的地方，应加有遮挡周围光线的挡光筒。

5只发光二极管依据自己需要，可以装在一起，也可分散布置。

冲锋式游戏车的示意图如图61-10所示。

4．游戏方法

参加游戏人数3～5人为宜。

（1）在规定的时间内，看谁用最短的时间击中冲锋车，使冲锋车在原位置后退；（2）在冲锋车冲锋前进时，看谁能用最短的时间将冲锋车击退；

（3）看谁能连续将冲锋车击退的距离最远，或者击退到规定地点用的时间最短；

 

（4）看谁在冲锋车前进时或击退到规定地点，用的子弹（即闪光次数）最少。