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模型飞机定时器的设计与制作

[日期:2016-08-07] 来源:  作者: [字体: ]

 

  想制作一只不干扰他人的模型飞机的想法已有多年了,但原先设计的是一只耗电极大的模型飞机,而且其机身空间很小,根本装不下重达五磅的无线电控制设备。经过改进,现在使用的是采用小型马达和几节镍镉电池的小型、轻量的模型飞机。
  
  但新的问题是它容易飞出视线范围或闯入交通干线而造成事故。即使上述两种情况都未发生,也需设法在模型飞机着陆后及时关掉马达,以防止机身蹦跳和节省电能。由于经常会发生飞机落地时轮子朝上的情况,这时会使电能的消耗比在空中时大得多。针对上述情况,需要制作一个定时器来切断马达电路,定时一般控制在10秒左右。
  
  对这种定时器的要求,一是要小巧,二是要能在低电压下通过大电流,三是能以不同的电源电压工作以适应不同的电源设计。本文提出的定时器只需改变一只电阻的阻值就能适用于各种不同的电源电压。
  
  电路原理:下图是定时器原理.图中电源由3. 6V的电池Bl提供,其核心为一片CMOS 555振荡器/定时器IC1,接成单稳电路。合上S1加电源时,C2开始经R3充电,当C2上电荷充到预置电平后,即ICI的⑥脚达到高门限电位时,定时周期开始,这时IC1的③脚输出变高,此高电位使Q1导通,接着又使Q2导通。 Q1用来控制定时器的通断,Q2用来供应大电流。这样,马达的低压端经Q2与地接通,马达运转。与此同时,由于C2上的电荷经IC1的⑥脚逐渐泄放,到低门限电位时,IC1的③脚又返回低电位,使Q1、Q2依次截止,马达停止转动。
  
  电路中的二极管D1是为了保证在电源切断后,定时电容C2上的电荷能迅速泄放掉,D2用来保护Q2,使其免受马达线圈在电源关断瞬间产生的电感性反冲电动势的冲击,C3用来在接通电源时使触发输入脚保持低电位,直至定时器运行正常为止。
  
  电阻R5的选用要与所用的电池节数相配合。由于Q2基极电流约为75mA,而镍镉电池每节为1. 2V。  R5在用3节电池时为22Ω,4节为33Q,6节为68Ω,8节为100Ω,10节为120Ω。在较低的电源电压时,R5用1/4W,在高电压时,R5需改用1/2W的电阻。
  
  制作方法:定时器的元件选用较为宽松,整个电路除两只开关、电池组和马达外,全部装在一个单面印制板上。为节省空间,IC1可直接焊在板上,Q2则焊接后往里弯向与印制板平行的方向,然后在Q2与印制板之间用一小滴硅胶固定,以保护模型飞机在硬着陆时的冲击影响。由于Q2平放时金属面朝上,因此可保证有适当的空气冷却作用。板内元件焊接好后,再连接S1、S2、电池夹和马达接线。至于S1、S2、电池夹和马达本身,则可固定在模型飞机外壳上较顺手的位置,印制板则可放入机身内部。也可采用T型配置结构,即将电池夹、电源开关S1和定时器开关S2装在另一块印制板上,并将电路印制板呈直角胶合在此板上,再将此板固定在机身上,使电路印制板插入机身,而开关印制板与机身侧面平整固定。

模型飞机定时器


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