一些玩具應用的科學原理是什么

一些玩具應用的科學原理是什么

　　玩具是很多人都知道的食物，但是很多的人不知道一些玩具的使用是有一定的科學依據的。下面是百分網小編為你精心推薦的玩具的科學原理，希望對您有所幫助。

　　1.反沖原理：反沖運動是當一個物體向某一個方向射出(或拋出)它的一部分時,這個物體的剩余部分將向相反的方向運動.

　　2.陀螺原理就是，一個旋轉物體的旋轉軸所指的方向在不受外力影響時，是不會改變的。人們根據這個道理，用它來保持方向，制造出來的東西就叫陀螺儀。我們騎自行車其實也是利用了這個原理。輪子轉得越快越不容易倒，因為車軸有一股保持水平的力量。陀螺儀在工作時要給它一個力，使它快速旋轉起來，一般能達到每分鐘幾十萬轉，可以工作很長時間。然后用多種方法讀取軸所指示的.方向，并自動將數據信號傳給控制系統。

　　3.不倒翁原理：使重力的作用線偏離支點，使重力對支點產生力矩，即抵抗力距。由于不倒翁傾斜的角度不斷增大，重力作用線的偏移量隨之增大，抵抗力矩也隨之增大，最終實現和外力力矩的平衡，不倒翁抵抗外力干擾、保持平衡的能力就是這樣形成的。

　　4.發條玩具的原理：里面有彈性鋼卷，可以把動力轉化為彈性勢能儲存，按按紐后又轉化為動能。

　　普通電動玩具車均為單向驅動，在運動中遇到障礙物時不會自動返回，此時電機由于受阻停轉或轉速變慢而引起電流成倍增大，使電機嚴重發熱，很浪費電池。本電路可以讓玩具車在遇到‘障礙物時自動返回，因此使流過電機的電流不致太大，從而保護了電機。

　　本電路由檢測電路、控制電路和驅動電路三部分組成，下面簡述各部分電路的工作原理。

　　檢測電路由R1、V3組成，用以檢測電機運動狀態，R1串聯在電機電路中，其原理是當電機轉動受阻時，通過R1的電流增大，當R1兩端電壓達到或超過0.6V時，三極管V3導通，集電極送出一個高電平信號，通過R12送到控制電路，作為控制轉向的信號。改變R1的阻值可以改變電流檢測的靈敏度，按圖中參數設定的動作電流是400mA左右，該電流為電機工作電流的3～4倍。

　　驅動電路由VA1、VA2、VB1、VB2等組成，屬于雙端平衡方式驅動。其原理是改變A、B驅動端的電壓極性就可改變電機的轉動方向。當驅動電壓為A負B正時，三極管VA1、VA2導通，電機正向轉動，當驅動電壓為A正B負時，三極管VB1、VB2導通，電機反向轉動。兩個穩定的相反極性的驅動電壓由控制電路供給。

　　控制電路由三極管V4、V5，V1、V2等組成，其中V4與V5構成雙穩態電路，可以從各自的集電極C和D輸出兩個穩定且極性相反的電壓送往驅動電路。V1、V2構成閘門電路，它們輪流導通，把換向信號輪流送到三極管v5、V4的基極，作為雙穩態電路的觸發信號。該部分電路的工作過程是：假定某時v5導通，則V4截止，則c處于高電平，D處于低電平。由于V2的基極電阻R7接在C處，故V2截止，而V1的基極電阻R6接在D處，故V1可以導通(但此時并未導通，因為V1發射極尚沒有高電平)。當換向信號產生時，高電平信號通過V1輸入V4的基極，從而使V4導通，V5自動截止，此刻C處為低電平，D處為高電平，又將使V1截止，而V2可以導通。當又一個換向信號產生時，高電平信號通過V2輸入V5的基極，又使V5導通，V4截止。整個電路的工作過程是：當電源接通，雙穩態電路將建立一個穩態，由于V4基極加了延時電容Cl，將使V5優先導通，而V4截止(初態必須如此，否則將使電機一開始就反轉)。C處輸出高電平到B處，D處輸出低電平到A處，即B正A負，電機正轉;當電機運動受阻，使流過電阻R3的電流增大并達到一定值時，V3導通，送出高電平信號，經V1輸入V4基極，使V4導通，而V5自動截止，電位變為C低D高，即B負A正，使電機反向運轉。此后每產生一次換向信號，均可使電機改變一次方向，從而實現了自動換向。電容器C2、C3起延時作用，可防止V1、V2誤導通。

　　VA1、VB1選用8550或9012等PNP三極管，VA2、VB2用8050或9013等NPN三極管，其余三極管NPN型可選用9014、1815等，PNP型可選用9015、1015等。圖中電阻阻值是按3V電源計算的，低至2.2V可正常工作。當電源電壓變化較大時，需適當調整R8、R9和Rl0、Rll的阻值。

　　要求

　　遙控車由遙控器和被遙控器車兩部分組成，其中遙控器上五個控制鍵控制遙控車的運動，它們分別是前進、后退、加速、左轉、右轉這五個功能。遙控器車通過接受遙控器發來的信號來完成相應的前進、后退、加速、左轉、右轉這五個動作。同時小車在轉向的時候亮對應的轉向燈。

　　控制芯片的選擇

　　SM6136/SM6135是專門為無線電遙控車設計的集成電路，性能穩定價格低廉。SM6136芯片把按鍵信息編制成特殊的串行數字編碼，經外圍電路高頻調制發射出去。SM6135接收芯片接收經外圍線路解調的編碼信號，經芯片內部的解碼電路解碼后，送出相應的控制信號去控制小車的運行。SM6136芯片管腳說明如表1所示。SM6135芯片管腳說明如表2所示。

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