3、電路原理

　　本項目機器人的控制電路和PVC-2號機器人項目基本是一樣的——典型的脈動充放電電路。

　　但是兩者還是有一點區別：PVC-2號項目的電解電容是一個4700uF，而本項目的電路采用的是三個2200uF的電解電容。

　　三個電解電容并聯在一起，其容值就是三個電解電容之和，這樣本項目采用的電解電容其實就是6600uF，比PVC-2號的4700uF大一點。對于本脈動充放電電路來說，電解電容的容量越大，儲電量就會越大，但充電的時間也會越長，不過放電的時間也會越長，持續運動的時間也會越久。

　　當然，本項目之所以用三個電解電容并聯在一起代替原來的一個電解電容，主要還是因為機械結構的需要，即用三腳支架作為平衡支撐的結構。

　　基本原理如下：

　　1）太陽能電池板給電解電容充電，電解電容兩端的電壓不斷上升；

　　2）當電路電壓達到LED二極管的導通電壓（2V左右）時，LED二極管導通；

　　3）三極管9015的基極從導通的LED二極管獲得足夠的導通電壓，則三極管9015導通；

　　4）三極管9015導通后，又使三極管9014的基極獲得足夠的導通電壓，則三極管9014導通；

　　5）三極管9014導通后，電機獲得電流開始轉動；

　　6）電機轉動，消耗電解電容中存儲的電能，電路電壓下降；

　　7）當電路電壓下降到低于LED二極管的導通電壓時，LED二極管截止；

　　8）雖然三極管9015的基極失去了來自LED的導通電壓，但是由于此時三極管9014已經導通，導通后的電流除了提供給電機轉動之外，還通過電阻分流了一部分重新回到三極管9015的基極（形成一個循環），即三極管的基極還是有足夠的導通電壓；

　　9）當電機繼續轉動消耗電解電容的電能時，電路電壓進一步下降，則即便三極管9014導通后回流給三極管9015基極的電壓也無法保證三極管9015繼續導通（循環被破壞），則兩個三極管都截止，電機停止轉動；

　　10）電解電容重新充電，繼續重復上面的各環節。

　　簡單的說，即：太陽能電池對電解電容充電，當充電量達到由LED二極管設置的充電上限后，則電路開始瞬間放電提供給電機轉動；雖然電機轉動消耗電能使電壓下降至低于LED二極管的下限，但是由于電路存在一個導通循環的機制，仍然會繼續放電讓電機轉動，能夠盡可能的把電解電容中存儲的電能都消耗掉；消耗完電解電容中的電能后，重新由太陽能電池對其進行充電……如此循環往復。

　　也可以這樣理解：太陽能電池對電解電容進行緩慢充電（太陽能電池的電流比較小），充電達到上限后對電機進行瞬間放電（電機的電流比較大）；放電停止的下限比較低，可以比較徹底的把充電的電量消耗完。

　　在PVC-Robot 2號機器人的項目中已經對該電路原理進行了更詳細的分析，這里不再重復。如果還有不清楚的，或者有興趣繼續了解的，可以點擊這里：PVC-Robot 2號 電路原理分析。

　　二、準備工作

　　本項目需要的器材主要包括：PVC線槽、小型電機（馬達）、太陽能電池、電阻、電解電容、二極管、三極管、螺絲/螺帽等。

　　本項目采用的PVC線槽沒有具體的規格要求。

　　以下列出本項目的主要器件：

　　三、制作過程

　　以下將按照制作的順序，全程介紹本項目機器人的制作過程。

　　3.1、電路焊接

　　本項目機器人的控制電路和PVC-Robot 2號機器人項目是一樣的，雖然一個是單個的大電解電容，一個是三只并聯在一起的小電解電容，但是電路板還是一樣的（電解電容可以外接）。

　　這是“電路板正面布局圖”（無焊點的一面，黑芯藍點為焊點，藍色帶代表焊點相連）：

　　這是“電路板底面布局圖”（有焊點的一面，黑芯藍點為焊點，藍色帶代表焊點相連）：

　　選讀內容——搭焊：

　　作為嘗試或者說作為進階，也可以省去電路板，直接對電子元件的引腳進行搭焊。

　　因為要圍繞電機直接搭焊，為了防止電機的金屬外殼把電路給短路了，可以在外殼上包一圈透明膠布。

　　直接把電子元件直接焊在電機的電極上。

　　焊接好的電路。

　　搭焊電路的效果比較有粗放的藝術質感，而且不同的人可能焊接布局的方式不同，最終的效果也都不一樣，作為DIY來說會比較有個性。但直接搭焊對于焊接的技巧要求比較高，尤其是稍微復雜一點的電路不好把握好。正因為如此，在我們PVC教程中只是把搭焊作為一個附屬的“選修”內容。