CN109107173A - 一种多功能模型小车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能模型小车，包括：底盘、太阳能充电系统和电磁弹射系统，所述底盘上设有车轮，所述底盘上设有支撑座，所述支撑座上端设有横向设置的基板，所述底盘的底部设有充电电池；所述电磁弹射系统包括：基管和控制电路；所述太阳能充电系统包括：太阳能电池板和太阳能充电电路；所述太阳能电池板向上倾斜的设置在所述基板上，所述基管竖直设置在所述基板上，所述基管的外壁缠绕电磁线圈；通过电磁弹射系统和太阳能充电系统使得模型车功能多样，而且电磁弹射系统可增加模型车的趣味性，同时让玩家掌握和理解安培力等物理知识，寓教于乐。可用于模型车制作中。
Description
技术领域
本发明创造涉及模型教具技术领域，特别涉及一种多功能模型小车。
背景技术
模型车是一种按照一定比例缩小的车辆，种类很多，很受孩子们的欢迎，但是现有的模型车功能单一，可玩性不高，而且很少具有教具的功能，寓教于乐。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明提出一种多功能模型小车。
本发明解决其技术问题的解决方案是：一种多功能模型小车，包括：底盘、太阳能充电系统和电磁弹射系统，所述底盘上设有车轮，所述底盘上设有支撑座，所述支撑座上端设有横向设置的基板，所述底盘的底部设有充电电池；
所述电磁弹射系统包括：基管和控制电路；
所述太阳能充电系统包括：太阳能电池板和太阳能充电电路；
太阳能电池板向上倾斜的设置在所述基板上，所述基管竖直设置在所述基板上，所述基管的外壁缠绕电磁线圈；
所述太阳能充电电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、检测电阻、第一电容、第二电容、电流检测放大器、控制芯片、MOS管驱动模块、第一MOS管、第二MOS管、储能电感、第一二极管，所述太阳能电池板的正极分别与第一电阻的一端、检测电阻的一端连接，所述电流检测放大器用于检测流经所述检测电阻的电流，所述电流检测放大器的输出端与控制芯片的第一AD转换端连接，所述检测电阻的另一端与所述第一MOS管的漏极连接，所述第一MOS管的栅极与MOS管驱动模块的第一输出端连接，所述第一MOS管的源极分别与MOS管驱动模块的第二输出端、第二MOS管的漏极、储能电感的一端连接，所述储能电感的另一端与第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极分别与第三电阻的一端、充电电池的正极连接，所述第三电阻的另一端分别与第二电容的一端、第四电阻的一端、控制芯片的第三AD转换端连接，所述第一电阻的另一端分别与第二电阻的一端、第一电容的一端、控制芯片的第二AD转换端连接，所述控制芯片的输出端与MOS管驱动模块的控制端连接，所述MOS管驱动模块的第三输出端与第二MOS管的栅极连接，所述第二电阻的另一端、第一电容的另一端、第二MOS管的源极、第二电容的另一端、第四电阻的另一端、充电电池的负极均与太阳能电池板的负极连接；
所述控制电路包括：第一按键、第二按键、三极管、第五电阻、第六电阻、变压器、第二二极管、储能电容、稳压管、可控硅，所述变压器设有原边绕组、反馈绕组、副边绕组，所述充电电池的正极分别与第一按键的一端、第二按键的一端连接，所述第一按键的另一端与可控硅的控制端连接，所述第二按键的另一端与三极管的发射极连接，所述三极管的基极与第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端与原边绕组的一端连接，所述三极管的集电极与反馈绕组的一端连接，所述副边绕组的一端与第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极分别与储能电容的正极、稳压管的负极、电磁线圈的一端连接，所述稳压管的正极与第六电阻的一端连接，所述电磁线圈的另一端与可控硅的阳极连接，所述原边绕组的另一端、反馈绕组的另一端、副边绕组的另一端、储能电容的负极、第六电阻的另一端、可控硅的负极均与充电电池的负极连接。
进一步，所述电磁线圈的电感值为10mH。
进一步，所述基管的上端连接有透明的延长管，所述延长管的管身设有刻度尺。
进一步，所述储能电容的容值为680μF。
进一步，所述电流检验放大器为MAX4080。
进一步，所述MOS管驱动模块包括驱动芯片IR210。
进一步，所述控制芯片的型号为S3C2440A。
本发明的有益效果是：通过电磁弹射系统和太阳能充电系统使得模型车功能多样，而且电磁弹射系统可增加模型车的趣味性，同时让玩家掌握和理解安培力等物理知识，寓教于乐。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1是本发明创造的结构示意图；
图2是电磁弹射系统结构示意图；
图3是控制电路的电路连接示意图；
图4是太阳能充电系统的系统连接示意图；
图5是MOS管驱动模块的电路连接示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
实施例1，参考图1-图5，一种多功能模型小车，包括底盘1，所述底盘1上设有车轮，所述底盘1上设有支撑座，所述支撑座上端设有横向设置的基板2，所述底盘1的底部设有充电电池3，本小车还包括太阳能充电系统和电磁弹射系统；
所述电磁弹射系统包括：基管92和控制电路；
所述太阳能充电系统包括：太阳能电池板21和太阳能充电电路；
所述太阳能电池板21向上倾斜的设置在所述基板2上，所述基管92竖直设置在所述基板2上，所述基管92的外壁缠绕电磁线圈921。
所述太阳能充电电路包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、检测电阻22、第一电容C1、第二电容C2、电流检测放大器25、控制芯片23、MOS管驱动模块24、第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、储能电感L1、第一二极管D1，所述太阳能电池板21的正极分别与第一电阻R1的一端、检测电阻22的一端连接，所述电流检测放大器25用于检测流经所述检测电阻22的电流，所述电流检测放大器25的输出端与控制芯片23的第一AD转换端连接，所述检测电阻22的另一端与所述第一MOS管Q1的漏极连接，所述第一MOS管Q1的栅极与MOS管驱动模块24的第一输出端G1连接，所述第一MOS管Q1的源极分别与MOS管驱动模块24的第二输出端G2、第二MOS管Q2的漏极、储能电感L1的一端连接，所述储能电感L1的另一端与第一二极管D1的正极连接，所述第一二极管D1的负极分别与第三电阻R3的一端、充电电池3的正极连接，所述第三电阻R3的另一端分别与第二电容C2的一端、第四电阻R4的一端、控制芯片23的第三AD转换端连接，所述第一电阻R1的另一端分别与第二电阻R2的一端、第一电容C1的一端、控制芯片23的第二AD转换端连接，所述控制芯片23的输出端与MOS管驱动模块24的控制端连接，所述MOS管驱动模块24的第三输出端G3与第二MOS管Q2的栅极连接，所述第二电阻R2的另一端、第一电容C1的另一端、第二MOS管Q2的源极、第二电容C2的另一端、第四电阻R4的另一端、充电电池3的负极均与太阳能电池板21的负极连接；
所述控制电路包括：第一按键911、第二按键912、三极管Q3、第五电阻R5、第六电阻R6、变压器931、第二二极管D2、储能电容C3、稳压管D3、可控硅SCR，所述第一按键911和第二按键912均设置在基板2上，所述变压器931设有原边绕组、反馈绕组、副边绕组，所述充电电池3的正极分别与第一按键911的一端、第二按键912的一端连接，所述第一按键911的另一端与可控硅SCR的控制端连接，所述第二按键912的另一端与三极管Q3的发射极连接，所述三极管Q3的基极与第五电阻R5的一端连接，所述第五电阻R5的另一端与原边绕组的一端连接，所述三极管Q3的集电极与反馈绕组的一端连接，所述副边绕组的一端与第二二极管D2的阳极连接，所述第二二极管D2的阴极分别与储能电容C3的正极、稳压管D3的负极、电磁线圈921的一端连接，所述稳压管D3的正极与第六电阻R6的一端连接，所述电磁线圈921的另一端与可控硅SCR的阳极连接，所述原边绕组的另一端、反馈绕组的另一端、副边绕组的另一端、储能电容C3的负极、第六电阻R6的另一端、可控硅SCR的负极均与充电电池3的负极连接。
当所述电磁弹射系统工作时，可在基管92内放入铁质珠子，按压第二按键912，此时，所述原边绕组和反馈绕组在三极管Q3的基极和集电极之间形成正反馈，产生自激振荡，该自激振荡使得所述副边绕组两端产生电压，该电压作用在储能电容C3中，给储能电容C3充电，当储能电容C3充电满后，放开第二按键912，此时弹射系统处于待弹射状态。当按压第一按键911时，可控硅SCR导通，储能电容C3往电磁线圈921释放电能，并与电磁线圈921形成LC振动电路，电磁线圈921在基管92内形成交变的电磁场，该交变的电磁场作用在铁质珠子上，使得铁质珠子产生电流，并在安培力的作用下移动，从而从基管92中射出。通过该弹射系统使得学生更加直观的理解到安培力的物理原理，寓教于乐。
当所述太阳能充电系统工作时，电流检测放大器25对流经检测电阻22的电流进行检测，并将检测结果放大并传送给控制芯片23的第一AD转换端中，控制芯片23通过AD转换得到流经检测电阻22的电流值，即得到太阳能电池板21传送给充电电池3的电流值；同时第一电阻R1和第二电阻R2组成分压电路，控制芯片23的第二AD转换端通过所述分压电路采集得到太阳能电池板21的输出电压值；同时第三电阻R3和第四电阻R4组成分压电路，控制芯片23的第三AD转换端通过所述分压电路采集得到充电电池3的电压值；所述控制芯片23内部集成有MPPT算法，通过得到的充电电池3的电压值、太阳能电池板21的输出电流值和输出电压值，所述控制芯片23可输出PWM波，所述PWM波作用在MOS管驱动模块24中，使得MOS管驱动模块24的第一输出端G1、第二输出端G2和第三输出端G3输出不同的电平，从而控制第一MOS管Q1和第二MOS管Q2，实现以太阳能电池板21的最大功率点对充电电池3进行充电，实现太阳能充电功能。
本发明创造通过电磁弹射系统和太阳能充电系统使得模型车功能多样，而且电磁弹射系统可增加模型车的趣味性，同时让玩家掌握和理解安培力等物理知识，寓教于乐。
作为上述实施方式的进一步优化，所述电磁线圈921的电感值为10mH。
作为上述实施方式的进一步优化，所述基管92的上端连接有透明的延长管22，所述延长管22的管身设有刻度尺。可以通过刻度尺来得到铁质珠子的上升的距离。
作为上述实施方式的进一步优化，所述储能电容C3的容值为680μF。
作为上述实施方式的进一步优化，所述电流检验放大器25为MAX4080。
作为上述实施方式的进一步优化，所述MOS管驱动模块24包括驱动芯片IR210。
作为上述实施方式的进一步优化，所述控制芯片23的型号为S3C2440A。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (7)
1.一种多功能模型小车，包括底盘，所述底盘上设有车轮，所述底盘上设有支撑座，所述支撑座上端设有横向设置的基板，所述底盘的底部设有充电电池，其特征在于，还包括太阳能充电系统和电磁弹射系统；
所述电磁弹射系统包括：基管和控制电路；
所述太阳能充电系统包括：太阳能电池板和太阳能充电电路；
太阳能电池板向上倾斜的设置在所述基板上，所述基管竖直设置在所述基板上，所述基管的外壁缠绕电磁线圈；
所述太阳能充电电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、检测电阻、第一电容、第二电容、电流检测放大器、控制芯片、MOS管驱动模块、第一MOS管、第二MOS管、储能电感、第一二极管，所述太阳能电池板的正极分别与第一电阻的一端、检测电阻的一端连接，所述电流检测放大器用于检测流经所述检测电阻的电流，所述电流检测放大器的输出端与控制芯片的第一AD转换端连接，所述检测电阻的另一端与所述第一MOS管的漏极连接，所述第一MOS管的栅极与MOS管驱动模块的第一输出端连接，所述第一MOS管的源极分别与MOS管驱动模块的第二输出端、第二MOS管的漏极、储能电感的一端连接，所述储能电感的另一端与第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极分别与第三电阻的一端、充电电池的正极连接，所述第三电阻的另一端分别与第二电容的一端、第四电阻的一端、控制芯片的第三AD转换端连接，所述第一电阻的另一端分别与第二电阻的一端、第一电容的一端、控制芯片的第二AD转换端连接，所述控制芯片的输出端与MOS管驱动模块的控制端连接，所述MOS管驱动模块的第三输出端与第二MOS管的栅极连接，所述第二电阻的另一端、第一电容的另一端、第二MOS管的源极、第二电容的另一端、第四电阻的另一端、充电电池的负极均与太阳能电池板的负极连接；
所述控制电路包括：第一按键、第二按键、三极管、第五电阻、第六电阻、变压器、第二二极管、储能电容、稳压管、可控硅，所述变压器设有原边绕组、反馈绕组、副边绕组，所述充电电池的正极分别与第一按键的一端、第二按键的一端连接，所述第一按键的另一端与可控硅的控制端连接，所述第二按键的另一端与三极管的发射极连接，所述三极管的基极与第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端与原边绕组的一端连接，所述三极管的集电极与反馈绕组的一端连接，所述副边绕组的一端与第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极分别与储能电容的正极、稳压管的负极、电磁线圈的一端连接，所述稳压管的正极与第六电阻的一端连接，所述电磁线圈的另一端与可控硅的阳极连接，所述原边绕组的另一端、反馈绕组的另一端、副边绕组的另一端、储能电容的负极、第六电阻的另一端、可控硅的负极均与充电电池的负极连接。
2.根据权利要求1所述的一种多功能模型小车，其特征在于，所述电磁线圈的电感值为10mH。
3.根据权利要求1所述的一种多功能模型小车，其特征在于，所述基管的上端连接有透明的延长管，所述延长管的管身设有刻度尺。
4.根据权利要求1所述的一种多功能模型小车，其特征在于，所述储能电容的容值为680μF。
5.根据权利要求1所述的一种多功能模型小车，其特征在于，所述电流检验放大器为MAX4080。
6.根据权利要求1所述的一种多功能模型小车，其特征在于，所述MOS管驱动模块包括驱动芯片IR210。
7.根据权利要求1所述的一种多功能模型小车，其特征在于，所述控制芯片的型号为S3C2440A。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Country or region after: China Address after: 528000 Foshan Institute of science and technology, Xianxi reservoir West Road, Shishan town, Nanhai District, Foshan City, Guangdong Province Applicant after: Foshan University Address before: 528000 Foshan Institute of science and technology, Xianxi reservoir West Road, Shishan town, Nanhai District, Foshan City, Guangdong Province Applicant before: FOSHAN University Country or region before: China |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190101 |