Два полушария
Эта игрушка (рис. 16) имитирует два полушария Земли - южное и северное. Они попеременно подсвечиваются разными цветами, южное - красным, северное - синим. Для большей досто-верности на полушария можно нанести сеть из параллелей и меридианов. Для этой игрушки пришлось подобрать два светорассеивателя диаметром около 60 мм от светодиодных ламп с цоколем Е27 разных производителей. Светорассеиватели имеют такие размеры, что один из них входит в другой с небольшим усилием и защёлкивается, держась вполне надёжно. Это нужно для того, чтобы включать/ выключать игрушку и менять элемент питания.
Рис. 16.
Рис. 17.
Схема игрушки показана на рис. 17. На транзисторах VT1, VT2 собран мультивибратор, частоту переключения которого можно изменять подборкой конденсаторов C1 и C2. Транзисторы открываются поочерёдно, подавая питание на светодиоды. Один из них - HL1, который включён непосредственно в цепь коллектора транзистора VT1. Обусловлено это тем, что этот светодиод красного свечения, и для него достаточно напряжения питания около 1,8 В. Второй светодиод - синего свечения, и для его надёжного свечения напряжение питания должно быть не менее 3 В. Если его включить так же, как и светодиод HL1, даже при небольшом уменьшении питающего напряжения его яркость сильно уменьшится. Поэтому для его питания использована так называемая вольтодобавка с использованием конденсатора С3 относительно большой ёмкости. Когда транзистор VT2 закрыт, этот конденсатор заряжается до напряжения около 2,5 В. На светодиод HL2 через диод VD1 и резистор поступает напряжение, которого недостаточно для его свечения, поскольку на диоде падает напряжение около 0,6 В. Когда транзистор VT2 открывается, на светодиод HL2 дополнительно поступает напряжение конденсатора С3. В результате работоспособность игрушки сохраняется при снижении напряжения питания до 1,8 В, при этом яркость, конечно же, уменьшается.
Рис.18.
Все детали установлены на односторонней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 0,5 мм. Её чертёж показан на рис. 18. Все детали, кроме светодиодов, выключателя питания и, конечно, держателя гальванического элемента для поверхностного монтажа. Применены резисторы типоразмера 1206, конденсаторы - танталовые типоразмера D (С3) и D или С (C1, C2). Светодиоды надо применить с максимально возможным углом излучения, чтобы они более равномерно освещали поверхность светорассеивателя. Выключатель - движковый малогабаритный.
Рис. 19.
Рис. 20.
Элементы для поверхностного монтажа установлены со стороны печатных проводников (рис. 19), там же установлен и светодиод HL2. На другой стороне размещены держатель гальванического элемента, выключатель и светодиод HL1 (рис. 20). Петлю для крепления игрушки надо сделать в северном полушарии. Его отверстие должно быть меньше, чем у южного. Поэтому, в зависимости от конкретного размера этого отверстия, размеры платы игрушки, возможно, придётся скорректировать. После проверки работоспособности плату вклеивают в отверстие.
Счастливый котёнок
Рис. 21.
Рис. 22.
Эта игрушка представляет собой голову котёнка (рис. 21), который спокойно сидит. Но если поднести к нему "миску с молоком", он начинает изнутри светиться разными цветами. Схема этой игрушки очень простая (рис. 22) и содержит источник питания - гальванический элемент CR2032, геркон SF1, с помощью которого напряжение подаётся на светодиод HL1, переключающийся разными цветами. Чтобы контакты геркона замкнулись, к нему надо поднести магнит. Он и размещён в "миске с молоком", которая сделана из пластмассовой крышки от бутылки любого напитка. В ней, ближе к краю (рис. 23), установлен и приклеен малогабаритный мощный магнит (взят из CD-привода). Закрыв крышку диском из непрозрачной пластмассы белого цвета, получим мискус молоком (рис. 24).
Рис. 23.
Рис. 24.
Сама игрушка склеена из одного круглого светорассеивателя (от лампы с цоколем Е27) и двух конусообразных (от лампы с цоколем Е14). Основание игрушки высотой около 15 мм отпилено от цоколя Е27. Из-за простоты схемы печатная плата не изготавливалась, её заменил пластмассовый диск толщиной 0,2...0,3 мм, на котором установлены держатель элемента питания и светодиод. Диаметр диска должен быть равен диаметру платы светодиодной лампы. С помощью шила прокалывают отверстия для выводов держателя и соединительных проводов. С одной стороны устанавливают держатель, с другой - с помощью термоклея светодиод. Применён малогабаритный герконот "Извещателя охранного точечного магнитоконтактного ИО 102-15/1" (старое название - СМК-3). Геркон имеет небольшие размеры и разную чувствительность с разных сторон. Его приклеивают с помощью термоклея к основанию с внутренней стороны (рис. 25) на высоте, равной высоте размещения магнита в "миске с молоком". Фломастером желательно нарисовать изображение котёнка, но красить корпус не следует, поскольку он должен быть прозрачным. Из щетины от одёжной щётки можно сделать усы. Уши котёнка можно уменьшить, если отпилить часть конусообразных светорассеивателей.
Рис. 25.
Снеговик (богатырь, Дон-Кихот)
Эта конструкция состоит из трёх светорассеивателей (рис. 26) и может быть основой для изготовления самых различных игрушек. Например, снабдив её носом из "морковки" и метлой, можно получить светящегося снеговика, а если к ней приклеить щит из алюминиевой платы от светодиодной лампы (рис. 27) и копьё, получится средневековый богатырь. Добавив к игрушке головной убор соответствующей формы, можно получить Дон-Кихота. При этом, конечно, потребуется соответствующая раскраска игрушки, она не должна быть сплошной, ведь игрушка подсвечивается изнутри.
Рис. 26.
Рис. 27.
Рис. 28.
Конструкцию игрушки поясняет рис. 28. Она состоит из трёх секций-светорассеивателей, которые склеены между собой. Если планируется изготовить снеговика, верхний светорассеиватель должен быть сферический, и на него надо при-клеить "ведро". В качестве основания использована пластмассовая крышка подходящего диаметра от банки для пищевых продуктов или лекарства. В основании располагаются плата, источ-ник питания и выключатель. Светодиод HL1 приклеен к основанию, а светодиоды HL2 и HL3 установлены в отверстиях нижнего и среднего светорас-сеивателей. Если применить мигающие или переливающиеся многоцветные светодиоды, можно обойтись без платы, закрепив держатель элемента питания и выключатель в основании с помощью термоклея.
Можно также управлять светодиодами с помощью трёхфазного мультивибратора, как это сделано в игрушке "Наливное яблоко". В этом случае схема игрушки будет соответствовать схеме на рис. 13. Только плата (рис. 29) будет немного отличаться, потому что на ней установлен выключатель питания, а светодиодов на ней нет.
Рис. 29.
Чертежи печатных плат находятся здесь.
Автор: И. Нечаев, г. Москва