我從小就夢想有一個(gè)多啦A夢的太陽能光控房屋，如今我終于夢想達(dá)成，之所以能實(shí)現(xiàn)兒時(shí)的愿望，歸功于自己不斷的學(xué)習(xí)電子電路知識(shí)和不斷探索的精神。兒時(shí)的自己總是想要得到這個(gè)想要得到那個(gè)，卻沒有去思考如何實(shí)現(xiàn)，這可能就是孩子的天性吧。如今，長大的我才知道一切想要的東西都需要憑借著自己的努力來獲得。

想必您兒時(shí)也有過這樣的夢想吧，下面就隨我一起來實(shí)現(xiàn)吧！

太陽能光控房屋，顧名思義是一個(gè)依靠太陽能做能源的自動(dòng)感光來實(shí)現(xiàn)光控制的小房子，當(dāng)然這個(gè)房子是不能住人的房屋模型。將小房子放在窗臺(tái)上或者能被太陽光照射到的地方，這樣在白天或者光線強(qiáng)的情況下小屋內(nèi)的燈不亮，并且默默地通過太陽能電池為充電電池儲(chǔ)存能量，待到夜晚或者光線暗的情況下，小房子里的燈開始亮起來，就好像夜晚時(shí)小房子的主人回來了打開了屋子里的燈一樣，聽我說的是不是有些童話色彩，呵呵。有的朋友聽我說完，可能在腦海中沒有建立概念，下面先看我做好的這個(gè)太陽能光控房屋（如圖1），從表面直觀的了解下吧。

（圖1）

制作之前我先說說設(shè)計(jì)思路。簡單的說就是一個(gè)太陽能存儲(chǔ)裝置和負(fù)載的組合。話雖簡單，但實(shí)現(xiàn)起來卻要考慮幾個(gè)問題，首先就是對太陽能的存儲(chǔ)部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，其次就是設(shè)計(jì)光控部分，還有屋內(nèi)的燈光準(zhǔn)備使用高亮散光LED來照明，所以要設(shè)計(jì)一個(gè)LED升壓部分。同時(shí)還要考慮小房子可用空間問題，以便將電路能順利固定到小房子內(nèi)。

看著電路圖，我就簡單介紹下工作原理。這個(gè)開關(guān)電路分為兩大部分，第一部分是光控電路，第二部分是升壓電路。第二部分的升壓電路也可以整體上看成一個(gè)負(fù)載，這樣比較容易理解。

當(dāng)外界光線條件改變時(shí)，由兩個(gè)三級(jí)管Q1和Q2的飽和與截止特性來構(gòu)成非門控制結(jié)構(gòu)，并經(jīng)過末端的三極管Q3來驅(qū)動(dòng)第二部分的升壓電路來工作。當(dāng)白天或光線強(qiáng)時(shí)，太陽能電池板BAT1為電池BAT2充電并且使發(fā)光二極管D3不亮；當(dāng)夜晚或者光線暗時(shí)，電池放電，電路中三極管Q3的集電極上施加0.6-3V的電壓時(shí)，三極管Q4和電感XFMR1構(gòu)成了一個(gè)振蕩電路，通過電磁感應(yīng)會(huì)在輸出端為發(fā)光二極管D3兩側(cè)產(chǎn)生峰值約為5V的脈沖電壓，經(jīng)過電解電容的濾波可將電流近似看成直流，驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管D3亮起。電路的工作原理基本上就是這么一個(gè)過程。

看到這里，您是不是忍不住要?jiǎng)邮种谱髁耍呛?，還不行，如果盲目入手這樣是很容易失敗的。所以需要知道這個(gè)電路每個(gè)元件的選用標(biāo)準(zhǔn)，下面我給大家介紹下制作時(shí)要使用的工具和元件具體選用情況。

選用的元件和工具有：

1、太陽能電池板一塊（如圖3）。太陽能電池板要根據(jù)小模型房屋的尺寸來選擇合適的大小。小尺寸的太陽能電池板一般開路電壓都在1-5V左右，單晶硅或者多晶硅太陽能電池的弱光性差，在陰天和室內(nèi)基本上不會(huì)有什么電流，且在戶外陽光直射的情況下短路電流一般不會(huì)超過150mA。所以選用2-4V的40-120mA的太陽能電池板比較合適。尺寸優(yōu)先的情況下我選了一塊邊長是52mm的正方形電池板，參數(shù)是2V50mA0.1W。這塊太陽能電池板的電流較小，充滿1節(jié)AAA750mAh的鎳氫電池需要較長的時(shí)間，在正常晝夜交替的情況下永遠(yuǎn)不會(huì)有電池過沖的沖情況出現(xiàn)，所以安全性還是比較高的。如果您選材時(shí)，建議使用2V~4V的電流在120mA以內(nèi)的太陽能電池板。

（圖3）

2、電阻4個(gè)和可變電阻1個(gè)（如圖4）。電阻R1的阻值是100K，R2和R3都是20K，R4是200歐姆，可變電阻R5選用0~20K的電阻，這個(gè)可變電阻在電路中起到控制感光的靈敏度的作用，從0歐姆到20K是靈敏度降低的過程，在全國各地光照條件不同，屋內(nèi)和屋外的光照效果也不同，可變電阻可按照自己的實(shí)際情況來調(diào)節(jié)感光靈敏度，這個(gè)可變電阻也可以不安裝直接用導(dǎo)線代替。

（圖4）

3、兩個(gè)肖特基二極管1N5819。一個(gè)高亮白光發(fā)光二極管（如圖5）。發(fā)光二極管可以根據(jù)自己的喜好選擇各種顏色的一個(gè)或者多個(gè)并聯(lián)。

（圖5）

4、四個(gè)三極管，兩個(gè)S9013和一個(gè)S9012還有一個(gè)S8050（如圖6）。三個(gè)管腳要對應(yīng)好不要弄錯(cuò)，初學(xué)者可以這樣辨別三極管的三個(gè)管腳，把圖6中三極管平面朝自己，三個(gè)管腳分別是E、B、C。或者最好用萬用表測量下。

（圖6）

5、一個(gè)電感一個(gè)電容和一節(jié)充電電池（如圖7）。首先說電容，電容選用帶極性的電解電容47μF，焊接時(shí)正負(fù)極性不要接反。電池根據(jù)自己的情況選擇，不要選用鋰電池不然還要考慮充電電路。一般選用AAA1.2V單節(jié)容量在600mAh左右的鎳氫電池就可以，因?yàn)殡娐分腥绻粠б粋€(gè)LED的話，電池電流在35mA以下，600mAh的充電電池足可以使LED整夜常亮了。如果充電電池選用大容量的，那么太陽能電池的電流也相應(yīng)選大些，不然在室內(nèi)或者太陽光不強(qiáng)的情況下，充電電池沒辦法充滿或者不夠夜間使用，畢竟太陽能電池的工作效率還是很低的。電感需要自己繞制，磁芯可以在廢舊的節(jié)能燈或者鎮(zhèn)流器的電路里得到，然后使用0.5mm的漆包線或者單股導(dǎo)線分別繞9匝以及15匝。對于初學(xué)者來說也許繞制電感是個(gè)大問題，那么經(jīng)過我的實(shí)驗(yàn)，有個(gè)簡單的方法，可以用0.5mm的漆包線對折成雙股的同樣長短，然后留足夠長后將一頭穿過磁環(huán)逆時(shí)針方向繞制13至20圈都可以，繞制完成后將對折的漆包線頭端剪斷，然后這一端就出現(xiàn)了兩個(gè)頭，另一端也是兩個(gè)頭，再把四根線修剪到合適長度后，將一端的兩根線的一根與另一端兩根線的一根焊接在一起，這樣一來四個(gè)端子就變成三個(gè)端子，這樣簡單的電感就制作完成了。

（圖7）

6、小房子模型一套（如圖8）。這個(gè)木質(zhì)房屋模型到書店或者玩具店可以買到，我買的這個(gè)模型5元錢一套，大小正合適而且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。房屋模型可以根據(jù)個(gè)人愛好來選擇適當(dāng)?shù)拇笮『涂钍?，不過小房屋模型要有窗戶或者門，為了夜間LED亮?xí)r出現(xiàn)半透光效果。

（圖8）

有的朋友是不是沒做過這樣的手工啊，這次可以做一個(gè)了。先打開模型包裝，會(huì)看到兩層帶輪廓的薄木板（如圖9）。

（圖9）

房屋的制作我這里就不多說了，相信朋友們都能順利完成，不過拆木板塊時(shí)要注意毛刺不要扎到手，有毛刺的地方可以用砂紙打磨下，下面看我怎么做的（如圖10）。

（圖10）

我選的這個(gè)小房子模型安裝完成后，長度大概10公分寬度8公分高度8公分（如圖11），如果除去屋頂空間不能使用外高度也就剩4公分左右，這樣一來屋內(nèi)可用空間就很有限了，為了適應(yīng)小房子的空間，電路和電路板就要設(shè)計(jì)的小巧一些。

（圖11）

怎么樣，自己蓋的房子還不錯(cuò)吧。房子放在一邊一會(huì)兒用。

7、需要用到的工具有30W電烙鐵和低熔點(diǎn)焊錫絲（如圖12）。

（圖12）

電子元件和工具都準(zhǔn)備完成了，這時(shí)我們該動(dòng)手制作電路了，如果有條件的朋友可以制作一塊PCB板，或者用一塊萬能板（如圖13），我根據(jù)房子的尺寸選用了一塊木色的萬能板，大小正好放到小房子里。

（圖13）

為了節(jié)省篇幅，焊接過程不詳細(xì)介紹了，焊接應(yīng)該是基礎(chǔ)課了，不多說。焊接完成的電路板（如圖14），圖中下面紅色的小電路板是用感光膜自制的貼片電路板，這個(gè)貼片板體積很小利于小空間DIY。如果有條件的朋友可以根據(jù)自己的實(shí)際空間大小來自制電路板，也可以自制貼片電路板。這里我為了安裝電池方便，在電路板上焊接了一個(gè)電池盒，也可以點(diǎn)焊到充電電池上，這個(gè)按自己實(shí)際情況來定。

（圖14）

裸板電路制作完成后，我們首先要做的就是測試。先安裝好事先準(zhǔn)備的充電電池，然后撕掉太陽能電池上的保護(hù)薄膜（如圖15）。

（圖15）

將裸板電路移動(dòng)到有陽光的地方，這個(gè)電路沒有設(shè)置任何手動(dòng)開關(guān)，只用了一塊太陽能電池作為電源和感光開關(guān)。這時(shí)你觀察下LED燈亮嗎，毫無疑問是不亮的，當(dāng)然必須是電路焊接正確的前提下了，如果在陽光下LED亮了，你就要檢查下哪里焊接錯(cuò)了。在陽光下測試正常后，我們繼續(xù)對弱光情況進(jìn)行測試，找一個(gè)不透光的遮蓋物蓋住太陽能電池板，觀察下LED是不是馬上就亮了起來，把遮蓋物拿走是不是LED馬上滅了，如果這樣你就成功了?？纯次覝y試的效果圖（如圖16）。

（圖16）

到這里，有的朋友可能就有疑問了，我的電路怎么什么情況下都沒有反應(yīng)啊。這對初學(xué)者來說是很有可能出現(xiàn)的。先別急，聽我來分析：首先檢查電池是否接好，LED的正負(fù)極性是否接反，二極管極性接的是否正確，還有就是自己手工做的電感是不是按規(guī)定做的。這幾點(diǎn)檢查后基本就沒什么問題了，你試試看吧。是不是LED聽話了。

電路測試通過后，下面就是最后的工作了，就是把電路板安裝到小房子里，這個(gè)工作說簡單也簡單，說難也難，為什么這么說呢，因?yàn)榘央娐贩诺椒孔永镉幸粋€(gè)美觀的問題，即能讓LED顯現(xiàn)出效果，又不能讓電路顯露出來，這個(gè)工作就因人而異吧，只要自己看著好看就行，呵呵。安裝前把太陽能電池用適當(dāng)長度的引線連接到房屋頂，自己設(shè)置好角度和位置然后固定，之后再固定小屋子里的電路板，最后固定你的一個(gè)或者多個(gè)LED燈吧。我都固定好了，看看我做的吧（如圖17、18）。這是在昏暗燈光條件下照的效果圖。

（圖17）

（圖18）

我這里就用了一個(gè)高亮散光LED，看我的二層閣樓還黑著呢（如圖19），如果你的模型的房間多，可以多并聯(lián)幾個(gè)LED，把每個(gè)屋子都點(diǎn)亮。

（圖19）

我的哆啦A夢的太陽能光控房屋完成了，我的夢想通過自己的努力實(shí)現(xiàn)了，心里的滋味美極了。

你想擁有一個(gè)自己的太陽能光控房屋嗎，快來跟我一起DIY吧。