Viskas, ką reikia žinoti apie pradedančiąją elektroniką: 12 žingsnių

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Labas dar kartą. Šioje instrukcijoje aptarsime labai plačią temą: viskas. Žinau, kad tai gali atrodyti neįmanoma, bet jei pagalvoji, visas mūsų pasaulis yra valdomas elektroninėmis grandinėmis, pradedant vandens valdymu, baigiant kavos gamyba ir baigiant kelionėmis į darbą/ mokyklą. Ir visus šiuos elektroninius prietaisus valdo labai panašūs komponentai (rezistoriai, tranzistoriai, potenciometrai, kondensatoriai, jungikliai ir daug, daug, daugiau). Visi šie komponentai atlieka vieną iš šių užduočių- priima duomenis, apdoroja duomenis ir pateikia duomenis. Pvz., Pelė (kuri yra daugybės smulkių dalių derinys) matuoja padėtį, kompiuterio procesorius galvoja apie šią informaciją, o kompiuterio monitorius perkelia žymeklį pagal pelę. Pradėkime šią „Instructable“peržiūrėdami kai kuriuos aukščiau paminėtus komponentus.

1 žingsnis: perjunkite

Aha, senas geras jungiklis. Beveik kiekvienoje kada nors sukurtoje elektroninėje grandinėje yra vienas iš jų. Jei turite gerą grandinę, kurios nėra, komentuokite žemiau (monetų elementų baterijos ir šviesos diodai čia neskaičiuojami). Bet kokiu atveju, jungiklis turi vieną darbą- praleisti elektros energiją arba ne. Apie šį neišsakytą elektronikos herojų nėra daug ką pasakyti.

2 žingsnis: rezistoriai

Rezistoriai yra bet kurios grandinės kertinis akmuo. Man būtų sunku rasti bet kokią PCB (tai yra spausdintinė plokštė, skirta pasauliui), kurioje nebūtų vieno iš šių gyvybiškai svarbių įtampą mažinančių objektų. Rezistoriai naudojami paimti vieną įtampą ir sumažinti ją iki žemesnės. Nereikia daug pasakyti apie šiuos gyvybiškai svarbius komponentus.

3 žingsnis: Trasnistoriai

Tranzistoriai gali būti painūs, ypač su visais skirtingais tipais. Iš esmės tranzistorius yra puslaidininkinis jungiklis, kurį sukelia elektros srovė. Šie maži, bet galingi jungikliai yra įvairių modelių, kurių kiekvienas turi šiek tiek skirtingus tikslus. Kiekviena šiuolaikinė grandinė, galinti apdoroti duomenis, turi vieną iš šių vaikinų.

4 žingsnis: „Capicitor“

Kondensatoriai yra priemonė mažiems elektros kiekiams kaupti. Jie veikia taip: yra du metalo gabalai, atskirti nelaidžia medžiaga. Nelaidžios medžiagos arba dielektriko tipas lemia kondensatoriaus tipą ir kam jis bus naudojamas.

5 žingsnis: potenciometrai/reostatai

Potenciometras yra patrauklus ir svarbus kintamo rezistoriaus tipas. Yra 3 kaiščiai- 2 įėjimai ir vienas išėjimas. Naudojant visus tris kaiščius, jis tampa daugiau duomenų įvedimo jutikliu, o naudojant du kaiščius - paprastas senas įtampos uždusimo būdas. Jei esate kažkas panašaus į mane, norite sužinoti, kaip tai veikia. Iš esmės yra rezistorius, kuriuo slysta ar valytuvas juda, todėl elektros atstumas svyruoja priklausomai nuo valytuvo/ stiklelio padėties. Tai padidina arba sumažina pasipriešinimą. Potenciometrai paprastai atrodo kaip aukščiau pateiktas paveikslėlis, tačiau jų forma ir dydis gali skirtis.

6 žingsnis: be šepetėlių nuolatinės srovės variklis

Šis dalykas yra gana kietas. Anksčiau rodydavau mažiems vaikams (jie techniškai buvo mano amžiaus- buvau penktoje klasėje) nuolatinės srovės variklį, prijungdamas gnybtus prie 9 V baterijos ir, žinoma, sukasi! Visi kiti vaikai buvo pavydūs (arba aš taip fantazavau). Taip pat galite naudoti variklio galią. Tai labai paprastas prietaisas- yra dvi ar daugiau elektromagnetinių ritinių, kurios keičia poliškumą. Tada yra įprastas magnetas, kuris sukasi dėl elektromagnetų atstūmimo (žr. Paveikslėlį aukščiau).

7 žingsnis: relė

Relė yra jungiklis, kurį įjungia elektros srovė. Aš pavaizdavau ją savo lentoje aukščiau esančioje nuotraukoje. Iš esmės elektromagnetinė ritė atstumia magnetinį elektrodą, todėl jis liečia kitą elektrodą ir taip praleidžia srovę per grandinę.

8 žingsnis: Pjezo garsinis signalas

Pjezo garsinis signalas yra vienas erzinančių dalykų visatoje. Aš turiu galvoje, kas nori išgirsti „PIP, PIP, PIP!“kada valome šaldytuvą? Arba kai mikrobangų krosnelė išsijungia, bet jūs nenorite nustoti žiūrėti „Šerloko“ir esate priversti ištverti „pyptelėjimą, pyptelėjimą, pyptelėjimą“. Tačiau šie maži sudo garsiakalbiai yra svarbi elektroninio dizaino dalis. Jei norite, kad jūsų grandinė suteiktų garso grįžtamąjį ryšį, bet jums nereikia įprasto garsiakalbio, tai yra jūsų pagrindiniai komponentai. Jie kelia triukšmą su maža metaline plokštele, vadinama pjezo. Elektra eina per pjezo, todėl ji labai greitai vibruoja. Dėl šio judesio sklinda oras, kitaip vadinamas garsu. Svyrančio oro žingsnį lemia vibracijos greitis, o vibracijos greitį - įtampa.

9 žingsnis: LED lemputės

Šios mažos lemputės yra labai paplitusios elektronikoje, todėl neįprasta, kad jūsų namuose nėra bent 20 jų. Jie yra nedideli, nebrangūs, energiją taupantys, itin ryškūs ir neįkaista. Kas nepatinka? Iš esmės šviesos diodas arba šviesą skleidžiantis diodas sukuriamas elektronų judėjimu puslaidininkinėje medžiagoje, kuri yra maždaug lygiavertė kaitinamosios lempos kaitinimo siūlui. Net pačiose nuobodžiausiose grandinėse man patinka įdėti mažus žalius ar baltus šviesos diodus, kad viskas pagyvėtų.

*Įspėjimas: Visada uždusinkite srovę, einančią į šviesos diodą, naudodami tam tikrą rezistorių. Paprastai jie veikia esant žemai įtampai, maždaug 3,3 voltų.

10 žingsnis: mikrovaldikliai

Šis žingsnis skiriasi nuo kitų, nes jis susijęs ne su komponentu, o su tema. Mikrovaldikliai yra paprasti kompiuteriai, naudojami duomenims įsisavinti, interpretuoti, rodyti ir reaguoti. Dauguma mikrovaldiklių naudoja visus ar daugumą mūsų aptartų komponentų. Kadangi yra labai daug mikrovaldiklių rūšių, aš jums pateiksiu tris labiausiai rekomenduojamus pradedantiesiems- „Arduino“, „Raspberry Pi“ir „BeagleBone“. Visos šios trys plokštės yra programuojamos ir gali būti naudojamos bet kokiam projektų skaičiui.

*Atsisakymas: man priklauso tik „Arduino“ir „Raspberry Pi“, todėl negaliu garantuoti „BeagleBone“.

11 žingsnis: programavimas

Programavimas yra nuostabus. Aš jaučiu šilumos jausmą, kai kuriu programą, tam tikrą adrenalino antplūdį, bet be kovos/skrydžio atsako. Norėčiau paaiškinti viską, ką žinau apie programavimą, bet tai užtruktų. Taigi čia yra sutrumpinta versija: kompiuteriai supranta daugybę skirtingų kalbų (C, „Python“, „JavaScript“, „Ruby“, „C ++“, „Java“ir kt.), O išmokti kalbėti (arba rašyti) šiomis kalbomis yra vienas geriausių dalykų, kuriuos galite padaryti sau. Išmokę kalbą, tiesiog pasakykite kompiuteriui (arba mikrovaldikliui), ko norite, kad jis tai padarytų, ir po tam tikro derinimo jis tai padarys. Net neturėdami elementarių žinių apie programavimą, nuskęsite prieš lipdami į metaforinę elektronikos valtį.

12 žingsnis: Tai viskas, žmonės

Tai baigia „Instructable“. Dėkojame, kad skaitote, ir skirkite laiko balsuoti už mane pradedančiųjų elektronikos konkurse, jei jums patiko šis vadovas. Nuoširdžiai tikiuosi, kad jaučiatės įkvėptas imtis elektroninio dizaino dabar.