Minden, amit a kezdő elektronikáról tudni kell: 12 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

Szia ismét. Ebben az Instructable -ban nagyon széles témát fogunk tárgyalni: mindent. Tudom, hogy ez lehetetlennek tűnik, de ha jobban belegondolunk, az egész világunkat elektronikus áramkör vezérli, a vízgazdálkodástól a kávégyártáson át a munkába/ iskolába ingázásig. És mindezeket az elektronikus eszközöket nagyon hasonló alkatrészek vezérlik (ellenállások, tranzisztorok, potenciométerek, kondenzátorok, kapcsolók és még sok -sok, több). Ezek az összetevők mindegyike az alábbi feladatok egyikét látja el: adatok felvétele, adatok feldolgozása és adatok kiadása. Például egy egér (amely sok apró darab kombinációja) méri a pozíciót, a számítógép processzora gondol az információra, és a számítógép monitorja az egér szerint mozgatja a kurzort. Kezdjük ezt az Instructable -t a fent említett összetevők áttekintésével.

1. lépés: Váltás

Ahh, a régi jó kapcsoló. Szinte minden valaha készült elektronikus áramkörben van ilyen. Ha van egy jó áramköre, amelynek nincs, kérjük, tegye meg az alábbi megjegyzést (a gombelemek és a LED -ek itt nem számítanak). Mindenesetre a kapcsolónak egyetlen feladata van: átengedni az áramot, vagy sem. Erről a kimondatlan elektronikai hősről nem sok mondanivalója maradt.

2. lépés: Ellenállások

Az ellenállások minden áramkör sarokkövei. Nehezen találnék olyan NYÁK-ot (ez a laikus nyomtatott áramköri lap), amely nem rendelkezik az egyik ilyen létfontosságú feszültségcsökkentő objektummal. Az ellenállásokat egy feszültség felvételére és egy alacsonyabb feszültség csökkentésére használják. Ezekről a létfontosságú kis összetevőkről nem kell sok mást mondani.

3. lépés: Tranzisztorok

A tranzisztorok zavaróak lehetnek, különösen a különböző típusoknál. Lényegében a tranzisztor egy félvezető kapcsoló, amelyet elektromos áram vált ki. Ezek az apró, de nagy teljesítményű kapcsolók különböző modellekben kaphatók, mindegyik kissé eltérő célokkal. Minden modern, adatfeldolgozásra alkalmas áramkörben van ilyen.

4. lépés: Capicitor

A kondenzátorok kis mennyiségű villamos energia tárolására szolgálnak. Így működnek: Két fémdarab van elválasztva egy nem vezető anyagtól. A nem vezető anyag vagy a dielektrikum típusa határozza meg a kondenzátor típusát és azt, hogy mire fogják használni.

5. lépés: Potenciométerek/reosztátok

A potenciométer egy lenyűgöző és fontos változó ellenállás. 3 érintkező van- 2 bemenet és egy kimenet. Mindhárom tű használata inkább érzékelővé teszi az adatok bevitelét, míg két tüske használata a feszültség megfojtásának egyszerű módját. Ha olyan vagy, mint én, szeretnéd tudni, hogyan működik. Alapvetően van egy ellenállás, amelyen egy csúszka vagy ablaktörlő mozog, így az elektromos áram ingadozik az ablaktörlő/ csúszka helyzetétől függően. Ez növeli vagy csökkenti az ellenállást. A potenciométerek általában úgy néznek ki, mint a fenti kép, de alakjuk és méretük eltérő lehet.

6. lépés: Kefe nélküli egyenáramú motor

Ez a dolog nagyon király. Kisgyermekeknek (technikailag az én koromban voltam- ötödikes voltam) megmutattam az egyenáramú motort úgy, hogy a terminálokat egy 9 V-os akkumulátorhoz kötöttem, és íme, megpördült! A többi gyerek féltékeny volt (legalábbis én fantáziáltam). Használhatja a motor teljesítményét is. Ez egy nagyon egyszerű eszköz- két vagy több elektromágneses tekercs van, amelyek polaritása változik. Aztán van egy normál mágnes, amely forog az elektromágnesektől való taszítás miatt (lásd a fenti képet).

7. lépés: Relé

A relé egy elektromos áram által működtetett kapcsoló. Ábrázoltam a táblára a fenti képen. Lényegében az elektromágneses tekercs taszítja a mágneses elektródát, így hozzáér egy másik elektródához, és így átengedi az áramot az áramkörön.

8. lépés: Piezo Buzzer

A Piezo Buzzer az egyik legbosszantóbb dolog az univerzumban. Mármint ki akarja hallani, hogy "BIP, BIP, BIP!" amikor takarítjuk a hűtőt? Vagy amikor a mikrohullámú sütő kikapcsol, de nem akarja abbahagyni a Sherlock nézését, és kénytelen elviselni a "Beep beep, Beep Beep, Beep beep." Ezek az apró sudo hangszórók azonban fontos részét képezik az elektronikus tervezésnek. Ha azt szeretné, hogy az áramköre hangos visszajelzést adjon, de nincs szüksége normál hangszóróra, akkor ezek a lépések. Zajt adnak egy kis fémlemezzel, az úgynevezett piezo. Az elektromos áram áthalad a piezo -n, ami nagyon gyorsan rezeg. Ez a mozgás zilált levegőt kelt, más néven hangot. A zilált levegő hangmagasságát a rezgés sebessége, a rezgés sebességét pedig a feszültség határozza meg.

9. lépés: LED -es izzók

Ezek a kis izzók olyan gyakoriak az elektronikában, hogy ritka, hogy nincs legalább 20 ilyen a házban. Kicsi, megfizethető, energiatakarékos, rendkívül fényes, és nem melegszik fel. Mi nem tetszik? Alapvetően a LED vagy a fénykibocsátó dióda fényét az elektronmozgás hozza létre a félvezető anyagban, amely nagyjából megegyezik egy izzólámpa izzószálával. Még a legunalmasabb áramkörökben is szívesen helyezek el kis zöld vagy fehér LED -eket, hogy élénkítsem a dolgokat.

*Figyelmeztetés: Mindig fojtogassa a LED -be áramló áramot valamilyen ellenállással. Általában alacsony feszültséggel, 3,3 volt körül működnek.

10. lépés: Mikrokontrollerek

Ez a lépés eltér a többitől, mivel nem egy összetevőről, hanem egy témáról szól. A mikrokontrollerek egyszerű számítógépek, amelyeket az adatok felvételére, értelmezésére, megjelenítésére és azokra való reagálásra használnak. A legtöbb mikrokontroller az általunk tárgyalt összes komponenst vagy annak nagy részét használja. Mivel nagyon sokféle mikrokontroller létezik, a kezdőknek a legelőnyösebbek közül hármat adok- Arduino, Raspberry Pi és BeagleBone. Ez a három tábla programozható, és tetszőleges számú projekthez használható.

*Jogi nyilatkozat: Csak az Arduino és a Raspberry Pi az enyém, így nem tudok garanciát vállalni a BeagleBone -ra.

11. lépés: Programozás

A programozás fantasztikus. Melegséget érzek, valahányszor egy programon dolgozom, egyfajta adrenalinláz, de a harc/menekülés válasz nélkül. Szeretnék mindent elmagyarázni, amit a programozásról tudok, de ez eltart egy ideig. Tehát itt van a tömörített változat: Számos különböző nyelvet értenek a számítógépek (C, Python, JavaScript, Ruby, C ++, Java stb.), És ezeknek a nyelveknek a megtanulása beszélni (vagy gépelni) az egyik legjobb dolog, amit tehet magadért. Miután megtanulta a nyelvet, csak mondja el a számítógépnek (vagy mikrokontrollernek), hogy mit szeretne, és némi hibakeresés után megfelel. A programozás alapvető ismerete nélkül is elsüllyed, mielőtt az elektronika metaforikus hajójára száll.

12. lépés: Ennyi, emberek

Ezzel az Instructable befejeződik. Köszönöm, hogy elolvasta, és kérjük, szánjon időt arra, hogy szavazzon rám a Kezdő elektronika versenyen, ha tetszett ez az útmutató. Őszintén remélem, hogy inspirációt érez az elektronikus tervezés megkezdéséhez.