Magnetvooluahela plokid: 10 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

Miski pole parem elektroonika õppimiseks ega kujundamiseks kui tõeliste vooluahelate ehitamine. Leivalaud on populaarne valik, kuid selle tulemuseks on sageli arusaamatu spagetid, mis ei sarnane esialgse skeemiga ja mida on raske siluda.

Sain inspiratsiooni teisest juhendatavast, et teha magnetplokkide komplekt, mida saab ühendada elektroonilisteks ahelateks. Tulemus on vinge: põhiahelad seadistatakse sekunditega ja need näevad välja täpselt nagu skeem! Plokkide vahelised ühendused on väga usaldusväärsed, kuna lindi all olevad magnetid suruvad kahe erineva ploki vaskribad üksteise vastu.

Klotsid on valmistatud ringlussevõetud papist, mille ääristel on väikesed magnetid. Vasest lint katab magnetid ja ühendab need komponentidega. Pannes igale piirile kaks väikest magnetit, tõmbavad klotsid alati ligi. Spetsiaalseid tööriistu pole vaja ja maksumus on umbes 10 senti ploki kohta.

Samm: materjal

100, 200 või 300 silindrilist neodüümmagnetit läbimõõduga 5 mm, paksusega 1 mm (5x1 mm). Need on veebis hõlpsasti saadaval ~ 1,5 senti tükk (nt siin)

10 mm laiune vasest lint, 10 m rull on enam kui piisav (nt siin)

Tugev papp: 6 mm 3-kihiline versioon on hea. 50x50 cm on enam kui piisav

Prototüüpimise komponendid: 4xAAA patareihoidik, LED -id, takistid, kondensaatorid, transistorid, kõlar, LDR, nupud, potentsiomeeter jne. Järgmises etapis on üksikasjalik nimekiri minimaalse komplekti kohta.

Tööriistad: karbilõikur ja jootekolb. Punased ja sinised püsimärgid. Pintsetid on käepidemete painutamiseks käepärased.

2. samm: minimaalne komplekt 100 magneti abil

Siin on ettepanek komponentidele 23 ploki valmistamiseks 100 magnetiga:

4 sirget pistikut

4 nurgatükki

2 T-ristmikku

1 akukarp

2 LED -i (roheline ja punane)

4 takistit (100Ohm, 220Ohm, 10kOhm, 22kOhm)

1 potentsiomeeter (10 kOhm)

1 LDR (valgusest sõltuv takisti)

1 npn transistor (nt 2n3904)

1 100 µF elektrolüütkondensaator

1 nupp

1 puuteplaat

Selle juhendi lõpus on näidatud 11 lihtsat vooluringi, mida saate selle minimaalse komplektiga teha.

3. samm: märkige magnetite poolused

Silindrilistel neodüümmagnetitel pole põhja- ja lõunapoolust märgistatud, kuid suhtelise polaarsuse jälgimine on hädavajalik, et vooluahelate plokid alati ligi tõmbaksid.

Lihtsaim viis teada saada on pöörduda tagasi definitsiooni juurde: põhi on poolus, mis näitab põhja, kui magnet jäetakse vabalt pöörlema: pigistage õhuke traat poole magnetite virna ja tõstke see üles: nagu kompass, joondub see maa magnetväljaga. Kontrollige konsistentsi mõnes erinevas kohas, seejärel värvige põhjapoolus punaseks, lõunapool siniseks.

Kleepige kõik magnetid põhjapoolusega üles rauast lehele (nt küpsisekarp). Värvige kõik küljed punaseks püsiva markeriga. Laske sellel 10 minutit hästi kuivada, keerake need ümber ja värvige lõunapool siniseks. Nüüd on kõik magnetid tähistatud vastavalt tavapärasele kokkuleppele (punane = põhjapoolus, sinine = lõunapoolus)

Samm: lõigake papp

Joonista pliiatsiga ruudustik ~ 100 2,5x2,5 cm ruutu. Lisage ka üks 5,2 cm pikkune riba: kahe plokiga plokid peavad olema 2 mm laiemad kui kaks üksikplokki, et arvestada kahe 1 mm magnetiga, mis eraldavad kaks plokki. Kolm "ühikut" saab 7,9 cm. Lõika plokid 2,5x2,5 ruutudeks, kuid tehke pikkade pistikute jaoks ka 2,5x5,2 cm ristkülikuid ja suurte komponentide jaoks, näiteks kõlari akuhoidik, 5,2x7,9 cm.

Samm: kinnitage magnetid vaskteibiga

Lõika iga ploki jaoks õige pikkusega vasest lint:

Pistikuplokk: 4 magnetit, 5 cm lint Pikk pistikuplokk: 4 magnetit, 8 cm lint Nurkplokk: 4 magnetit, 2 tükki 3 cm linti T-ristmik: 6 magnetit, 1 tükk 3 cm linti, 1 tükk 5 cm linti Ristmik: 8 magnetid, 2 tk 1,5 cm linti, 1 tk 5 cm linti 2-klemmiline komponent: 4 magnetit, 2 tk 2 cm linti 3-klemmiline komponent: 6 magnetit, 3 tk 2 cm linti

Rühmitage magnetid paarikaupa, kus igal paaril on üks sinine pool üles ja teine punane pool üles. Selles konfiguratsioonis tõmbavad nad veidi ligi. Eemaldage paber vaskteibilt ja kleepige see magnetitele, jättes põhja küljele umbes 5 mm vabaks. Kleepige lint papist ruudule nii, et magnetid oleksid ploki küljel. Ettevaatust orientatsiooniga: ülemisel küljel peaks sinine jääma vasakule ja punane paremale. Paremal küljel peaks sinine olema üleval ja punane allapoole ja ülejäänud väljaku jaoks nii: see tagab, et kui kaks plokki kokku puutuvad, on ühe ploki põhjapoolus suunatud teise lõuna pooluse poole ja nad meelitavad alati, isegi kui klotsid pöörlevad.

3-klemmiliste komponentide puhul võib vaskteip kattuda ja need tuleb kärpida: lõigake need õrnalt karbilõikuriga ja teravate pintsettidega saate üleliigse lindi eemaldada. Teiste plokkide jaoks üleliigne teip eemaldatakse ka sel viisil.

6. samm: jootke nurgaplokid ja T-ristmikud

Kaks üksteise peale kleepunud vaskteibi tükki võivad tunduda suurepärase ühendusena, kuid pidage meeles, et nende vahel on liimikiht ja need ei ühenda tavaliselt elektriliselt! Tugeva püsiühenduse loomiseks jootke tina tilk, mis ühendatakse nurgaplokkide mõlema teibitüki ja T-ristmikuga.

Samm: paigaldage komponendid

Torgake nõelaga väikesed augud kohtadesse, kuhu komponentide juhtmed lähevad. Lõika juhtmed õigeks pikkuseks. Laske komponendil 1 või 2 cm välja jääda, nii on plokke lihtsam paigutada ja asendada. Kleepige komponent aukudest kinni ja jootke juhtmed. Takistite ja kondensaatorite puhul kirjutage väärtus plokile. Märkige sümbolite ja värvidega komponendi või ühenduse muud omadused, näiteks elco ja LED -i polaarsus.

Samm: proovige mõnda lihtsat vooluringi

Piltidel on 11 vooluahela ideed minimaalse komplekti M100 jaoks, proovige neid!

Samm 9: Täiustatud ahelad

Kasutades suuremat arvu plokke, saab ehitada keerukamaid ahelaid. Videod näitavad:

• 2-transistoriline multivibraator (kahekordne välklamp)
• Kahe transistoriga bistabiilne multivibraator (flip-flop või 1-bitine elektrooniline mälu)
• RC ostsillaator

10. samm: Joule varas

Huvitav vooluring: üks 1,5 V aku süttib 3 LED -i järjest! Spetsiaalseks komponendiks on isekeeruv trafo: 80 cm 0,2 mm emailitud traat on painutatud kahekordselt ja keritud 20 korda läbi ferriitrõnga (välisläbimõõt 10 mm, kõrgus 5 mm). Pange tähele trafo plokil olevaid punkte: see näitab, et vasakpoolsed mähised kulgevad parema mähise vastassuunas. Joule'i varas on ise võnkuv pingevõimendi ja see võib viimased paar džauli välja pigistada tavaliselt tühjaks peetavast akust: see töötab kuni 0,5 V pingeni. Sellele vooluringile on pühendatud palju juhendeid, nt. elektroonikast GURU, 1up, ASCAS, Jason B jne