Kõik, mida pead teadma algaja elektroonika kohta: 12 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

Tere jälle. Selles juhendis käsitleme väga laia teemat: kõike. Ma tean, et see võib tunduda võimatu, kuid kui järele mõelda, siis kogu meie maailma juhib elektrooniline vooluring, alates veemajandusest kuni kohvi tootmiseni ja tööle/ kooli sõitmiseni. Ja kõiki neid elektroonikaseadmeid juhivad väga sarnased komponendid (takistid, transistorid, potentsiomeetrid, kondensaatorid, lülitid ja palju -palju -palju muud). Kõik need komponendid täidavad ühte järgmistest ülesannetest- andmete vastuvõtmine, andmete töötlemine ja andmete väljastamine. Näiteks hiir (mis koosneb mitmest väikesest tükist) mõõdab positsiooni, arvutiprotsessor mõtleb selle teabe peale ja arvutimonitor liigutab kursorit vastavalt teie hiirele. Alustame seda juhendit mõningate eespool nimetatud komponentide ülevaatamisega.

Samm: vahetage

Ah, vana hea lüliti. Peaaegu igas elektroonilises vooluringis on üks selline. Kui teil on hea vooluring, millel seda pole, palun kommenteerige allpool (mündipatareid + LEDid siin ei loe). Igatahes on lülitil üks töö- kas lasta elektrit läbi või mitte. Selle elektroonika väljaütlemata kangelase kohta pole palju öelda.

2. samm: takistid

Takistid on iga vooluahela nurgakivi. Mul oleks raske leida ühtegi PCB-d (see on trükitud trükkplaat, kui see poleks võhikule), millel pole ühtegi neist olulistest pinget vähendavatest objektidest. Takistikke kasutatakse ühe pinge võtmiseks ja selle vähendamiseks madalamale. Nende oluliste väikeste komponentide kohta pole vaja palju muud öelda.

3. samm: Trasnistorid

Transistorid võivad segadusse ajada, eriti kõigi erinevate tüüpide puhul. Põhimõtteliselt on transistor pooljuhtlüliti, mille käivitab elektrivool. Need väikesed, kuid võimsad lülitid on saadaval erinevates mudelites, millest igaühel on veidi erinevad eesmärgid. Igal kaasaegsel vooluahelal, mis on võimeline andmeid töötlema, on üks neist tüüpidest.

4. samm: Capicitor

Kondensaatorid on vahend väikeste koguste elektri salvestamiseks. Nii nad töötavad: on kaks metallitükki, mis on eraldatud mittejuhtiva materjaliga. Mittejuhtiva materjali tüüp või dielektrik määrab kondensaatori tüübi ja milleks seda kasutatakse.

Samm: potentsiomeetrid/reostaadid

Potentsiomeeter on põnev ja oluline muutuva takisti tüüp. Seal on 3 kontakti- 2 sisendit ja üks väljund. Kõigi kolme tihvti kasutamine muudab selle rohkem andmete sisestamise anduriks, samas kui kahe tihvti kasutamine muudab selle lihtsaks vanaks pinge lämmatamise viisiks. Kui olete midagi minusugust, soovite teada, kuidas see toimib. Põhimõtteliselt on takisti, mida liugur või klaasipuhasti liigub, muutes elektrienergia kauguse sõltuvalt klaasipuhasti/ slaidi asendist. See suurendab või vähendab takistust. Potentsiomeetrid näevad üldiselt välja nagu ülaltoodud pildil, kuid nende kuju ja suurus võivad erineda.

Samm: harjadeta alalisvoolumootor

See asi on päris lahe. Kunagi näitasin väikestele lastele (nad olid tehniliselt minu vanused- olin viiendas klassis) alalisvoolumootorit, ühendades klemmid 9 V akuga ja voila- see keerles! Kõik teised lapsed olid kadedad (või nii ma fantaseerisin). Saate kasutada ka mootori võimsust. See on väga lihtne seade- on kaks või enam elektromagnetilist mähist, millel on vahelduv polaarsus. Siis on tavaline magnet, mis pöörleb elektromagnetite tõrjumise tõttu (vt ülaltoodud pilti).

7. samm: relee

Relee on lüliti, mida aktiveerib elektrivool. Joonistasin selle oma tahvlile ülaltoodud pildil. Põhimõtteliselt tõrjub elektromagnetiline mähis magnetelektroodi, pannes selle puudutama teist elektroodi, lastes seega vooluahelast läbi.

Samm 8: Pietsosummer

Piezo -sumin on universumi üks tüütumaid asju. Ma mõtlen, kes tahab kuulda "BEEP, BEEP, BEEP!" kui puhastame külmkappi? Või kui mikrolaineahi lülitub välja, kuid te ei soovi Sherlocki vaatamist lõpetada ja olete sunnitud taluma "piiks piiks, piiks piiks, piiks piiks". Need väikesed sudokõlarid on aga elektroonilise disaini oluline osa. Kui soovite, et teie vooluahel annaks helisignaali, kuid te ei vaja tavalist kõlarit, on need teie komponendid. Nad teevad müra väikese metallplaadiga, mida nimetatakse pieso. Elekter voolab läbi pieso, pannes selle väga kiiresti vibreerima. See liikumine tekitab räpast õhku, muidu tuntud kui heli. Viletse õhu samm määratakse vibratsiooni kiirusega ja vibratsiooni kiirus pingega.

Samm: LED -lambid

Need väikesed lambid on elektroonikas nii levinud, et pole harvem, kui teie majas neid vähemalt 20 pole. Need on väikesed, taskukohased, energiatõhusad, üliheledad ja ei kuumene. Mis ei meeldi? Põhimõtteliselt luuakse valgusdioodis või valgusdioodis valgus elektronide liikumisega pooljuhtmaterjalis, mis on ligikaudu võrdne hõõglambi hõõgniidiga. Isegi kõige igavamates vooluahelates meeldib mulle väikeste roheliste või valgete valgusdioodide paigutamine asjade elavdamiseks.

*Hoiatus: alati lämmatage LED -i vool mingisuguse takistiga. Tavaliselt töötavad nad madalpingel, umbes 3,3 volti.

Samm: mikrokontrollerid

See samm erineb teistest, kuna see ei puuduta komponenti, vaid teemat. Mikrokontrollerid on lihtsad arvutid, mida kasutatakse andmete absorbeerimiseks, tõlgendamiseks, kuvamiseks ja neile reageerimiseks. Enamik mikrokontrollereid kasutab kõiki või enamikku arutatud komponente. Kuna mikrokontrollereid on nii palju erinevaid, annan teile kolm kõige soovitatavamat algajale- Arduino, Raspberry Pi ja BeagleBone. Kõik need kolm tahvlit on programmeeritavad ja neid saab kasutada paljude projektide jaoks.

*Kohustustest loobumine: mul on ainult Arduino ja Raspberry Pi, nii et ma ei saa BeagleBone'i eest garanteerida.

11. samm: programmeerimine

Programmeerimine on imeline. Mul tekib soojustunne iga kord, kui töötan programmi kallal, mingi adrenaliinilaks, kuid ilma võitluse/lennu vastuseta. Tahaksin selgitada kõike, mida programmeerimisest tean, kuid see võtaks natuke aega. Siin on lühendatud versioon: arvutid mõistavad palju erinevaid keeli (C, Python, JavaScript, Ruby, C ++, Java jne) ja nende keelte rääkimise (või kirjutamise) õppimine on üks parimaid asju, mida saate teha enda jaoks. Kui olete keele ära õppinud, öelge lihtsalt arvutile (või mikrokontrollerile), mida soovite, ja see järgib pärast mõningast silumist. Ilma programmeerimise põhiteadmisteta vajud enne, kui jõuad elektroonika metafoorpaati.

12. samm: kõik, inimesed

Sellega lõpeb juhendatav. Täname, et lugesite. Kui teile see juhend meeldis, palun leidke aega minu poolt algaja elektroonika konkursil hääletada. Loodan siiralt, et tunnete end nüüd inspireerituna elektroonilise disainiga tegelema.