Bloki magnetnega vezja: 10 korakov (s slikami)

2025 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2025-01-13 06:58

Nič ni boljše za učenje ali oblikovanje elektronike kot gradnja pravih vezij. Okvir je priljubljena možnost, vendar pogosto povzroči nerazumljive špagete, ki niso podobni prvotni shemi in jih je težko odpraviti.

Navdih sem dobil pri drugem navodilu za izdelavo niza magnetnih blokov, ki jih je mogoče združiti v elektronska vezja. Rezultat je osupljiv: osnovna vezja so nastavljena v nekaj sekundah in izgledajo tako kot shema! Povezave med bloki so zelo zanesljive, saj magnete pod trakom potisnejo bakrene trakove dveh različnih blokov drug proti drugemu.

Bloki so narejeni iz recikliranega kartona z majhnimi magneti na obrobah. Bakreni trak pokriva magnete in se poveže s sestavnimi deli. Ko na vsako obrobo postavite dva majhna magneta, se bloki vedno privlačijo. Posebna orodja niso potrebna, cena pa je približno 10 centov na blok.

1. korak: Material

100, 200 ali 300 valjastih neodimskih magnetov premera 5 mm, debeline 1 mm (5x1 mm). Ti so na voljo na spletu za ~ 1,5 centa na kos (npr. Tukaj)

10 mm širok bakreni trak, zvitek 10 m bo več kot zadosten (npr. Tukaj)

Močan karton: 6-milimetrska 3-slojna različica je dobra. 50x50 cm je več kot dovolj

Sestavni deli za izdelavo prototipov: držalo za baterije 4xAAA, LED diode, upori, kondenzatorji, tranzistorji, zvočnik, LDR, gumbi, potenciometer itd. V naslednjem koraku je podroben seznam za minimalni komplet.

Orodja: rezalnik za škatle in spajkalnik. Rdeči in modri trajni označevalci. Pinceta je priročna za upogibanje zatičev.

2. korak: Minimalni niz z uporabo 100 magnetov

Tukaj je predlog, da komponente izdelajo 23 blokov s 100 magneti:

4 ravni priključki

4 kotni kosi

2 T-križišča

1 škatla za baterije

2 LED (zelena in rdeča)

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

1 potenciometer (10 kOhm)

1 LDR (svetlobno odvisen upor)

1 npn tranzistor (npr. 2n3904)

1 elektrolitski kondenzator 100muF

1 gumb

1 sledilna ploščica

Na koncu tega navodila je prikazanih 11 enostavnih vezij, ki jih lahko naredite s tem minimalnim kompletom.

3. korak: Označite pola magnetov

Cilindrični neodim magneti nimajo oznak za severni in južni pol, vendar bo spremljanje relativne polarnosti bistveno, da se vezja vedno privlačijo.

Najlažji način, da to ugotovite, je, da se vrnete k definiciji: sever je pol, ki kaže na sever, ko se magnet pusti prosto vrteti: stisnite tanko žico do polovice sklada magnetov in jo dvignite navzgor: kot igla kompas, se bo poravnal z zemeljskim magnetnim poljem. Preverite skladnost na nekaj različnih lokacijah, nato severni pol obarvajte rdeče, južno stran modro.

Vse magnete s severnim polom nalepite na železno pločevino (npr. Škatlo za piškote). Vse strani obarvajte rdeče s trajnim označevalcem. Pustimo, da se 10 minut dobro posuši, jih obrnemo in obarvamo južni pol v modro. Zdaj so vsi magneti označeni v skladu s skupno konvencijo (rdeča = severni pol, modra = južni pol)

4. korak: Izrežite karton

S svinčnikom narišite mrežo ~ 100 kvadratov 2,5x2,5 cm. Dodajte tudi en "trak" velikosti 5,2 cm: bloki z dvema enotama morajo biti 2 mm širši od dveh blokov z eno enoto, da upoštevate dva magneta po 1 mm, ki ločujeta dva bloka. Tri "enote" postanejo 7,9 cm. Bloke razrežite na kvadratke 2,5x2,5, hkrati pa naredite nekaj pravokotnikov 2,5x5,2 cm za dolge priključke in 5,2 x 7,9 cm za velike komponente, kot je držalo za baterije zvočnika.

5. korak: magnete pritrdite z bakrenim trakom

Odrežite nekaj bakrenega traku pravilne dolžine za vsak blok:

Priključni blok: 4 magneti, 5 cm trak Dolg priključni blok: 4 magneti, 8 cm trak Kotni blok: 4 magneti, 2 kosa 3 cm traku T-stik: 6 magnetov, 1 kos 3 cm traku, 1 kos 5 cm traku Prečno: 8 magneti, 2 kosa 1,5 cm traku, 1 kos 5 cm traku 2-terminalna komponenta: 4 magneti, 2 kosa 2 cm traku 3-terminalna komponenta: 6 magnetov, 3 kosi 2 cm traku

Magnete združite v pare, pri čemer ima vsak par eno modro stran navzgor in eno rdečo stran navzgor. V tej konfiguraciji se bodo nekoliko pritegnili. Odstranite papir iz bakrenega traku in ga prilepite na magnete, pri čemer pustite ~ 5 mm prostega dela na strani, ki bo na dnu. Trak prilepite na kartonski kvadrat tako, da so magneti na strani bloka. Pazite na orientacijo: na zgornji strani mora biti leva leva in desna rdeča. Na desni strani mora biti modra navzgor, rdeča pa navzdol in tako naprej za preostali del kvadrata: to bo zagotovilo, da bo vsakič, ko prideta dva bloka v stik, severni pol enega bloka obrnjen proti južnemu polu od drugega bloka in vedno pritegnejo, tudi ko se bloki vrtijo.

Pri komponentah s 3 priključki se lahko bakreni trak prekriva in jih je treba obrezati: nežno jih razrežite z rezalnikom in z ostro pinceto odstranite odvečni trak. Na ta način se odstrani tudi presežek traku za druge bloke.

6. korak: Spajkajte kotne bloke in T-spoje

Dva kosa bakrenega traku, zlepljena drug na drugega, sta lahko videti kot odlična povezava, vendar ne pozabite, da je vmes plast lepila in se običajno ne povežeta električno! Za trdno trajno povezavo spajkajte kapljico kositra, ki se poveže z obema trakoma kotnih blokov in T-spojem.

7. korak: Montirajte komponente

Z iglo prebodite majhne luknje, kamor bodo šli vodi komponent. Odrežite žice na pravo dolžino. Pustite, da komponenta štrli 1 ali 2 cm, tako boste lažje postavili in zamenjali bloke. Sestavite del skozi luknje in spajkajte kable. Za upore in kondenzatorje vrednost zapišite na blok. S simboli in barvami označite druge lastnosti komponent ali povezave, na primer polarnost elco in LED.

8. korak: Preizkusite nekaj preprostih vezij

Na slikah je 11 idej za vezje za minimalni komplet M100, preizkusite jih!

9. korak: Napredna vezja

Z večjim številom blokov je mogoče zgraditi naprednejša vezja. Videoposnetki prikazujejo:

• 2-tranzistorski multivibrator (dvojna bliskavica)
• 2-tranzistorski bistabilni multivibrator (flip-flop ali 1-bitni elektronski pomnilnik)
• RC oscilator

10. korak: Joule Thief

Zanimivo vezje: ena 1,5V baterija prižge 3 LED zaporedno! Posebna sestavina tukaj je samonavijajoči se transformator: 80 cm emajlirane žice 0,2 mm, dvojno upognjene in 20-krat navite skozi feritni obroč (zunanji premer 10 mm, višina 5 mm). Upoštevajte pike na bloku transformatorja: označuje, da levi navitji tečejo v nasprotni smeri desnih navitij. Joulov tat je samonihajoči ojačevalnik napetosti, ki lahko iztisne zadnjih nekaj džulov iz baterije, ki se običajno šteje za mrtvo: deloval bo do ~ 0,5 V. Temu krogu je namenjenih veliko navodil, npr. od electronicGURU, 1up, ASCAS, Jason B itd