Vse, kar morate vedeti o elektroniki za začetnike: 12 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:06

Pozdravljeni še enkrat. V tem navodilu bomo obravnavali zelo široko temo: vse. Vem, da se to morda zdi nemogoče, toda če pomislite, je ves naš svet pod nadzorom elektronskih vezij, od upravljanja vode do proizvodnje kave do službene poti/ šole. Vse te elektronske naprave krmilijo zelo podobne komponente (upori, tranzistorji, potenciometri, kondenzatorji, stikala in še veliko, mnogo, več). Vse te komponente opravljajo eno od naslednjih nalog- sprejemanje podatkov, obdelava podatkov in izpis podatkov. Na primer miška (ki je kombinacija več majhnih kosov) meri položaj, računalniški procesor razmišlja o teh informacijah, računalniški monitor pa premakne kazalec v skladu z vašo miško. Začnimo ta Instructable s pregledom nekaterih zgoraj omenjenih komponent.

1. korak: Preklopite

Ahh, dobro dobro stikalo. Eden takšnih je v skoraj vsakem elektronskem vezju, ki je bilo kdajkoli narejeno. Če imate dobro vezje, ki ga nima, komentirajte spodaj (gumbaste baterije + LED tukaj ne štejejo). Kakorkoli, stikalo ima eno nalogo- prepuščati elektriko ali ne. O tem neizrečenem junaku elektronike ni veliko za povedati.

2. korak: Upori

Upori so temelj vsakega vezja. Težko bi našel tiskano vezje (to je tiskano vezje za laika), ki nima enega od teh vitalnih predmetov za zmanjšanje napetosti. Upori se uporabljajo za sprejem ene napetosti in njeno znižanje na nižjo. O teh vitalnih majhnih sestavinah ni treba povedati veliko drugega.

3. korak: Transnistorji

Tranzistorji so lahko zmedeni, zlasti pri vseh različnih vrstah. V bistvu je tranzistor polprevodniško stikalo, ki ga sproži električni tok. Ta majhna, a močna stikala so na voljo v različnih modelih, od katerih ima vsak nekoliko drugačen namen. Vsako sodobno vezje, ki lahko obdeluje podatke, ima enega od teh fantov.

4. korak: Capicitor

Kondenzatorji so sredstvo za shranjevanje majhnih količin električne energije. Tako delujejo: Obstajata dva kosa kovine, pregrajena iz neprevodnega materiala. Vrsta neprevodnega materiala ali dielektrika določa vrsto kondenzatorja in za kaj se bo uporabljal.

5. korak: Potenciometri/reostati

Potenciometer je fascinantna in pomembna vrsta spremenljivega upora. Obstajajo 3 zatiči- 2 vhoda in en izhod. Z uporabo vseh treh nožic je bolj senzor za vnos podatkov, medtem ko je z uporabo dveh nožic navaden star način zadušitve napetosti. Če ste kaj podobnega meni, bi radi vedeli, kako to deluje. V bistvu obstaja upor, po katerem se pomika drsnik ali brisalnik, zaradi česar razdalja elektrike niha, odvisno od položaja brisalca/ drsnika. To poveča ali zmanjša upor. Potenciometri so na splošno videti kot na zgornji sliki, vendar se lahko njihova oblika in velikost razlikujejo.

Korak: Brezkrtačni enosmerni motor

Ta stvar je zelo kul. Majhnim otrokom (tehnično mojih let- bil sem v petem razredu) sem prikazoval enosmerni motor tako, da sem priključil sponki na 9V baterijo in voila- zavrtelo se je! Vsi drugi otroci so bili ljubosumni (ali sem si tako predstavljal). Lahko izkoristite tudi moč motorja. To je zelo preprosta naprava- obstajata dve ali več elektromagnetnih tuljav, ki izmenjujejo polariteto. Potem je tu še običajen magnet, ki se vrti zaradi odbijanja elektromagnetov (glej sliko zgoraj).

7. korak: Rele

Rele je stikalo, ki ga aktivira električni tok. To sem narisal na tablo na zgornji sliki. V bistvu elektromagnetna tuljava odbija magnetno elektrodo, tako da se dotakne druge elektrode in tako pusti tok skozi vezje.

8. korak: Piezo Buzzer

Piezo Buzzer je ena najbolj nadležnih stvari v vesolju. Mislim, kdo želi slišati "BEEP, BEEP, BEEP!" kadar čistimo hladilnik? Ali pa, ko se mikrovalovna pečica ugasne, vendar ne želite nehati gledati Sherlocka in ste prisiljeni prenašati "Bip bip, bip bip, bip bip." Vendar so ti drobni sudo-zvočniki pomemben del elektronskega oblikovanja. Če želite, da vaše vezje oddaja zvočne povratne informacije, vendar ne potrebujete običajnega zvočnika, so to vaše komponente. Proizvajajo hrup z majhno kovinsko ploščo, imenovano piezo. Električna energija teče skozi piezo, zaradi česar zelo hitro vibrira. To gibanje ustvarja zmečkan zrak, znan tudi kot zvok. Nagib ukrivljenega zraka je določen s hitrostjo vibracij, hitrost vibracij pa z napetostjo.

9. korak: LED žarnice

Te majhne žarnice so tako pogoste v elektroniki, da je nenavadno, da jih v hiši ni vsaj 20. So majhni, cenovno ugodni, energetsko učinkoviti, super svetli in se ne segrejejo. Kaj ni všeč? V bistvu svetloba v LED ali svetleči diodi nastane z gibanjem elektronov v polprevodniškem materialu, ki je približno enakovreden filamentu v žarnici z žarilno nitko. Tudi v najbolj dolgočasnih tokokrogih z veseljem postavljam majhne zelene ali bele LED diode, ki oživijo stvari.

*Opozorilo: Tok, ki gre v LED, vedno zadušite z nekakšnim uporom. Običajno delujejo pri nizki napetosti, okoli 3,3 volta.

10. korak: Mikrokrmilniki

Ta korak se razlikuje od drugih, saj ne gre za sestavni del, ampak za temo. Mikrokrmilniki so preprosti računalniki, ki se uporabljajo za absorpcijo, interpretacijo, prikaz in odziv na podatke. Večina mikrokrmilnikov uporablja vse ali večino komponent, o katerih smo govorili. Ker obstaja toliko vrst mikrokrmilnikov, vam bom predstavil tri najbolj priporočene za začetnike- Arduino, Raspberry Pi in BeagleBone. Vse te tri plošče so programabilne in se lahko uporabljajo za poljubno število projektov.

*Izjava o omejitvi odgovornosti: Lastnik sem le Arduina in Raspberry Pi, zato ne morem jamčiti za BeagleBone.

11. korak: Programiranje

Programiranje je super. Kadar delam na programu, dobim občutek topline, nekakšen adrenalin, vendar brez odziva boj/beg. Rad bi razložil vse, kar vem o programiranju, vendar bo to trajalo nekaj časa. Torej, tukaj je zgoščena različica: Obstaja veliko različnih jezikov, ki jih računalniki razumejo (C, Python, JavaScript, Ruby, C ++, Java itd.), In učenje govoriti (ali tipkati) teh jezikov je ena izmed najboljših stvari, ki jih lahko naredite zate. Ko se naučite jezika, računalniku (ali mikrokrmilniku) povejte, kaj želite, in po nekaj odpravljanju napak bo skladen. Brez osnovnega znanja programiranja boste potonili, še preden se odpravite na metaforični čoln elektronike.

12. korak: To je vse, ljudje

S tem se Instructable zaključi. Hvala, ker ste prebrali, vzemite si čas in glasujte zame na natečaju za elektroniko za začetnike, če vam je bil ta vodnik všeč. Iskreno upam, da se boste zdaj navdihnili za elektronsko oblikovanje.