Elektronika iesācējiem
Pamatdarbība nav tieši saistīta ar elektroniku. Viņa, tāpat kā programmēšana, vienmēr ir bijis tikai hobijs. Pirms septiņiem gadiem kļuvu par tēti, un tagad ir laiks mācīt dēlu, tajā pašā laikā atcerēties visu pa ceļam un apgūt to pašam.
Atgriezīsimies pie iepriekš minētā raksta. Vai kāds ir saskaitījis vārda "stulbums" lietojumu skaitu? Stulbi ņemam, stulbi ievietojam, stulbi atrodam skici, stulbi aizpildām. Un pat ja tas darbojas, mēs stulbi nesaprotam, kas, kāpēc, kāpēc. Esmu sistemātiskas pieejas piekritējs. Bet es saprotu, ka, lai saglabātu interesi, ir nepieciešama arī prakse. Un pirmais, ko mēs ar dēlu iemācījāmies, bija lodēšana. Nulle, iespējams, bija bezgalīgas drošības instrukcijas. Un tomēr viens, lai arī mazākais, bet dēls neizbēga no apdeguma, kas atlēca, pielodējot vadu. Es viņu neprātīgi mīlu, man tāds ir. Bet es domāju, ka šī pieredze bija neizbēgama un nepieciešama. Vēl viena nogurdinošu instrukciju tēma bija 220 voltu sadzīves elektrotīkls. Ka pats neko nevar pieslēgt. Paskaidrojumi, ka jāmācās ilgi. Elektriskās strāvas trieciena fotogrāfiju demonstrēšana, nebeidzami stāsti “Šeit zēns uzkāpa, un straume viņu nogalināja. Viņš nomira!!". Jūtu, ka kļūdos. Daudzi teiks: “Tu viņā ieliki kompleksu, baidies!”. Bet es labprātāk cīnīšos ar viņa 220 voltu fobiju vēlāk, nekā viņš cietīs, pārgalvīgi nolemjot, ka visu izdarījis pareizi, un tagad kāpšu pie kontaktligzdas.
Tagad, kad viņš apsēžas pie lodēšanas, viņš valkā garām piedurknēm, vienmēr turēdams vadus. Vienmēr pievērsiet uzmanību tam, kur uz galda atrodas lodāmurs un kādā stāvoklī tas ir. Un tas nenonāks kontaktligzdā. Otrais bija elektriskās ķēdes būtība. Kas ir spriegums, strāva, pretestība. Raksti par Habrē daudz palīdzēja šajā jautājumā. Analogijas ar ūdeni un caurulēm. Varbūt lielie guru uzskata tos par neprecīziem, viņi strīdas. Bet bērnam tas tā. Ir akumulators - sūknis, ir vadi - caurules. Ir ierīces, kas izmanto plūstošā ūdens spiedienu un tilpumu - elektrību. Un ir arī kontrole. Pogas, slēdži, slēdži. Izmantojot ūdeni kā piemēru, tika paskaidrots, kāpēc LED izdega. Jā, viņu vienkārši saplosīja mežonīgs spiediens. Protams, bija arī jautājumi. Ja ir saplīsis, kāpēc neplūst elektrība? Atcerieties, kad mūsu vannas istabā saplīsa dušas šļūtene? Bērna zinātkārais prāts. Kas galu galā varēja saprast, ka ir analoģijas. Šis ūdens ir līdzība, bet ne tas pats. Tad bija prakse. Bezgalīgi kabatas lukturīši, bākas uz Lego kluču torņa, ar tālvadības pulti, kas novietota uz stieples. Atzarošanas ķēdes, galvenais slēdzis, atsevišķu kanālu slēdži. pretestības būtība. Sašaurināšanās uz caurules, sprausla, kas samazina spiedienu. Vēl vēlāk bija elektromotori, ātrumkārbas. Pirmā iekārta no izjaukta CD-ROM, kas ar lodīšu pildspalvu novelk tikai taisnu līniju. Bet vadāma no slēdžiem un pogām. Neliels ievads mehānikā. Kāpēc mums vajadzīga ātrumkārba, kā tā samazina ātrumu, bet palielina jaudu.
Un tā, bija izvēle. Ko tālāk? Arduino? Neskatoties uz to, ka viņš joprojām īsti neprot lasīt krieviski. Ceļš "Stulbi pērc, stulbi ievietojiet, muļķīgi augšupielādējiet lejupielādēto programmaparatūru"? Es nolēmu, kāpēc gan lai nebūtu pārejas posms? Jā, mikroshēmas, bet pagaidām BEZ arduino. Vienkārši izmēģiniet spēkus elementārajā loģikā. Un arī pētīt LUT metodi. Uz deguna bija visu mīlētāju diena. Un piedzima šis:
Shēma ir tipiska no NE555 taimera rokasgrāmatas. Divas mikroshēmas, pats taimeris un decimālais skaitītājs - CD4017 dekodētājs (K561IE8 krievu analogs).
Vienīgā atšķirība ir tā, ka divas gaismas diodes ir savienotas paralēli dekodera izejām. Detaļu nominālie rādītāji: R1 no 10 līdz 47 kOhm, VR1 (trimēšana) 47kOhm, R2 56 omi. C1 100uF 16V, C2 10uF 16V, 20 gaismas diodes.
Darbības princips: kondensators C2, rezistors R1 un trimmera rezistors VR1 veido taimera NE555 laika ķēdi. Pretdekodētājs saņem impulsus no taimera un iestata “vienu” (barošanas spriegumu) savās izejās, kurām ir pievienotas gaismas diodes. Rezultāts ir secīga gaismas diožu iekļaušana - gaitas gaismas. Rezistors R2 ierobežo gaismas diožu strāvu līdz 10 - 20 mA (miliamperos). Viens visiem, jo vienlaikus ir aktīva tikai viena dekodera izeja. Barošanas avots - Krona akumulators. Bet shēma darbosies gan no USB porta, gan no motocikla vai automašīnas borta tīkla. Ir nepieciešams tikai izvēlēties rezistora R2 vērtību. Abas mikroshēmas ir ļoti nepretenciozas un darbojas klusi barošanas sprieguma diapazonā no 5 līdz 16 voltiem. Ja darbina "kronis", R1 reitings 10 kOhm, taimera impulsa frekvence ir aptuveni 5 Hz, visas ķēdes strāvas patēriņš ir 22 mA.
Iespiedshēmas plate ir izgatavota sirds formā no vienpusējas folijas tekstolīta, izmantojot lāzergludināšanas metodi. Trases shēmā ir kontūrlīnija. Pēc kodināšanas malas rupji novīlē ar metāla loksni, pēc tam apstrādā ar smilšpapīru. Tāfeles izgatavošana aizņem 1 stundu.
Attēlā sarkanā krāsa norāda džemperus, kas izgatavoti no nogrieztām gaismas diožu kājiņām, kas pielodētas no detaļu sāniem. Tāfele ir šķirta Wordā "e. Jā, es vēl nedraudzējos ne ar Eagle, ne ar Proteusu. Bet tā ir vieglāk. Atveram, vai drukājam mājās uz glancēta fotopapīra uz lāzerprintera, vai fotodarbnīcā , kopēšanas centru vai mini tipogrāfiju.Iedrukāju tuvākajā Vienas lapas cena 30 rubļi Seši tāfeles zīmējuma eksemplāri uz loksni.
Kurš nav pazīstams ar lāzergludināšanas metodi: mēs ņemam folijas tekstolīta gabalu, notīrām to ar nulli, attaukojam ar acetonu vai spirtu. Uz folijas uzklājam celiņu nospiedumu ar toneri. Gludinām ar ļoti karstu gludekli apmēram piecas minūtes, cenšoties nekustināt apdruku uz folijas. Ieliekam iegūto sviestmaizi starp diviem saplākšņiem un nospiežam (man ir 2 hanteles uz kilogramu). Kad tas atdzisis, iemest aukstā ūdenī. Pēc pusstundas uzmanīgi satin izmērcēto papīru. Viss toneris, zīmējums, paliek uz folijas. Papīrs rūpīgi jānomazgā, lai zīmējums žūstot nekļūtu balts. Īpaši caurumu centri. Tas atvieglos urbšanu. Ja ir nelieli defekti (toneris nelīp visur) - uzkrāso ar nagu laku. Pēc tam dēli ievietojam dzelzs hlorīda šķīdumā, sakratiet. Svaigā šķīdumā plāksne tiek iegravēta 10 - 12 minūtes. Tas ir drošs rokām. Bet jums ir jābūt uzmanīgiem. Dzelzs hlorīda traipi nenomazgās no nerūsējošā tērauda izlietnēm. Šķīdumu var lietot atkārtoti. Pēc kodināšanas dēli nomazgājam ar ūdeni, iespējams ar ziepēm. Nomazgājiet toniku ar acetonu. Mēs urbjam caurumus ar 1 mm urbi. Tie ir iegravēti, nav nepieciešams serdeņot, urbis neaizbēg. Ludim vai nu visas dziesmas kopumā, vai tikai kontaktu spilventiņi (manuprāt, tā ir skaistāk). Mēs piešķiram dēlim vēlamo formu ar metāla zāģa asmeni un smilšpapīru. Maksājums ir gatavs.
Mēs sagatavojam detaļas. Mēs sagriežam diožu un kondensatoru kājas, atstājot 2,5 - 3 mm. Mēs noliecam rezistoru kājas un arī sagriežam. Mēs izgatavojam džemperus no gaismas diožu kāju lūžņiem. Detaļu kājām vajadzētu izvirzīties no sliežu sāniem par 0,5 - 1 mm. Mēs lodējam, pievēršot uzmanību gaismas diožu polaritātei (katods uz kopēju vadītāju gar malu), elektrolītiskos kondensatorus un mikroshēmas (kondensatoru un mikroshēmu taustiņu plusi ir atzīmēti ar sarkaniem punktiem trases attēlā). Ar lodēšanu tika galā mans dēls.
Rezultāts:
Mums nebija laika ar ķermeni. Izgatavojām tikai statīvu no organiskā stikla. Uz dēļa tika atstāts izvirzījums, uz plexiglas plāksnes tika izurbta rieva. Līmēts ar superlīmi. Akumulators tika pielīmēts aiz tāfeles uz abpusējas lentes.
Visas detaļas var iegādāties jebkurā interneta veikalā. Mēs iepirkāmies pilsētas veikalos. Visas detaļas, tekstolīta loksne 2 valentīniem, dzelzs hlorīds, nagu laka mums izmaksāja 500 rubļus. Turklāt 300 no tiem ir dzelzs hlorīds un tekstolīts. Gaismas diodes arī ir dārgas, 6 rubļi sīkums. Aliexpress pārdod komplektus. Jo vairāk gabalu, jo lētāk. Skava kronim 25 rubļi. Mikroshēmas, rezistori un kondensatori parasti maksā pensu (rubļus).
Projektu var mainīt. Sakārtojiet gaismas diodes atšķirīgi, ievērojami palieliniet pārslēgšanas laiku un ievietojiet gaismas diodes nejauši mirgojošus visās krāsās. Vai otrādi, samaziniet laiku. Jūs iegūsit sirdspukstu efektu, mirgojošu sarkanu kontūru. Var izgatavot pagrieziena rādītāju atkārtotājus automašīnu, motociklu, velosipēdu spoguļiem. Vai arī novietojiet zem automašīnas aizmugurējā loga kā papildu bremžu lukturi Ķīnas LED līnijas vietā. Vienkārši izvēlieties strāvu ierobežojošā rezistora R2 vērtību. Jūs varat piekārt tranzistora atslēgas uz dekodera izejām un kontrolēt vismaz desmit Jaungada vītnes.
Tika izgatavotas 2 gatavas ierīces, mammai un māsīcai. Un vēl divi dēļi, kas gulēja līdz labākiem laikiem. Mans dēls zaudēja interesi par šo ierīci. Viņš jau grib vairāk. Viņš jau sapņo par 3D printeriem un maršrutētājiem. Viņš zina, ka ir pakāpju motori. Bet nākamais, ko darījām, bija velo dators. Un tas jau būs arduino nano. Bet vairāk par to nākamajā rakstā.
