Electronice pentru începători

Activitatea principală nu este direct legată de electronică. Ea, ca și programarea, a fost întotdeauna doar un hobby. În urmă cu șapte ani, am devenit tată, iar acum este timpul să-l învăț pe fiul meu, în același timp să-mi amintesc totul pe parcurs și să înveți singur.

Să revenim la articolul de mai sus. A numărat cineva numărul de utilizări ale cuvântului „prost”? O luăm prostește, o introducem prostește, o găsim prostește schița, o completăm prostește. Și chiar dacă funcționează, noi prostește nu înțelegem ce, de ce, de ce. Sunt adeptul unei abordări sistematice. Înțeleg însă că pentru a menține interesul este nevoie și de practică. Și primul lucru pe care l-am învățat eu și fiul meu a fost lipirea. Zero erau probabil nesfârșite instrucțiuni de siguranță. Și totuși unul, deși cel mai mic, dar fiul nu a scăpat de arsura care a sărit când firul a fost lipit. Îl iubesc la nebunie, am unul. Dar cred că această experiență a fost inevitabilă și necesară. Un alt subiect de instrucțiuni plictisitoare a fost rețeaua electrică de uz casnic de 220 de volți. Că nimic nu poate fi conectat la el singur. Explicații pe care trebuie să le studiezi mult timp. Demonstrație de fotografii cu șocuri electrice, povești nesfârșite „Iată, băiatul s-a cățărat, iar curentul l-a ucis. El a murit!!". Simt că greșesc. Mulți vor spune: „Ai pus un complex în el, frică!”. Dar aș prefera să lupt cu fobia lui de 220 de volți mai târziu decât să sufere, hotărând cu prezumție că a făcut totul bine și să mă urc la priză acum.

Acum, când se așează la lipit, poartă mâneci lungi, ținând mereu firele. Fii mereu atent la locul în care se află fierul de lipit pe masă și în ce stare se află. Și nu va merge la o priză. A doua a fost esența circuitului electric. Ce este tensiunea, curentul, rezistența. Articolele despre Habré au ajutat foarte mult în acest sens. Analogii cu apa si conductele. Poate marii guru le consideră inexacte, argumentează ei. Dar pentru un copil, asta este. Există o baterie - o pompă, există fire - conducte. Există dispozitive care utilizează presiunea și volumul apei curgătoare - electricitate. Și există controale. Butoane, întrerupătoare, întrerupătoare. Folosind apa ca exemplu, s-a explicat de ce s-a ars LED-ul. Da, a fost pur și simplu sfâșiat de presiunea sălbatică. Desigur, au existat și întrebări. Dacă este rupt, de ce nu curge electricitatea? Îți amintești când s-a rupt furtunul de duș în baia noastră? Mintea curioasă a unui copil. Care până la urmă a reușit să înțeleagă că există analogii. Acea apă este o analogie, dar nu la fel. Apoi a fost antrenament. Lanterne nesfârșite, faruri pe un turn de blocuri Lego, cu o telecomandă plasată pe un fir. Circuite de ramificare, comutator principal, comutatoare de canal individual. esența rezistenței. Îngustarea unei țevi, o duză care reduce presiunea. Chiar și mai târziu au existat motoare electrice, cutii de viteze. Prima mașină dintr-un CD-Rom dezasamblat care desenează doar o linie dreaptă cu un pix. Dar controlat de la comutatoare și butoane. O mică introducere în mecanică. De ce avem nevoie de o cutie de viteze, cum reduce viteza, dar crește puterea.

Și așa, a fost de ales. Ce urmeaza? Arduino? În ciuda faptului că încă nu știe cu adevărat să citească rusă. Calea „Cumpărați prost, introduceți prost, încărcați prost firmware-ul descărcat”? M-am hotărât, de ce să nu fie o etapă de tranziție? Da, microcircuite, dar până acum FĂRĂ arduino. Încearcă-ți doar logica elementară. Și studiază și metoda LUT. Pe nas era ziua tuturor îndrăgostiților. Și acesta s-a născut:

Schema este tipică, din manualul pentru temporizatorul NE555. Două microcircuite, cronometrul în sine și un numărător zecimal - un decodor CD4017 (analogul rusesc al lui K561IE8).

Singura diferență este că două LED-uri sunt conectate în paralel la ieșirile decodorului. Evaluări ale pieselor: R1 de la 10 la 47 kOhm, VR1 (decupare) 47kOhm, R2 56 Ohm. C1 100uF 16V, C2 10uF 16V, 20 LED-uri.

Principiul de funcționare: condensatorul C2, rezistența R1 și rezistența trimmer VR1 formează un circuit de temporizare pentru temporizatorul NE555. Contra-decodorul primește impulsuri de la temporizator și setează „unul” (tensiunea de alimentare) la ieșirile sale, la care sunt conectate LED-urile. Rezultatul este o includere secvențială a LED-urilor - o lumină de rulare. Rezistorul R2 limitează curentul LED-urilor la 10 - 20 mA (miliamperi). Unul pentru toți, deoarece o singură ieșire de decodor este activă la un moment dat. Sursa de alimentare - baterie Krona. Dar circuitul va funcționa atât de la portul USB, cât și de la rețeaua de bord a unei motociclete sau mașini. Trebuie doar să alegeți valoarea rezistorului R2. Ambele microcircuite sunt foarte nepretențioase și funcționează liniștit în intervalul de tensiune de alimentare de la 5 la 16 volți. Când este alimentat de o „coroană”, rating R1 de 10 kOhm, frecvența impulsului temporizatorului este de aproximativ 5 herți, consumul de curent al întregului circuit este de 22 mA.

Placa de circuit imprimat este realizată în formă de inimă din textolit folie unilaterală, folosind metoda călcării cu laser. Există o linie de contur în modelul pistei. După gravare, marginile sunt umplute aproximativ cu o foaie de metal, apoi prelucrate cu șmirghel. Durează 1 oră pentru a face tabla.

În figură, roșul indică jumperii fabricați din picioare LED tăiate, lipite din lateralul pieselor. Tabla este divorțată în Word "e. Da, nu sunt încă prieten nici cu Eagle, nici cu Proteus. Dar e mai ușor. O deschidem, sau tipărim acasă pe hârtie foto lucioasă la o imprimantă laser, sau într-un atelier foto , centru de copiere sau mini-tipografie Am tipărit-o în cel mai apropiat Prețul unei foi este de 30 de ruble Șase copii ale desenului pe tablă pe foaie.

Cine nu este familiarizat cu metoda de călcat cu laser: luăm o bucată de textolit de folie, o curățăm cu zero, o degresăm cu acetonă sau alcool. Aplicam amprenta pistelor cu toner pe folie. Călcăm cu un fier de călcat foarte fierbinte aproximativ cinci minute, încercând să nu mișcăm imprimarea pe folie. Punem sandvișul rezultat între două placaj și apăsăm în jos (am 2 gantere pe kilogram). Când se răcește, aruncați în apă rece. După o jumătate de oră, rulați cu grijă hârtia înmuiată. Tot tonerul, desenul, rămâne pe folie. Hârtia trebuie spălată bine, astfel încât desenul să nu devină alb când se usucă. Mai ales centrele găurilor. Acest lucru va face găurirea mai ușoară. Dacă există defecte minore (tonerul nu se lipește peste tot) - vopsiți cu lac de unghii. Apoi punem placa într-o soluție de clorură ferică, o agităm. Într-o soluție proaspătă, placa este gravată timp de 10 - 12 minute. Este sigur pentru mâini. Dar trebuie să fii atent. Petele de clorură ferică nu vor spăla chiuvetele din oțel inoxidabil. Soluția poate fi folosită în mod repetat. După gravare, spălăm placa cu apă, este posibil cu săpun. Spălați tonerul cu acetonă. Gărăm găuri cu un burghiu de 1 mm. Sunt gravate, nu este nevoie de carotare, burghiul nu fuge. Ludim fie toate piesele ca un întreg, fie doar contact pads (după părerea mea, este mai frumos așa). Dăm plăcii forma dorită cu o lamă de ferăstrău pentru metal și șmirghel. Plata este gata.

Pregătim detaliile. Tăiem picioarele diodelor și condensatoarelor, lăsând 2,5 - 3 mm. Îndoim picioarele rezistențelor și, de asemenea, le tăiem. Facem jumperi din resturile picioarelor LED-urilor. Picioarele pieselor trebuie să iasă din lateralul șinelor cu 0,5 - 1 mm. Lipim, acordând atenție polarității LED-urilor (catodului la un conductor comun de-a lungul marginii), condensatoarelor electrolitice și microcircuitelor (plusurile de condensatoare și cheile de microcircuit sunt marcate cu puncte roșii în figura pistei). Fiul meu s-a ocupat de lipire.

Rezultat:

Nu am avut timp cu trupul. Am realizat doar un suport din plexiglas. A fost lăsată o proeminență pe placă, a fost găurită o canelură pe placa de plexiglas. Lipite cu superglue. Bateria a fost lipită în spatele plăcii pe bandă cu două fețe.

Toate piesele pot fi achiziționate de la orice magazin online. Am făcut cumpărături în magazinele din oraș. Toate detaliile, o foaie de textolit pentru 2 valentine, clorură ferică, lac de unghii ne-au costat 500 de ruble. În plus, 300 dintre ele sunt clorură ferică și textolit. LED-urile sunt, de asemenea, scumpe, 6 ruble un lucru mic. Aliexpress vinde truse. Cu cât sunt mai multe piese, cu atât mai ieftin. Clemă pentru coroană 25 de ruble. Microcircuitele, rezistențele și condensatorii costă în general un ban (ruble).

Proiectul poate fi modificat. Aranjați LED-urile în mod diferit, creșteți mult timpul de comutare și puneți LED-urile să clipească aleator în toate culorile. Sau invers, reduceți timpul. Veți obține efectul unei bătăi de inimă, un contur roșu pâlpâitor. Puteți realiza repetoare de semnalizare pentru oglinzile mașinilor, motocicletelor, bicicletelor. Sau puneți sub luneta din spate a mașinii ca lumină de frână suplimentară în locul liniei LED chinezești. Alegeți doar valoarea rezistorului de limitare a curentului R2. Puteți agăța cheile tranzistorului pe ieșirile decodorului și puteți controla cel puțin zece ghirlande de Anul Nou.

Au fost realizate 2 aparate gata facute, pentru mama si verisoara. Și încă două scânduri care au rămas întinse până la vremuri mai bune. Fiul meu și-a pierdut interesul pentru acest dispozitiv. Deja vrea mai mult. Deja visează la imprimante și routere 3D. El știe că există motoare pas cu pas. Dar următorul lucru pe care l-am făcut a fost computerul pentru bicicletă. Și va fi deja pe arduino nano. Dar mai multe despre asta în articolul următor.