Kaikki mitä sinun tarvitsee tietää aloittelijan elektroniikasta: 12 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Hei taas. Tässä Instructable -ohjelmassa käsitellään hyvin laajaa aihetta: kaikki. Tiedän, että se saattaa tuntua mahdottomalta, mutta jos ajattelet sitä, koko maailmaa hallitaan elektronisilla piireillä vesihuollosta kahvin valmistukseen työmatkalle/ kouluun. Ja kaikkia näitä elektronisia laitteita ohjaavat hyvin samanlaiset komponentit (vastukset, transistorit, potentiometrit, kondensaattorit, kytkimet ja monet, monet, muut). Kaikki nämä komponentit suorittavat yhden seuraavista tehtävistä: tietojen vastaanottaminen, tietojen käsittely ja tietojen lähettäminen. Esimerkiksi hiiri (joka on useiden pienten osien yhdistelmä) mittaa sijainnin, tietokoneen prosessori ajattelee näitä tietoja ja tietokoneen näyttö siirtää kohdistinta hiiren mukaan. Aloitetaan tämä Instructable käymällä läpi joitakin edellä mainituista komponenteista.

Vaihe 1: Vaihda

Ah, vanha hyvä kytkin. Niitä on melkein jokaisessa koskaan tehdyssä elektroniikkapiirissä. Jos sinulla on hyvä piiri, jota ei ole, kommentoi alle (nappiparistot + LEDit eivät lasketa tähän). Joka tapauksessa kytkimellä on yksi tehtävä- päästääkö sähkön läpi vai ei. Ei ole paljon sanottavaa tästä sanomattomasta elektroniikan sankarista.

Vaihe 2: Vastukset

Vastukset ovat minkä tahansa piirin kulmakivi. Minun olisi vaikea löytää mitään piirilevyä (se on painettu piirilevy maallikolle), jossa ei ole yhtä näistä elintärkeistä jännitettä vähentävistä esineistä. Vastuksia käytetään ottamaan yksi jännite ja pienentämään se pienemmäksi. Näistä tärkeistä pienistä komponenteista ei tarvitse sanoa paljon muuta.

Vaihe 3: Trasnistorit

Transistorit voivat olla hämmentäviä, varsinkin kaikkien eri tyyppien kanssa. Pohjimmiltaan transistori on puolijohdekytkin, jonka laukaisee sähkövirta. Näitä pieniä, mutta tehokkaita kytkimiä on saatavana eri malleina, joista jokaisella on hieman erilaiset tarkoitukset. Jokaisella nykyaikaisella piirillä, joka kykenee käsittelemään tietoja, on yksi näistä kavereista.

Vaihe 4: Capicitor

Kondensaattorit ovat keino varastoida pieniä määriä sähköä. Näin ne toimivat: On kaksi metallia, jotka on erotettu johtamattomalla materiaalilla. Johtamattoman materiaalin tyyppi tai dielektrinen materiaali määrää kondensaattorin tyypin ja mihin sitä käytetään.

Vaihe 5: Potentiometrit/reostaatit

Potentiometri on kiehtova ja tärkeä muuttuvan vastuksen tyyppi. Siinä on 3 nastaa- 2 tuloa ja yksi lähtö. Kaikkien kolmen nastan käyttäminen tekee siitä enemmän anturia tietojen syöttämiseen, kun taas kahden tapin käyttäminen tekee siitä yksinkertaisen vanhan tavan tukehtua jännitteeseen. Jos olet minun kaltaiseni, haluat tietää, miten se toimii. Pohjimmiltaan on vastus, jota luisti tai pyyhin liikuttaa pitkin, jolloin sähköetäisyys vaihtelee pyyhkimen/ luistin asennon mukaan. Tämä lisää tai vähentää vastusta. Potentiometrit näyttävät yleensä yllä olevan kuvan mukaisilta, mutta niiden muoto ja koko voivat vaihdella.

Vaihe 6: Harjaton tasavirtamoottori

Tämä juttu on aika siistiä. Näytin pienille lapsille (he olivat teknisesti ikäni- olin viidennellä luokalla) tasavirtamoottorin yhdistämällä liittimet 9 V: n akkuun ja voila-se pyöri! Kaikki muut lapset olivat kateellisia (tai niin minä fantasioin). Voit myös käyttää moottorin tehoa. Se on hyvin yksinkertainen laite- siinä on kaksi tai useampia sähkömagneettisia keloja, joiden napaisuus vaihtelee. Sitten on normaali magneetti, joka pyörii sähkömagneettien hylkimisestä johtuen (katso kuva yllä).

Vaihe 7: Rele

Rele on kytkin, jonka aktivoi sähkövirta. Kaavion sen taululleni yllä olevassa kuvassa. Pohjimmiltaan sähkömagneettinen kela hylkii magneettisen elektrodin, jolloin se koskettaa toista elektrodia ja päästää siten virran piirin läpi.

Vaihe 8: Pietsosummeri

Pietsosummeri on yksi maailman ärsyttävimmistä asioista. Tarkoitan, kuka haluaa kuulla "BEEP, BEEP, BEEP!" aina kun siivoamme jääkaapin? Tai kun mikroaaltouuni sammuu, mutta et halua lopettaa Sherlockin katsomista ja joudut kestämään "piip piip, piip piip, piip piip". Nämä pienet sudokaiuttimet ovat kuitenkin tärkeä osa elektronista suunnittelua. Jos haluat, että virtapiirisi antaa äänipalautetta, mutta et tarvitse tavallista kaiutinta, nämä ovat tärkeimmät komponentit. Ne aiheuttavat melua pienellä metallilevyllä, jota kutsutaan piezoksi. Sähkö kulkee pietson läpi ja saa sen värähtelemään erittäin nopeasti. Tämä liike tekee räikeää ilmaa, joka tunnetaan myös nimellä ääni. Värähtelevän ilman sävelkorkeuden määrää tärinän nopeus ja tärinän nopeuden jännite.

Vaihe 9: LED -lamput

Nämä pienet hehkulamput ovat niin yleisiä elektroniikassa, että on harvinaista, että niitä ei ole kotona vähintään 20. Ne ovat pieniä, edullisia, energiatehokkaita, erittäin kirkkaita eivätkä kuumene. Mikä ei pidä? Pohjimmiltaan LED -valon tai valoa emittoivan diodin valo syntyy elektronin liikkeen avulla puolijohdemateriaalissa, joka vastaa suunnilleen hehkulampun hehkulamppua. Jopa kaikkein tylsimmissä piireissä nautin siitä, että asetan pieniä vihreitä tai valkoisia LED -valoja elävöittämään asioita.

*Varoitus: Tukahduta aina LEDiin tuleva virta jonkinlaisella vastuksella. Ne toimivat yleensä matalalla jännitteellä, noin 3,3 voltilla.

Vaihe 10: Mikro -ohjaimet

Tämä vaihe on erilainen kuin muut, koska se ei koske osaa, vaan aihetta. Mikro -ohjaimet ovat yksinkertaisia tietokoneita, joita käytetään absorboimaan, tulkitsemaan, näyttämään ja vastaamaan tietoihin. Useimmat mikro -ohjaimet käyttävät kaikkia tai suurinta osaa keskustelluista komponenteista. Koska mikro-ohjaimia on niin monenlaisia, annan sinulle kolme suosituinta aloittelijoille- Arduino, Raspberry Pi ja BeagleBone. Nämä kolme levyä ovat ohjelmoitavia ja niitä voidaan käyttää mihin tahansa projekteihin.

*Vastuuvapauslauseke: Omistan vain Arduinon ja Raspberry Pi: n, joten en voi taata BeagleBonea.

Vaihe 11: Ohjelmointi

Ohjelmointi on mahtavaa. Saan lämmön tunteen aina, kun työskentelen ohjelman parissa, eräänlainen adrenaliini, mutta ilman taistelua/lentoa. Haluaisin selittää kaiken, mitä tiedän ohjelmoinnista, mutta se kestää jonkin aikaa. Joten tässä on tiivistetty versio: Tietokoneet ymmärtävät monia eri kieliä (C, Python, JavaScript, Ruby, C ++, Java jne.), Ja näiden kielten puhumisen (tai kirjoittamisen) oppiminen on yksi parhaista asioista, joita voit tehdä itseäsi varten. Kun olet oppinut kielen, kerro vain tietokoneelle (tai mikro -ohjaimelle), mitä haluat sen tekevän, ja se noudattaa virheenkorjauksen jälkeen. Ilman perustietoja ohjelmoinnista uppoat ennen kuin pääset elektroniikan vertauskuvalliseen veneeseen.

Vaihe 12: Siinä kaikki, ihmiset

Tämä päättää Instructable -ohjelman. Kiitos, että luit, ja käytä aikaa äänestääksesi minua Aloittelijan elektroniikka -kilpailussa, jos pidit tästä oppaasta. Toivon vilpittömästi, että sinusta tuntuu innostuneelta ryhtymään sähköiseen suunnitteluun nyt.