Магнитни блокове: 10 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Няма нищо по -добро за изучаване или проектиране на електроника от изграждането на реални схеми. Планът е популярен вариант, но често води до неразбираеми спагети, които нямат прилика с оригиналната схема и са трудни за отстраняване на грешки.

Вдъхнових се от друга инструкция, за да направя набор от магнитни блокове, които могат да бъдат комбинирани в електронни схеми. Резултатът е страхотен: основните схеми се настройват за секунди и изглеждат точно като схемата! Връзките между блоковете са много надеждни, тъй като медните ленти на два различни блока се притискат един към друг от магнитите под лентата.

Блоковете са направени от рециклиран картон с малки магнити по границите. Медната лента покрива магнитите и се свързва към компонентите. Поставяйки два малки магнита на всяка граница, блоковете винаги се привличат. Не са необходими специализирани инструменти, а цената е около 10 цента на блок.

Стъпка 1: Материал

100, 200 или 300 цилиндрични неодимови магнити с диаметър 5 мм, дебелина 1 мм (5 х 1 мм). Те са лесно достъпни онлайн за ~ 1,5 цента на парче (например тук)

10 мм широка медна лента, 10 м ролка ще бъде повече от достатъчна (напр. Тук)

Здрав картон: 6-милиметровата 3-слойна версия е добра. 50x50 см е повече от достатъчно

Компоненти за прототипиране: държач за батерия 4xAAA, светодиоди, резистори, кондензатори, транзистори, високоговорител, LDR, бутони, потенциометър и т.н. В следващата стъпка е подробен списък за минимален комплект.

Инструменти: кутийка и поялник. Червени и сини постоянни маркери. Пинцетите са удобни за огъване на щифтове.

Стъпка 2: Минимален набор с помощта на 100 магнита

Ето едно предложение компонентите да направят 23 блока със 100 магнита:

4 прави конектора

4 ъглови парчета

2 T-кръстовища

1 кутия за батерии

2 светодиода (зелен и червен)

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

1 потенциометър (10kOhm)

1 LDR (зависим от светлина резистор)

1 npn транзистор (напр. 2n3904)

1 електролитен кондензатор от 100muF

1 бутон

1 тъчпад

В края на тази инструкция има 11 лесни схеми, които можете да направите с този минимален комплект.

Стъпка 3: Маркирайте полюсите на магнитите

Цилиндричните неодимови магнити нямат маркировка на северния и южния полюс, но проследяването на относителната полярност ще бъде от съществено значение, за да могат блоковете на веригите винаги да се привличат.

Най -лесният начин да разберете това е да се върнете към определението: север е полюсът, който сочи на север, когато магнитът е оставен свободен да се върти: стиснете тънка жица наполовина на купчината магнити и я повдигнете нагоре: като иглата на компас, той ще се подравнява със земното магнитно поле. Проверете за консистенция на няколко различни места, след това оцветете северния полюс в червено, южната страна в синьо.

Залепете всички магнити със северния полюс нагоре върху железен лист (например кутия за бисквитки). Оцветете всички страни в червено с постоянен маркер. Оставете да изсъхне добре за 10 минути, обърнете ги и оцветете южния полюс в синьо. Сега всички магнити са маркирани съгласно общата конвенция (червено = северния полюс, синият = южния полюс)

Стъпка 4: Изрежете картона

С молив нарисувайте решетка от ~ 100 квадратчета 2,5х2,5 см. Добавете и една „лента“от 5,2 см: блоковете с двойна единица трябва да са 2 мм по-широки от два блока с единична единица, за да се отчетат двата магнита по 1 мм, които разделят два блока. Три „единици“стават 7,9 см. Нарежете блоковете на квадрати 2.5x2.5, но също така направете някои правоъгълници 2.5x5.2cm за дълги съединители и 5.2x7.9cm за големи компоненти като държача на батерията на високоговорител.

Стъпка 5: Прикрепете магнитите с медна лента

Изрежете малко медна лента с правилната дължина за всеки блок:

Съединителен блок: 4 магнита, 5 см лента Дълъг съединителен блок: 4 магнита, 8 см лента Ъглов блок: 4 магнита, 2 броя 3 см лента Т-образно съединение: 6 магнита, 1 парче 3 см лента, 1 парче 5 см лента Кръстосано: 8 магнити, 2 броя лента 1,5 см, 1 парче 5 см лента 2-клемен компонент: 4 магнита, 2 броя 2 см лента 3-терминален компонент: 6 магнита, 3 парчета 2 см лента

Групирайте магнитите по двойки, като всяка двойка има една синя страна нагоре и една червена страна нагоре. Те ще се привлекат леко в тази конфигурация. Извадете хартията от медната лента и я залепете върху магнитите, оставяйки ~ 5 мм свободни от страната, която ще отиде отдолу. Залепете лентата върху картонен квадрат така, че магнитите да са отстрани на блока. Внимавайте за ориентацията: отгоре синьото трябва да е отляво, а червеното отдясно. От дясната страна синьото трябва да е нагоре, а червеното надолу и така нататък за останалата част от квадрата: това ще гарантира, че винаги когато два блока влизат в контакт, северният полюс от единия блок е обърнат към южния полюс от другия блок и те винаги се привличат, дори когато блоковете се завъртат.

За компонентите с 3 терминала, медната лента може да се припокрива и те трябва да бъдат подрязани: изрежете ги деликатно с фрезата и с остри пинсети излишната лента може да бъде отстранена. Излишната лента за други блокове също се премахва по този начин.

Стъпка 6: Запояйте ъгловите блокове и Т-образните възли

Две парчета медна лента, залепени едно върху друго, може да изглеждат като страхотна връзка, но не забравяйте, че между тях има слой лепило и те обикновено не се свързват електрически! За да направите стабилна постоянна връзка, запойте капка калай, която се свързва и с двете парчета лента на ъгловите блокове и Т-образно съединение.

Стъпка 7: Монтирайте компонентите

С игла пробийте малки дупки, където ще отидат проводниците на компонентите. Изрежете проводниците с правилната дължина. Оставете компонента да стърчи 1 или 2 см, по този начин ще бъде по -лесно да поставите и смените блоковете. Залепете компонента през отворите и запоявайте проводниците. За резистори и кондензатори напишете стойността на блока. Посочете със символи и цветове други свойства на компонентите или връзката, като полярността на elco и LED.

Стъпка 8: Изпробвайте някои прости схеми

На снимките има 11 идеи за схеми за минималния комплект M100, изпробвайте ги!

Стъпка 9: Разширени схеми

Използвайки по -голям брой блокове, могат да бъдат изградени по -напреднали схеми. Видеоклиповете показват:

• 2-транзисторен мултивибратор (двойна светкавица)
• 2-транзисторен бистабилен мултивибратор (джапанка или 1-битова електронна памет)
• RC осцилатор

Стъпка 10: Joule Thief

Интересна схема: една 1.5V батерия осветява 3 светодиода последователно! Специалният компонент тук е самонавиващият се трансформатор: 80 см от емайлирана тел от 0,2 мм, огъната двойно и навита 20 пъти през феритен пръстен (външен диаметър 10 мм, височина 5 мм). Обърнете внимание на точките на блока на трансформатора: той показва, че левите намотки се движат в обратна посока на дясните намотки. Крадецът на джаул е самоувеличаващ се усилвател на напрежение и може да изтласка последните няколко джаула от батерия, която обикновено се счита за мъртва: тя ще работи до ~ 0.5V. Има много инструкции, посветени на тази верига, напр. от electronicGURU, 1up, ASCAS, Jason B и др