Всичко, което трябва да знаете за начинаещата електроника: 12 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Здравей отново. В тази инструкция ще обхванем много широка тема: всичко. Знам, че това може да изглежда невъзможно, но ако се замислите, целият ни свят се контролира от електронни схеми, от управлението на водата до производството на кафе до пътуването до работа/ училище. И всички тези електронни устройства се управляват от много сходни компоненти (резистори, транзистори, потенциометри, кондензатори, превключватели и много, много, повече). Всички тези компоненти изпълняват една от следните задачи- приемане на данни, обработка на данни и извеждане на данни. Например, мишка (която е комбинация от много малки парчета) измерва позицията, компютърният процесор мисли за тази информация, а компютърният монитор премества курсора според вашата мишка. Нека започнем този Instructable, като преминем през някои от гореспоменатите компоненти.

Стъпка 1: Превключване

Ах, добрият стар превключвател. Има една от тях в почти всяка електронна схема, правена някога. Ако имате добра верига, която няма такава, моля, коментирайте по -долу (батерии с монети и светодиоди не се броят тук). Както и да е, превключвателят има една работа- да пропуска електричество или не. Няма много какво да се каже за този неизказан герой на електрониката.

Стъпка 2: Резистори

Резисторите са крайъгълен камък на всяка верига. Ще бъда трудно да намеря някоя печатна платка (това е печатна платка, за неспециалисти), която няма един от тези жизненоважни обекти за намаляване на напрежението. Резисторите се използват за вземане на едно напрежение и намаляване на него до по -ниско. Не е нужно да се казва много повече за тези жизненоважни малки компоненти.

Стъпка 3: Транснистори

Транзисторите могат да бъдат объркващи, особено с всички различни видове. По същество транзисторът е полупроводников превключвател, задействан от електрически ток. Тези малки, но мощни ключове се предлагат в различни модели, всеки с малко различни цели. Всяка съвременна схема, способна да обработва данни, има един от тези момчета.

Стъпка 4: Capicitor

Кондензаторите са средство за съхранение на малки количества електроенергия. Ето как работят: Има две парчета метал, разделени от непроводим материал. Видът на непроводящия материал или диелектрик определя вида на кондензатора и за какво ще се използва.

Стъпка 5: Потенциометри/Реостати

Потенциометърът е очарователен и важен тип променлив резистор. Има 3 пина- 2 входа и един изход. Използването на трите пина го прави по -скоро сензор за въвеждане на данни, докато използването на два пина го прави обикновен стар начин за задавяне на напрежението. Ако сте нещо като мен, искате да знаете как работи. По принцип има резистор, по който се движи плъзгач или чистачка, което прави разстоянието на електричеството да варира в зависимост от позицията на чистачката/ плъзгача. Това увеличава или намалява съпротивлението. Потенциометрите обикновено изглеждат като на горната снимка, но тяхната форма и размер могат да варират.

Стъпка 6: Безчетков мотор с постоянен ток

Това нещо е доста готино. Показвах малки деца (технически бяха на моята възраст- бях в пети клас) DC мотора, като свързвах клемите към 9V батерия и ето- завъртя се! Всички други деца бяха ревниви (или поне така си фантазирах). Можете също така да използвате мощността на двигателя. Това е много просто устройство- има две или повече електромагнитни бобини, които редуват полярността. След това има нормален магнит, който се върти поради отблъскването от електромагнитите (виж снимката по -горе).

Стъпка 7: Реле

Релето е превключвател, активиран от електрически ток. Начертах го на бялата дъска на снимката по -горе. По същество електромагнитна намотка отблъсква магнитен електрод, като го кара да докосва друг електрод, като по този начин пропуска ток през веригата.

Стъпка 8: Пиезо зумер

Пиезо зумерът е едно от най -досадните неща във Вселената. Искам да кажа, който иска да чуе "БИП, БИП, БИП!" когато почистваме хладилника? Или когато микровълновата се изключи, но не искате да спрете да гледате Шерлок и сте принудени да понасяте „Бип бип, бип бип, бип бип“. Тези малки судо говорители обаче са важна част от електронния дизайн. Ако искате вашата верига да дава звукова обратна връзка, но не се нуждаете от обикновен говорител, това са вашите компоненти. Вдигат шум с малка метална плочка, наречена пиезо. Електричеството преминава през пиезото, което го кара да вибрира много бързо. Това движение прави вятърния въздух, известен още като звук. Стъпката на изкривения въздух се определя от скоростта на вибрацията, а скоростта на вибрацията се определя от напрежението.

Стъпка 9: LED крушки

Тези малки крушки са толкова често срещани в електрониката, че е необичайно да нямате поне 20 такива в къщата си. Те са малки, достъпни, енергийно ефективни, супер ярки и не се нагряват. Какво да не харесвате? По принцип светлината в светодиод или светоизлъчващ диод се създава чрез движение на електрони в полупроводниковия материал, който е приблизително еквивалент на нажежаема жичка в крушка с нажежаема жичка. Дори в най -скучните схеми ми е приятно да поставям малки зелени или бели светодиоди, за да оживя нещата.

*Внимание: Винаги задавяйте тока, преминаващ в светодиод с някакъв резистор. Те обикновено работят при ниско напрежение, около 3.3 волта.

Стъпка 10: Микроконтролери

Тази стъпка е различна от останалите, тъй като става въпрос не за компонент, а за тема. Микроконтролерите са прости компютри, които се използват за усвояване, интерпретиране, показване и реагиране на данни. Повечето микроконтролери използват всички или повечето от компонентите, които обсъждахме. Тъй като има толкова много видове микроконтролери, ще ви дам три от най-препоръчителните за начинаещи- Arduino, Raspberry Pi и BeagleBone. Всички тези три платки са програмируеми и могат да се използват за произволен брой проекти.

*Отказ от отговорност: Аз притежавам само Arduino и Raspberry Pi, така че не мога да гарантирам за BeagleBone.

Стъпка 11: Програмиране

Програмирането е страхотно. Получавам усещане за топлина, когато работя по програма, нещо като прилив на адреналин, но без отговор борба/полет. Бих искал да обясня всичко, което знам за програмирането, но това ще отнеме известно време. Ето и съкратената версия: Има много различни езици, които компютрите разбират (C, Python, JavaScript, Ruby, C ++, Java и т.н.), и да се научиш да говориш (или пишеш) тези езици е едно от най -добрите неща, които можете да направите за теб. След като научите езика, просто кажете на компютъра (или микроконтролера) какво искате да прави и той ще се съобрази, след известно отстраняване на грешки. Без дори основни познания по програмиране, ще потънете, преди да се качите на метафоричната лодка на електрониката.

Стъпка 12: Това е всичко, хора

Това завършва Instructable. Благодарим ви за четенето и моля, отделете време да гласувате за мен в конкурса „Електроника за начинаещи“, ако ви хареса това ръководство. Искрено се надявам, че сега се чувствате вдъхновени да се заемете с електронен дизайн.