Alt du trenger å vite om nybegynnerelektronikk: 12 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Hallo igjen. I denne instruksen vil vi dekke et veldig bredt tema: alt. Jeg vet at det kan virke umulig, men hvis du tenker deg om, styres hele verden av elektroniske kretser, fra vannforvaltning til produksjon av kaffe til pendling til jobb/ skole. Og alle disse elektroniske enhetene styres av svært like komponenter (motstander, transistorer, potensiometre, kondensatorer, brytere og mange, mange, flere). Disse komponentene utfører alle en av følgende oppgaver- ta inn data, behandler data og sender ut data. For eksempel måler en mus (som er en kombinasjon av mange små biter) posisjon, en datamaskinprosessor tenker på den informasjonen, og dataskjermen beveger markøren i henhold til musen. La oss starte denne instruksen med å gå over noen av de nevnte komponentene.

Trinn 1: Bytt

Ahh, den gode gamle bryteren. Det er en av disse i nesten alle elektroniske kretser som noen gang er laget. Hvis du har en god krets som ikke har en, vennligst kommenter nedenfor (myntcellebatterier + lysdioder teller ikke her). Uansett har bryteren en jobb- å slippe strøm gjennom, eller ikke. Det er ikke mye igjen å si om denne uuttalte elektronikkhelten.

Trinn 2: Motstander

Motstander er en hjørnestein i enhver krets. Jeg ville bli hardt presset for å finne noen PCB (som er Printed Circuit Board, for lekmannen) som ikke har en av disse vitale spenningsreduserende objektene. Motstander brukes til å ta en spenning og redusere den til en lavere. Det er ikke så mye annet som skal sies om disse viktige små komponentene.

Trinn 3: Trasnistorer

Transistorer kan være forvirrende, spesielt med alle de forskjellige typene. I hovedsak er en transistor en halvledende bryter utløst av en elektrisk strøm. Disse små, men kraftige bryterne kommer i forskjellige modeller, hver med litt forskjellige formål. Hver moderne krets som er i stand til å behandle data har en av disse gutta.

Trinn 4: Capicitor

Kondensatorer er et middel for å lagre små mengder strøm. Slik fungerer de: Det er to metallstykker som er skilt av et ikke-ledende materiale. Type ikke-ledende materiale, eller dielektrisk, bestemmer typen kondensator og hva den skal brukes til.

Trinn 5: Potensiometre/reostater

Potensiometeret er en fascinerende og viktig type variabel motstand. Det er 3 pins- 2 innganger og en utgang. Å bruke alle tre pinnene gjør det mer til en sensor for å legge inn data, mens det å bruke to pinner gjør det til en vanlig gammel måte å kvele spenning. Hvis du er noe som meg, vil du vite hvordan det fungerer. I utgangspunktet er det motstand som et lysbilde eller visker beveger seg langs, noe som gjør at avstanden elektrisiteten svinger avhengig av posisjonen på viskeren/ lysbildet. Dette øker eller reduserer motstanden. Potensiometre ser generelt ut som bildet ovenfor, men formen og størrelsen kan variere.

Trinn 6: Børsteløs DC -motor

Denne tingen er ganske kul. Jeg pleide å vise små barn (de var teknisk på min alder- jeg gikk i femte klasse) likestrømsmotoren ved å koble terminalene til et 9V batteri og voila- det snurret! Alle de andre barna var sjalu (eller så fantaserte jeg). Du kan også bruke motorens kraft. Det er en veldig enkel enhet- det er to eller flere elektromagnetiske spoler som skifter polaritet. Så er det en normal magnet som spinner på grunn av frastøtningen fra elektromagneter (se bildet ovenfor).

Trinn 7: Relé

Et relé er en bryter aktivert av en elektrisk strøm. Jeg tegnet det på tavlen min på bildet ovenfor. I hovedsak frastøter en elektromagnetisk spole en magnetisk elektrode, slik at den berører en annen elektrode og slipper dermed strøm gjennom kretsen.

Trinn 8: Piezo Buzzer

Piezo Buzzer er en av de mest irriterende tingene i universet. Jeg mener, hvem vil høre "BEEP, BEEP, BEEP!" når vi rengjør kjøleskapet? Eller når mikrobølgeovnen går, men du ikke vil slutte å se Sherlock, og du blir tvunget til å tåle "Beep Beep, Beep Beep, Beep Beep." Imidlertid er disse små sudohøyttalerne en viktig del av elektronisk design. Hvis du vil at kretsen din skal gi lydtilbakemelding, men ikke trenger en vanlig høyttaler, er dette komponentene du trenger. De lager støy med en liten metallplate som kalles en piezo. Strøm går gjennom piezo, noe som får den til å vibrere veldig fort. Denne bevegelsen gir luft i luften, ellers kjent som lyd. Stigningen i den luftige luften bestemmes av vibrasjonens hastighet, og vibrasjonens hastighet bestemmes av spenningen.

Trinn 9: LED -pærer

Disse små lyspærene er så vanlige innen elektronikk at det er uvanlig at du ikke har minst 20 av disse i huset ditt. De er små, rimelige, energieffektive, superlyse, og de blir ikke varme. Hva er det å ikke like? I utgangspunktet er lyset i en LED, eller lysemitterende diode, skapt av elektronbevegelse i det halvledende materialet som omtrent tilsvarer filament i en glødelampe. Selv i de mest kjedelige kretsene liker jeg å plassere små grønne eller hvite lysdioder for å livne opp ting.

*Advarsel: Kvel alltid strømmen som går inn i en LED med en slags motstand. De fungerer vanligvis med lav spenning, rundt 3,3 volt.

Trinn 10: Mikrokontrollere

Dette trinnet er forskjellig fra de andre, ettersom det ikke handler om en komponent, men et emne. Mikrokontrollere er enkle datamaskiner som brukes til å absorbere, tolke, vise og svare på data. De fleste mikrokontrollere bruker alle eller de fleste komponentene vi diskuterte. Siden det er så mange typer mikrokontrollere, vil jeg gi deg tre av de mest anbefalte for nybegynnere- Arduino, Raspberry Pi og BeagleBone. Disse tre tavlene er alle programmerbare og kan brukes til et hvilket som helst antall prosjekter.

*Ansvarsfraskrivelse: Jeg eier bare Arduino og Raspberry Pi, så jeg kan ikke stå inne for BeagleBone.

Trinn 11: Programmering

Programmering er fantastisk. Jeg får en følelse av varme når jeg jobber med et program, et slags adrenalinkick, men uten kamp/fluktrespons. Jeg vil forklare alt jeg vet om programmering, men det vil ta en stund. Så her er den kondenserte versjonen: Det er mange forskjellige språk datamaskiner forstår (C, Python, JavaScript, Ruby, C ++, Java, etc.), og å lære å snakke (eller skrive) disse språkene er en av de beste tingene du kan gjøre for deg selv. Når du har lært språket, må du bare fortelle datamaskinen (eller mikrokontrolleren) hva du vil at den skal gjøre, og den vil overholde etter litt feilsøking. Uten en grunnleggende kunnskap om programmering, vil du synke før du setter deg på den metaforiske elektronikkbåten.

Trinn 12: Det er alt, folkens

Dette avslutter Instructable. Takk for at du leser, og ta deg tid til å stemme på meg i nybegynnerelektronikk -konkurransen hvis du likte denne guiden. Jeg håper inderlig at du føler deg inspirert til å ta opp elektronisk design nå.