Alt hvad du behøver at vide om begynderelektronik: 12 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Hej igen. I denne Instructable vil vi dække et meget bredt emne: alt. Jeg ved, at det kan virke umuligt, men hvis du tænker over det, er hele vores verden styret af elektroniske kredsløb, fra vandhåndtering til produktion af kaffe til pendling til arbejde/ skole. Og alle disse elektroniske enheder styres af meget lignende komponenter (modstande, transistorer, potentiometre, kondensatorer, switche og mange, mange, flere). Disse komponenter udfører alle en af følgende opgaver- optagelse af data, behandling af data og udsendelse af data. For eksempel måler en mus (som er en kombination af masser af små stykker) position, en computerprocessor tænker over disse oplysninger, og computerskærmen flytter markøren i henhold til din mus. Lad os starte denne Instructable med at gå over nogle af de førnævnte komponenter.

Trin 1: Skift

Ahh, den gode gamle switch. Der er en af disse i næsten alle elektroniske kredsløb, der nogensinde er lavet. Hvis du har et godt kredsløb, der ikke har et, bedes du kommentere herunder (møntcellebatterier + lysdioder tæller ikke her). Anyway, kontakten har et job- at slippe elektricitet igennem eller ej. Der er ikke meget tilbage at sige om denne uudtalte elektronikhelt.

Trin 2: Modstande

Modstande er en hjørnesten i ethvert kredsløb. Jeg ville være hårdt presset til at finde noget printkort (det er printkort, for lægmanden), der ikke har et af disse vitale spændingsreducerende objekter. Modstande bruges til at tage en spænding og reducere den til en lavere. Der skal ikke siges meget andet om disse vitale små komponenter.

Trin 3: Trasnistors

Transistorer kan være forvirrende, især med alle de forskellige slags. I det væsentlige er en transistor en halvledende switch, der udløses af en elektrisk strøm. Disse bittesmå, men kraftfulde kontakter findes i forskellige modeller, hver med lidt forskellige formål. Hvert moderne kredsløb, der er i stand til at behandle data, har en af disse fyre.

Trin 4: Kondicitor

Kondensatorer er et middel til opbevaring af små mængder elektricitet. Sådan fungerer de: Der er to metalstykker opdelt i et ikke-ledende materiale. Typen af ikke-ledende materiale eller dielektrisk bestemmer typen af kondensator, og hvad den skal bruges til.

Trin 5: Potentiometre/reostater

Potentiometeret er en fascinerende og vigtig type variabel modstand. Der er 3 ben- 2 indgange og en udgang. Brug af alle tre ben gør det mere til en sensor til indtastning af data, mens brug af to stifter gør det til en almindelig gammel måde at kvæle spænding. Hvis du ligner mig, vil du vide, hvordan det fungerer. Grundlæggende er der modstand mod, at et dias eller visker bevæger sig langs, hvilket gør afstanden, som elektriciteten svinger afhængigt af positionen på viskeren/ diaset. Dette øger eller reducerer modstanden. Potentiometre ligner generelt billedet ovenfor, men deres form og størrelse kan variere.

Trin 6: Børsteløs DC -motor

Denne ting er ret sej. Jeg plejede at vise små børn (de var teknisk set min alder- jeg var i femte klasse) DC-motoren ved at tilslutte terminalerne til et 9V batteri og voila- det snurrede! Alle de andre børn var jaloux (eller så fantiserede jeg). Du kan også bruge motorens kraft. Det er en meget enkel enhed- der er to eller flere elektromagnetiske spoler, der skifter polaritet. Så er der en normal magnet, der spinder på grund af frastødningen fra elektromagneterne (se billede ovenfor).

Trin 7: Relæ

Et relæ er en kontakt, der aktiveres af en elektrisk strøm. Jeg skitserede det på mit whiteboard på billedet ovenfor. I det væsentlige frastøder en elektromagnetisk spole en magnetisk elektrode, hvilket får den til at røre en anden elektrode og dermed slippe strøm gennem kredsløbet.

Trin 8: Piezo Buzzer

Piezo Buzzer er en af de mest irriterende ting i universet. Jeg mener, hvem vil høre "BIP, BIP, BEEP!" når vi gør rent i køleskabet? Eller når mikrobølgeovnen slukker, men du ikke vil stoppe med at se Sherlock, og du er tvunget til at udholde "Bip bip, bip bip, bip bip". Disse små sudohøjttalere er imidlertid en vigtig del af elektronisk design. Hvis du vil have dit kredsløb til at give lydfeedback, men ikke har brug for en almindelig højttaler, er det dine go-to-komponenter. De larmer med en lille metalplade kaldet en piezo. Elektricitet løber gennem piezoen, hvilket får den til at vibrere meget hurtigt. Denne bevægelse får hvirvlende luft, ellers kendt som lyd. Stigningen i den snirklende luft bestemmes af vibrationens hastighed, og vibrationens hastighed bestemmes af spændingen.

Trin 9: LED -pærer

Disse små pærer er så almindelige inden for elektronik, at det er ualmindeligt ikke at have mindst 20 af dem i dit hus. De er små, overkommelige, energieffektive, superlyse, og de bliver ikke varme. Hvad kan man ikke lide? Grundlæggende er lyset i en LED eller Light Emitting Diode skabt af elektronbevægelse i det halvledende materiale, der stort set svarer til filament i en glødelampe. Selv i de mest kedelige kredsløb nyder jeg at placere små grønne eller hvide lysdioder for at sætte liv i tingene.

*Advarsel: Kvæl altid strømmen, der går ind i en LED med en form for modstand. De fungerer normalt ved en lav spænding, omkring 3,3 volt.

Trin 10: Mikrocontrollere

Dette trin er forskelligt fra de andre, da det ikke handler om en komponent, men et emne. Mikrocontrollere er simple computere, der bruges til at absorbere, fortolke, vise og reagere på data. De fleste mikrokontrollere bruger alle eller de fleste af de komponenter, vi diskuterede. Da der er så mange slags mikrokontrollere, vil jeg give dig tre af de mest anbefalede til begyndere- Arduino, Raspberry Pi og BeagleBone. Disse tre tavler er alle programmerbare og kan bruges til et vilkårligt antal projekter.

*Ansvarsfraskrivelse: Jeg ejer kun Arduino og Raspberry Pi, så jeg kan ikke stå inde for BeagleBone.

Trin 11: Programmering

Programmering er fantastisk. Jeg får en følelse af varme, når jeg arbejder på et program, en slags adrenalin -rush, men uden kamp/flugt -reaktion. Jeg vil gerne forklare alt, hvad jeg ved om programmering, men det ville tage et stykke tid. Så her er den kondenserede version: Der er mange forskellige sprog computere forstår (C, Python, JavaScript, Ruby, C ++, Java osv.), Og at lære at tale (eller skrive) disse sprog er en af de bedste ting du kan gøre for dig selv. Når du har lært sproget, skal du bare fortælle computeren (eller mikrokontrolleren), hvad du vil have det til at gøre, og det vil overholde efter nogle fejlfinding. Uden selv en grundlæggende viden om programmering, vil du synke, før du sætter dig på den metaforiske elektronikbåd.

Trin 12: Det er alt, folkens

Dette afslutter Instructable. Tak fordi du læste, og tag dig tid til at stemme på mig i Begynderelektronik -konkurrencen, hvis du nød denne vejledning. Jeg håber oprigtigt, at du føler dig inspireret til at tage elektronisk design nu.