Светодиодная акустическая мигалка
В интернете есть множество различных схем светодиодных мигалок – простых, сложных, с микросхемами и без. Но обычным мигающим светодиодом сейчас уже никого не удивишь, поэтому появляется необходимость собрать что-то более продвинутое. Например, акустическую мигалку – микрофон улавливает звук и превращает его во вспышки светодиодов. Схема представлена ниже.
Схема
На схеме присутствует электретный микрофон, который и превращает звуковые колебания в электрические. Найти его можно в сломанных телефонных гарнитурах, либо в магазине радиодеталей. Транзисторы Т1 и Т2 усиливают сигнал таким образом, чтобы его хватило для зажигания светодиодов. Можно применить практически любые маломощные n-p-n транзисторы, например, BC547, КТ315, КТ3102. Светодиоды используются обычные 3-х вольтовые любого цвета, можно поставить две штуки, как указано на схеме, а можно и больше. Конденсатор С1 служит для подавления пульсаций питания, его ёмкость может лежать в пределах 10-100 мкФ. Напряжение питания схемы от 3-х до 5-ти вольт.
Сборка мигалки
Схема собирается на миниатюрной печатной плате размерами 45 х 15 мм, сделать которую можно методом ЛУТ. Печатная плата полностью готова к печати, отзеркаливать её не нужно. Обратите внимание, что плата рассчитана на установку транзисторов BC547, при использовании аналогичных транзисторов с другой цоколевкой придётся поменять местами их выводы на плате. Ниже представлены несколько фотографий процесса изготовления платы.
Дорожки желательно залудить, это защитит медь от окисления и облегчит дальнейшую пайку деталей. В первую очередь на плату устанавливаются мелкие детали – резисторы, транзисторы, а уже затем конденсаторы и светодиоды. Для подключения проводов питания удобнее всего использовать винтовой клеммник. При установке микрофона обязательно нужно соблюдать его полярность – минусовая ножка микрофона соединяется с его металлическим корпусом, её нужно запаять на минус схемы. После завершения сборки с платы нужно смыть остатки флюса и проверить правильность монтажа.
Настройка и испытания
Подаём питание на плату и смотрим за реакцией светодиодов – они должны быть полностью погашены при отсутствии звука. Если светодиоды светятся непрерывно, значит нужно в 1,5 – 2 раза увеличить сопротивление резисторов R2 и R3, до того момента, пока светодиоды не погаснут, в этом заключается единственная настройка схемы. После этого светодиоды будут моментально вспыхивать, если рядом раздаётся любой звук, хлопок, щелчок или даже музыка. При использовании чувствительного микрофона дальность обнаружения звука составляет примерно 6-7 метров. Схема будет прекрасной игрушкой для детей – ведь смотреть, как светодиоды загораются при малейшем звуке довольно увлекательно. Также схему можно использовать для проверки чувствительности электретных микрофонов. Удачной сборки.
Смотрите видео
Сайт ПАЯЛЬНИК. Все для радиолюбителя
Публикатор написал комментарий:
На форуме автоматически создана тема для обсуждения статьи.
AlexGround написал комментарий:
Внимание, при сборке на импорте необходима небольшая коррекция номиналов. Подробности изменений на форуме.
Roman написал комментарий:
Хороший проект, хочу сделать часики. Но вот микросхема pca2129t труднодоставаемая. Быть может у кого есть прошивка под ds3231?
Выложите пожалуйста.
Nem0 написал комментарий:
1. Возможно, если делать по другой схеме
2. Да
Вован написал комментарий:
Собрал катушку точно как написано, но одним проводом.20+5 витков. Смотал не плотно изолентой, залил эпоксидкой. Результат порадовал. В паре с пратом …
zuperis написал комментарий:
Есть пару вопросов:
1. Возможно ли применять квазикомлементарную пару на выходном каскаде? Если нет, то по какой схеме делать? (у меня есть …
Zlodey написал комментарий:
В данной статье драйвер отдаёт на выход порядка 9 Вт (4 светодиода последовательно по 3,2В * 0,7А).
Zlodey написал комментарий:
Согласен с вами. Кстати, некоторые ноутбуки требуют подключения резисторов строго определённых номиналов, в противном случае HDD не увидится. Особенно этим страдают …
Сергей написал комментарий:
Люди ,помогите подключить драйвер ТВ 6600 к CNC шилду уже сжёг 2 ардуины. ENA минус соединил с DIR минусом …
валерий написал комментарий:
С драйвером танцы с бубном начались начались еще те. Может кто выложит прошивку с энкодером?
Лучшие радиолюбительские схемы
На этом сайте Вы найдете лучшие радиолюбительские схемы всех времен и народов 🙂
Радиолюбительство — многостороннее техническое хобби, связанное с конструированием и внедрением радиотехнических и электронных приборов. Под радиолюбительством подразумевается конструирование, постройка, модификация разной радиоэлектронной аппаратуры. Еще данным термином нередко именуют любительскую радиосвязь и радиоспорт.
Лучшее хобби
Ранее электроника была одним из величайших увлечений. Были буквально сотни тысяч, а может быть даже миллионы людей, которые выбрали радиоэлектронику в качестве хобби. Существовали десятки журналов, множество магазинов радиодеталей, которые поддерживали идеи этих людей. Ряды радиолюбителей за последние годы значительно поредели… Вероятно, это произошло после того, как персональные компьютеры начали получать более широкое применение и стали неотъемлимым атрибутом для дома. Но, находятся и сейчас энтузиасты, готовые придумывать, проектировать или даже просто собирать электронные устройства по готовым схемам. А персональные компьютеры в некотором роде даже расширили возможности по проектированию и моделированию электронных устройств.
Радиолюбительство не только обучает, но в большой мере воспитывает. Оно, к примеру, делает человека более сообразительным, находчивым, изобретательным. Более собранным и аккуратным — пару раз пострадаешь из-за собственной неосторожности, и, глядишь, появляется привычка внимательно проверять сделанное, работать быстро, но не спеша. Потеряешь час на поиски какой-нибудь детали, и совсем уже иначе звучат слова: «порядок на рабочем столе» или «организация рабочего места».
Собирая электронные схемы, отлаживая их, ища какую-нибудь неисправность, Вы учитесь логически мыслить, рассуждать, обучаетесь использовать имеющиеся знания, открывать новые. Учитесь учиться. Помнится, как известный советский радиофизик академик А. Л. Минц, принимая специалистов на работу, всегда отдавал предпочтение радиолюбителям. И не только за конкретные знания, но за умение мыслить, работать творчески, изобретать.
В целом радиолюбительство — яркий пример того, как можно с пользой организовать свой досуг.
Лучшие радиолюбительские схемы собраны для Вас
На этом сайте собрано множество схем разных устройств. Они разделены по разделам: Автомобильная электроника, Альтернативная энергетика, Свободная энергия, Аудио схемы, Для ПК, Высокое напряжение (катушки Тесла и т.д.), Измерительные приборы, Источники питания, Преобразователи напряжения, Микроконтроллеры, Радиомикрофоны и жучки, Робототехника, Электроника в быту и многое другое!
Надеемся, что этот сайт Best Schemes — Лучшие радиолюбительские схемы, с огромным количеством электронных схем самых разных устройств, вдохновит Вас на создание чего-то нового, открытие для себя необычных электронных идей. Удачи!
|
|
Радиолюбительские программы, справочники, книги и журналы радио Новые сообщения на радиолюбительских форумах Радиотехника для начинающих — основы электротехники для чайников, радиоэлектроника и ремонт своими руками Сайт радиотехника для начинающих — основы электротехники и ремонт устройств своими руками, посвящён всем радиолюбителям. Как профессионалам, занимающимся проектированием и сборкой сложных электронных цифровых устройств и СВЧ приёмопередающей аппаратуры, так и новичкам, делающим первые шаги в электронике, старающимся понять принцип действия радиодеталей — транзисторов, микросхем, pic и avr контроллеров. Используя распространённые микроконтроллеры pic16f628 и ATtiny, можно спаять буквально за вечер цифровой термометр, тестер радиодеталей, сигнализацию gsm или генератор световых эффектов. Простые схемки светодиодных мигалок, генераторов звуковых эффектов и блоков питания, как нельзя лучше подходят для чайников, не имеющих опыта работы с более сложными радиосхемами. На нашем сайте размещаются только проверенные и оригинальные принципиальные схемы преобразователей напряжения, усилителей звука на лампах и полупроводниковых элементах, самодельных и промышленных металлоискателей, блоков питания и зарядных устройств. Подробное описание изготовления устройств, сопровождаемое качественными фотографиями и схемами, поможет вам легко собрать их своими руками, а при необходимости получить консультацию на форуме по радиоэлектронике. Как сделать сабвуфер, как подключить колонки к усилителю, как собрать передатчик — ответы на эти, и многие другие вопросы вы найдёте на сайте «основы электротехники для чайников». Отдельно представлен цикл статей про самостоятельный ремонт различной бытовой техники — телевизоров, микроволновых печей, холодильников. С одной стороны, вызов радиотелемастера экономит время, но с другой, починка, допустим кондиционера самому, позволит сэкономить деньги и понять принцип действия прибора. Как устроена микроволновая печь, металлоискатель, светодиодный сканер для дискотек? Внутри электронных приборов скрывается целый цифровой мир, созданный руками инженеров. Радиолюбительство настолько увлекательное хобби, что многие посвящают ему очень много свободного времени. Ведь каким бы красивым и мощным ни был купленный в магазине фирменный квадро или стереоусилитель ЗЧ, намного больше радости доставит УНЧ собранный своими руками. А что касается ламповой техники, тут самостоятельное изготовление является практически единственной возможностью окунуться в мир настоящего Звука! Цена заводского УМЗЧ на лампах, может достигать 50 тысяч долларов и выше. В общем добро пожаловать в увлекательный мир электроники и радиотехники. Мир, где в талантливых и умелых руках оживает кремний! | Лабораторный БП 0-30 вольт Драгметаллы в микросхемах Металлоискатель с дискримом Ремонт фонарика с АКБ Восстановление БП ПК ATX Кодировка SMD деталей Справочник по диодам Аналоги стабилитронов |
Как читать принципиальные схемы?
Как научиться читать принципиальные схемы
Те, кто только начал изучение электроники сталкиваются с вопросом: «Как читать принципиальные схемы?» Умение читать принципиальные схемы необходимо при самостоятельной сборке электронного устройства и не только. Что же представляет собой принципиальная схема? Принципиальная схема – это графическое представление совокупности электронных компонентов, соединённых токоведущими проводниками. Разработка любого электронного устройства начинается с разработки его принципиальной схемы.
Именно на принципиальной схеме показано, как именно нужно соединять радиодетали, чтобы в итоге получить готовое электронное устройство, которое способно выполнять определённые функции. Чтобы понять, что же изображено на принципиальной схеме нужно, во-первых знать условное обозначение тех элементов, из которых состоит электронная схема. У любой радиодетали есть своё условное графическое обозначение – УГО. Как правило, оно отображает конструктивное устройство или назначение. Так, например, условное графическое обозначение динамика очень точно передаёт реальное устройство динамика. Вот так динамик обозначается на схеме.
Согласитесь, очень похоже. Вот так выглядит условное обозначение резистора.
Обычный прямоугольник, внутри которого может указываться его мощность (В данном случае резистор мощностью 2 Вт, о чём свидетельствует две вертикальные черты). А вот таким образом обозначается обычный конденсатор постоянной ёмкости.
Это достаточно простые элементы. А вот полупроводниковые электронные компоненты, вроде транзисторов, микросхем, симисторов имеют куда более изощрённое изображение. Так, например, у любого биполярного транзистора не менее трёх выводов: база, коллектор, эмиттер. На условном изображении биполярного транзистора эти выводы изображены особым образом. Чтобы отличать на схеме резистор от транзистора, во-первых надо знать условное изображение этого элемента и, желательно, его базовые свойства и характеристики. Поскольку каждая радиодеталь уникальна, то в условном изображении графически может быть зашифрована определённая информация. Так, например, известно, что биполярные транзисторы могут иметь разную структуру: p-n-p или n-p-n. Поэтому и УГО транзисторов разной структуры несколько отличаются. Взгляните…
Поэтому, перед тем, как начать разбираться в принципиальных схемах, желательно познакомиться с радиодеталями и их свойствами. Так будет легче разобраться, что же всё-таки изображено на схеме.
На нашем сайте уже было рассказано о многих радиодеталях и их свойствах, а также их условном обозначении на схеме. Если забыли – добро пожаловать в раздел «Старт».
Кроме условных изображений радиодеталей на принципиальной схеме указывается и другая уточняющая информация. Если внимательно посмотреть на схему, то можно заметить, что рядом с каждым условным изображением радиодетали стоят несколько латинских букв, например, VT, BA, C и др. Это сокращённое буквенное обозначение радиодетали. Сделано это для того, чтобы при описании работы или настройки схемы можно было ссылаться на тот или иной элемент. Не трудно заметь, что они ещё и пронумерованы, например, вот так: VT1, C2, R33 и т.д.
Понятно, что однотипных радиодеталей в схеме может быть сколь угодно много. Поэтому, чтобы упорядочить всё это и применяется нумерация. Нумерация однотипных деталей, например резисторов, ведётся на принципиальных схемах согласно правилу «И». Это конечно, лишь аналогия, но довольно наглядная. Взгляните на любую схему, и вы увидите, что однотипные радиодетали на ней пронумерованы начиная с левого верхнего угла, затем по порядку нумерация идёт вниз, а затем снова нумерация начинается сверху, а затем вниз и так далее. А теперь вспомните, как вы пишите букву «И». Думаю, с этим всё понятно.
Что же ещё рассказать о принципиальной схеме? А вот что. На схеме радом с каждой радиодеталью указывается её основные параметры или типономинал. Иногда эта информация выносится в таблицу, чтобы упростить для восприятия принципиальную схему. Например, рядом с изображением конденсатора, как правило, указывается его номинальная ёмкость в микрофарадах или пикофарадах. Также может указываться и номинальное рабочее напряжение, если это важно.
Рядом с УГО транзистора обычно указывается типономинал транзистора, например, КТ3107, КТ315, TIP120 и т.д. Вообще для любых полупроводниковых электронных компонентов вроде микросхем, диодов, стабилитронов, транзисторов указывается типономинал компонента, который предполагается для использования в схеме.
Для резисторов обычно указывается всего лишь его номинальное сопротивление в килоомах, омах или мегаомах. Номинальная мощность резистора шифруется наклонными чёрточками внутри прямоугольника. Также мощность резистора на схеме и на его изображении может и не указываться. Это означает, что мощность резистора может быть любой, даже самой малой, поскольку рабочие токи в схеме незначительны и их может выдержать даже самый маломощный резистор, выпускаемый промышленностью.
Вот перед вами простейшая схема двухкаскадного усилителя звуковой частоты. На схеме изображены несколько элементов: батарея питания (или просто батарейка) GB1; постоянные резисторы R1, R2, R3, R4; выключатель питания SA1, электролитические конденсаторы С1, С2; конденсатор постоянной ёмкости С3; высокоомный динамик BA1; биполярные транзисторы VT1, VT2 структуры n-p-n. Как видите, с помощью латинских букв я ссылаюсь на конкретный элемент в схеме.
Что мы можем узнать, взглянув на эту схему?
Любая электроника работает от электрического тока, следовательно, на схеме должен указываться источник тока, от которого питается схема. Источником тока может быть и батарейка и электросеть переменного тока или же блок питания.
Итак. Так как схема усилителя питается от батареи постоянного тока GB1, то, следовательно, батарейка обладает полярностью: плюсом «+» и минусом «-». На условном изображении батареи питания мы видим, что рядом с её выводами указана полярность.
Полярность. О ней стоит упомянуть отдельно. Так, например, электролитические конденсаторы C1 и C2 обладают полярностью. Если взять реальный электролитический конденсатор, то на его корпусе указывается какой из его выводов плюсовой, а какой минусовой. А теперь, самое главное. При самостоятельной сборке электронных устройств необходимо соблюдать полярность подключения электронных деталей в схеме. Несоблюдение этого простого правила приведёт к неработоспособности устройства и, возможно, другим нежелательным последствиям. Поэтому не ленитесь время от времени поглядывать на принципиальную схему, по которой собираете устройство.
На схеме видно, что для сборки усилителя понадобятся постоянные резисторы R1 — R4 мощностью не менее 0,125 Вт. Это видно из их условного обозначения.
Также можно заметить, что резисторы R2* и R4* отмечены звёздочкой *. Это означает, что номинальное сопротивление этих резисторов нужно подобрать с целью налаживания оптимальной работы транзистора. Обычно в таких случаях вместо резисторов, номинал которых нужно подобрать, временно ставится переменный резистор с сопротивлением несколько больше, чем номинал резистора, указанного на схеме. Для определения оптимальной работы транзистора в данном случае в разрыв цепи коллектора подключается миллиамперметр. Место на схеме, куда необходимо подключить амперметр указано на схеме вот так. Тут же указан ток, который соответствует оптимальной работе транзистора.
Напомним, что для замера тока, амперметр включается в разрыв цепи.
Далее включают схему усилителя выключателем SA1 и начинают переменным резистором менять сопротивление R2*. При этом отслеживают показания амперметра и добиваются того, чтобы миллиамперметр показывал ток 0,4 — 0,6 миллиампер (мА). На этом настройка режима транзистора VT1 считается завершённой. Вместо переменного резистора R2*, который мы устанавливали в схему на время наладки, ставится резистор с таким номинальным сопротивлением, которое равно сопротивлению переменного резистора, полученного в результате наладки.
Каков вывод из всего этого длинного повествования о налаживании работы схемы? А вывод таков, что если на схеме вы видите какую-либо радиодеталь со звёздочкой (например, R5*), то это значит, что в процессе сборки устройства по данной принципиальной схеме потребуется налаживать работу определённых участков схемы. О том, как налаживать работу устройства, как правило, упоминается в описании к самой принципиальной схеме.
Если взглянуть на схему усилителя, то также можно заметить, что на ней присутствует вот такое условное обозначение.
Этим обозначением показывают так называемый общий провод. В технической документации он называется корпусом. Как видим, общим проводом в показанной схеме усилителя является провод, который подключен к минусовому «-» выводу батареи питания GB1. Для других схем общим проводом может быть и тот провод, который подключен к плюсу источника питания. В схемах с двуполярным питанием, общий провод указывается обособленно и не подключен ни к плюсовому, ни к минусовому выводу источника питания.
Зачем «общий провод» или «корпус» указывается на схеме?
Относительно общего провода проводятся все измерения в схеме, за исключением тех, которые оговариваются отдельно, а также относительно его подключаются периферийные устройства. По общему проводу течёт общий ток, потребляемый всеми элементами схемы.
Общий провод схемы в реальности часто соединяют с металлическим корпусом электронного прибора или металлическим шасси, на котором крепятся печатные платы.
Стоит понимать, что общий провод это не то же самое, что и «земля». «Земля» — это заземление, то есть искусственное соединение с землёй посредством заземляющего устройства. Обозначается оно на схемах так.
В отдельных случаях общий провод устройства подключают к заземлению.
Как уже было сказано, все радиодетали на принципиальной схеме соединяются с помощью токоведущих проводников. Токоведущим проводником может быть медный провод или же дорожка из медной фольги на печатной плате. Токоведущий проводник на принципиальной схеме обозначается обычной линией. Вот так.
Места пайки (электрического соединения) этих проводников между собой, либо с выводами радиодеталей изображаются жирной точкой. Вот так.
Стоит понимать, что на принципиальной схеме точкой указывается только соединение трёх и более проводников или выводов. Если на схеме показывать соединение двух проводников, например, вывода радиодетали и проводника, то схема была бы перегружена ненужными изображениями и при этом потерялась бы её информативность и лаконичность. Поэтому, стоит понимать, что в реальной схеме могут присутствовать электрические соединения, которые не указаны на принципиальной схеме.
В следующей части речь пойдёт о соединениях и разъёмах, повторяющихся и механически связанных элементах, экранированных деталях и проводниках. Жмите «Далее«…
Далее
Главная » Радиоэлектроника для начинающих » Текущая страница
Также Вам будет интересно узнать:
Как читать электрические схемы ⋆ diodov.net
При изучении электроники возникает вопрос, как читать электрические схемы. Естественным желанием начинающего электронщика или радиолюбителя является спаять какое-то интересное электронное устройство. Однако на начальном пути достаточных теоретических знаний и практических навыков как всегда не хватает. Поэтому устройство собирают вслепую. И часто бывает, что спаянное устройство, на которое было затрачено много времени, сил и терпения, – не работает, что вызывает только разочарование и отбивает желание у начинающего радиолюбителя заниматься электроникой, так и не ощутив все прелести данной науки. Хотя, как оказывается, схема не заработала из-за допущения сущего пустяковой ошибки. На исправление такой ошибки у более опытного радиолюбителя ушло бы меньше минуты.
В данной статье приведены полезные рекомендации, которые позволят свести к минимуму количество ошибок. Помогут начинающему радиолюбителю собирать различные электронные устройства, которые заработают с первого раза.
Как научиться читать электрические схемыЛюбая радиоэлектронная аппаратура состоит из отдельных радиодеталей, спаянных (соединенных) между собой определенным образом. Все радиодетали, их соединения и дополнительные обозначения отображаются на специальном чертеже. Такой чертеж называется электрической схемой. Каждая радиодеталь имеет свое обозначение, которое правильно называется условное графическое обозначение, сокращенно – УГО. К УГО мы вернемся дальше в этой статье.
Принципиально можно выделить два этапа совершенствования чтения электрических схем. Первый этап характерен для монтажников радиоэлектронной аппаратуры. Они просто собирают (паяют) устройства не углубляясь в назначение и принцип работы основных его узлов. По сути дела – это скучная работа, хотя, хорошо паять, нужно еще поучиться. Лично мне гораздо интересней паять то, что я полностью понимаю, как оно работает. Появляются множества вариантов для маневров. Понимаешь какой номинал, например резистора или конденсатора критичный в данной случае, а каким можно пренебречь и заменить другим. Какой транзистор можно заменить аналогом, а где следует использовать транзистор только указанной серии. Поэтому лично мне ближе второй этап.
Второй этап присущ разработчикам радиоэлектронной аппаратуры. Такой этап является самый интересный и творческий, поскольку совершенствоваться в разработке электронных схем можно бесконечно.
По этому направлению написаны целые тома книг, наиболее известной из которых является «Искусство схемотехники». Именно к этому этапу мы будем стремиться подойти. Однако здесь уже потребуются и глубокие теоретические знания, но все оно того стоит.
Учиться читать электрические схемы мы будем из самых простых примеров и постепенно продвигаться дальше.
Обозначение источников питанияЛюбое радиоэлектронное устройство способно выполнять свои функции только при наличии электроэнергии. Принципиально выделяют два типа источников электроэнергии: постоянного и переменного тока. В данной статье рассматриваются исключительно источниках постоянного тока. К ним относятся батарейки или гальванические элементы, аккумуляторные батареи, различного рода блоки питания и т.п.
В мире насчитывается тысячи тысяч разных аккумуляторов, гальванических элементов и т.п., которые отличаются как внешним видом, так и конструкцией. Однако всех их объединяет общее функциональное назначение – снабжать постоянным током электронную аппаратуру. Поэтому на чертежах электрических схем источники они обозначаются единообразно, но все же с некоторыми небольшими отличиями.
Электрические схемы принято рисовать слева на право, то есть так, как и писать текст. Однако такого правила далеко не всегда придерживаются, особенно радиолюбители. Но, тем не менее, такое правило следует взять на вооружение и применять в дальнейшем.
Гальванический элемент или одна батарейка, неважно “пальчиковая”, “мизинчиковая” или таблеточного типа, обозначается следующим образом: две параллельные черточки разной длины. Черточка большей длины обозначает положительный полюс – плюс «+», а короткая – минус «-».
Также для большей наглядности могут проставляться знаки полярности батарейки. Гальванический элемент или батарейка имеет стандартное буквенное обозначение G.
Однако радиолюбители не всегда придерживаются такой шифровки и часто вместо G пишут букву E, которая обозначает, что данный гальванический элемент является источником электродвижущей силы (ЭДС). Также рядом может указываться величина ЭДС, например 1,5 В.
Иногда вместо изображения источника питания показывают только его клеммы.
Группа гальванических элементов, которые могут повторно перезаряжаться, аккумуляторной батареей. На чертежах электрических схем они обозначается аналогично. Только между параллельными черточками находится пунктирная линия и применяется буквенное обозначение GB. Вторая буква как раз и обозначает «батарея».
Обозначение проводов и их соединений на схемахЭлектрические провода выполняют функцию объединения всех электронных элементов в единую цепь. Они выполняют роль «трубопровода» – снабжают электронные компонент электронами. Провода характеризуются множеством параметров: сечением, материалом, изоляцией и т.п. Мы же будем иметь дело с монтажными гибкими проводами.
На печатных платах проводами служат токопроводящие дорожки. Вне зависимости от вида проводника (проволока или дорожка) на чертежах электрических схем они обозначаются единым образом – прямой линией.
Например, для того, что бы засветить лампу накаливания необходимо напряжение от аккумуляторной батареи подвести с помощью соединительных проводов к лампочке. Тогда цепь будет замкнута и в ней начнет протекать ток, который вызовет нагрев нити лампы накаливания до свечения.
Проводник принять обозначать прямой линией: горизонтальной или вертикальной. Согласно стандарту, провода или токоведущие дорожки могут изображаться под углом 90 или 135 градусов.
В разветвленных цепях проводники часто пересекаются. Если при этом не образуется электрическая связь, то точка в месте пересечения не ставится.
Если в месте пересечения проводников образуется электрическая связь, то это место обозначается точкой, называемой электрическим узлом. В узле могут пересекаться одновременно несколько проводников. Здесь я советую познакомиться с первым законом Кирхгофа.
Обозначение общего проводаВ сложных электрических цепях с целью улучшения читаемости схемы часто проводники, соединенные с отрицательной клеммой источника питания, не изображают. А вместо них применяют знаки, обозначающие отрицательных провод, который еще называют общий или масса или шасси или земля.
Рядом со знаком заземления часто, особенно в англоязычных схемах, делается надпись GND, сокращенно от GRAUND – земля.
Однако следует знать, что общий провод не обязательно должен быть отрицательным, он также может быть и положительным. Особенно часто за положительный общий провод принимался в старых советских схемах, в которых преимущественно использовались транзисторы p–n–p структуры.
Поэтому, когда говорят, что потенциал в какой-то точке схемы равен какому-то напряжению, то это означает, что напряжение между указанной точкой и «минусом» блока питания равен соответствующему значению.
Например, если напряжение в точке 1 равно 8 В, а в точке 2 оно имеет величину 4 В, то нужно положительный щуп вольтметра установить в соответствующую точку, а отрицательный – к общему проводу или отрицательной клемме.
Таким подходом довольно часто пользуются, поскольку это очень удобно с практической точки зрения, так как достаточно указать только одну точку.
Особенно часто это применяется при настройке или регулировке радиоэлектронной аппаратуре. Поэтому учиться читать электрические схемы гораздо проще, пользуясь потенциалами в конкретных точках.
Условное графическое обозначение радиодеталейОснову любого электронного устройства составляют радиодетали. К ним относятся резисторы, светодиоды, транзисторы, конденсаторы, различные микросхемы и т. д. Чтобы научиться читать электрические схемы нужно хорошо знать условные графические обозначения всех радиодеталей.
Для примера рассмотрим следующий чертеж. Он состоит из батареи гальванических элементов GB1, резистора R1 и светодиода VD1. Условное графическое обозначение (УГО) резистора имеет вид прямоугольника с двумя выводами. На чертежах он обозначается буквой R, после которой ставится его порядковый номер, например R1, R2, R5 и т. д.
Поскольку важным параметром резистора помимо сопротивления является мощность рассеивания, то ее значение также указывается в обозначении.
УГО светодиода имеет вид треугольника с риской у его вершины; и двумя стрелочками, острия которых направлены от треугольника. Один вывод светодиода называется анодом, а второй – катодом.
Светодиод, как и «обычный» диод, пропускает ток только в одном направлении – от анода к катоду. Данный полупроводниковый прибор обозначается VD, а его тип указывается в спецификации или в описании к схеме. Характеристики конкретного типа светодиода приводятся в справочниках или «даташитах».
Как читать электрические схемы реальноДавайте вернемся к простейшей схеме, состоящей из батареи гальванических элементов GB1, резистора R1 и светодиода VD1.
Как мы видим – цепь замкнута. Поэтому в ней протекает электрический ток I, который имеет одинаковое значение, поскольку все элементы соединены последовательно. Направление электрического тока I от положительной клеммы GB1 через резистор R1, светодиод VD1 к отрицательной клемме.
Назначение всех элементов вполне понятно. Конечной целью является свечение светодиода. Однако, чтобы он не перегрелся и не вышел из строя резистор ограничивает величину тока.
Величина напряжения, согласно второму закона Кирхгофа, на всех элементах может отличаться и зависит от сопротивления резистора R1 и светодиод VD1.
Если измерить вольтметром напряжение на R1 и VD1, а затем полученные значения сложить, то их сумма будет равна напряжению на GB1: V1 = V2 + V3.
Соберем по данному чертежу реальное устройство.
Как читать электрические схемы с минимальным набором радиодеталей мы разобрались. Теперь можем перейти к более сложному варианту.
Добавляем радиодеталиРассмотрим следующую схему, состоящую из четырех параллельных ветвей. Первая представляет собой лишь аккумуляторную батарею GB1, напряжением 4,5 В. Во второй ветви последовательно соединены нормально замкнутые контакты K1.1 электромагнитного реле K1, резистора R1 и светодиода VD1. Далее по чертежу находится кнопка SB1.
Третья параллельная ветвь состоит из электромагнитного реле K1, шунтированного в обратном направлении диодом VD2.
В четвертой ветви имеются нормально разомкнутые контакты K1.2 и бузер BA1.
Здесь присутствуют элементы, ранее нами не рассмотрены в данной статье: SB1 – это кнопка без фиксации положения. Пока она нажата ее, контакты замкнуты. Но как только мы перестанем нажимать и уберем палец с кнопки, контакты разомкнутся. Такие кнопки еще называют тактовыми.
Следующий элемент– это электромагнитное реле K1. Принцип работы его заключается в следующем. Когда на катушку подано напряжение, замыкаются его разомкнутые контакты и размыкаются замкнутые контакты.
Все контакты, которые соответствуют реле K1, обозначаются K1.1, K1.2 и т. д. Первая цифра означает принадлежность их соответствующему реле.
БузерСледующий элемент, ранее не знакомый нам, – это бузер. Бузер в какой-то степени можно сравнить с маленьким динамиком. При подаче переменного напряжения на его выводы раздается звук соответствующей частоты. Однако в нашей схеме отсутствует переменное напряжение. Поэтому мы будем применять активный бузер, который имеет встроенный генератор переменного тока.
Пассивный бузер – для переменного тока.
Активный бузер – для постоянного тока.
Активный бузер имеет полярность, поэтому следует ее придерживаться.
Теперь мы уже можем рассмотреть, как читать электрическую схему в целом.
В исходном состоянии контакты K1.1 находятся в замкнутом положении. Поэтому ток протекает по цепи от GB1 через K1.1, R1, VD1 и возвращается снова к GB1.
При нажатии кнопки SB1 ее контакты замыкаются, и создается путь для протекания тока через катушку K1. Когда реле получило питание ее нормально замкнутые контакты K1.1 размыкаются, а нормально замкнутые контакты K1.2 замыкаются. В результате гаснет светодиод VD1 и раздается звук бузера BA1.
Теперь вернемся к параметрам электромагнитного реле K1. В спецификации или на чертеже обязательно указывается серия применяемого реле, например HLS‑4078‑DC5V. Такое реле рассчитано на номинальное рабочее напряжение 5 В. Однако GB1 = 4,5 В, но реле имеет некоторый допустимы диапазон срабатывания, поэтому оно будет хорошо работать и при напряжении 4,5 В.
Для выбора бузера часто достаточно знать лишь его напряжение, однако иногда нужно знать и ток. Также следует не забывать и о его типе – пассивный или активный.
Диод VD2 серии 1N4148 предназначен для защиты элементов, которые производят размыкание цепи, от перенапряжения. В данном случае можно обойтись и без него, поскольку цепь размыкает кнопка SB1. Но если ее размыкает транзистор или тиристор, то VD2 нужно обязательно устанавливать.
Учимся читать схемы с транзисторамиНа данном чертеже мы видим транзистор VT1 и двигатель M1. Для определенности будем применять транзистор типа 2N2222, который работает в режиме электронного ключа.
Чтобы транзистор открылся, нужно на его базу подать положительный потенциал относительно эмиттера – для n–p–n типа; для p–n–p типа нужно подавать отрицательный потенциал относительно эмиттера.
Кнопка SA1 с фиксацией, то есть он сохраняет свое положение после нажатия. Двигатель M1 постоянного тока.
В исходном состоянии цепь разомкнута контактами SA1. При нажатии кнопки SA1 создается несколько путей протеканию тока. Первый путь – «+» GB1 – контакты SA1 – резистор R1 – переход база-эмиттер транзистора VT1 – «-» GB1. Под действием протекающего тока через переход база-эмиттер транзистор открывается и образуется второй путь току – «+»GB1 – SA1 – катушка реле K1 – коллектор-эмиттер VT1 – «-» GB1.
Получив питание, реле K1 замыкает свои разомкнутые контакты K1.1 в цепи двигателя M1. Таким образом, создается третий путь: «+» GB1 – SA1 – K1.1 – M1 – «-» GB1.
Теперь давайте все подытожим. Для того чтобы научиться читать электрические схемы, на первых порах достаточно лишь четко понимать законы Кирхгофа, Ома, электромагнитной индукции; способы соединения резисторов, конденсаторов; также следует знать назначение всех элементом. Также поначалу следует собирать те устройства, на которые имеются максимально подробные описания назначения отдельных компонентов и узлов.
Разобраться в общем подходе к разработке электронных устройств по чертежам, с множеством практических и наглядных примеров поможет мой очень полезный для начинающих курс Как читать электрические схемы и создавать электронные устройства. Пройдя данный курс, Вы сразу почувствуете, что перешли от новичка на новый уровень.
Еще статьи по данной теме
Схемы Схемотехника Радиотехника Электроника Источники питания Зарядные устройства Автоэлектроника Усилители Любительская Радиоэлектроника
Внимание! Вы можете задать свои вопросы админу сайта. Убедительная просьба: все вопросы, касающиеся содержания сайта, советов по ремонту, где найти схему, купить комплектующие, т. п. задавайте на форуме ,чтобы и другие посетители могли высказать своё мнение. Ответы на вопросы хранятся на форуме и могут быть полезны многим — с похожими проблемами.
| КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ОСНОВНЫХ РАЗДЕЛОВ САЙТА |
| Справочник. В разделе представлены справочные материалы на полупроводниковые диоды, стабилитроны, различные микросхемы, транзисторы и на другие электро-радио изделия. |
Источники питания. Представлены импульсные однотактные и двухтактные преобразователи напряжения, импульсные источники питания различной мощности, линейные стабилизаторы напряжения, описания, схемы и советы по изготовлению.
Зарядные устройства. В данном разделе представлены зарядные устройства для аккумуляторных батарей.
Справочная информация. Разнообразная справочная информация :гальванические элементы, единицы измерения, удельное сопротивление, магнитная проницаемость, обозначение диодов и т.д.
Советы радиотехнику. Пайка алюминия и его сплавов, полезные советы, приготовление хлорного железа, электропроводный клей, советы мастера и т.д.
Советы радиолюбителю. Обработка металлов, стекла,
органического стекла, что нужно знать о радиодеталях, монтаж радиоаппаратуры, налаживание аппаратуры и устранение неисправностей.
Автоэлектроника. Раздел содержит подробное описание и схемы различных реле-регуляторов, датчиков, индикаторов промышленного и любительского изготовления для автомобиля.
Бытовая электроника. Подробные описания и схемы различных устройств. Электромузыкальный звонок, стробоскоп для дискотеки, устройство световых эффектов, бегущие огни на трехфазном мультивибраторе, имитатор пения птиц, кряканья утки, звука сирены, звука мотора и гудка автомашины, и т. д.
Усилители низкой частоты. Принципиальные электрические схемы, советы по изготовлению и настройке различных высококачественных предварительных усилителей и усилителей выходной мощности…
Радиоприемники. Электрические схемы, советы по изготовлению и настройке различных УКВ-конвертеров, радиостанций и УКВ ЧМ приемников.
|
НОВЫЕ ПОСТУПЛЕНИЯ |
для управления скоростью вентилятора переменного тока
Общая схема регулятора вентилятора переменного тока в основном используется для изменения скорости вентилятора. В этом проекте мы построим собственный регулятор вентилятора с минимальным количеством компонентов и с большей эффективностью. Как правило, вентилятор издает гудящий шум при использовании с различными схемами регулятора вентилятора, наша схема использует DIAC и TRIAC и издает минимальный гудящий шум или вообще не производит его и работает как шарм! Мы также разработали несколько схем управления скоростью вращения вентиляторов, а также внедрили методы IoT для управления ими, давайте взглянем на эти удивительные схемы для справки, если вам интересно.
Компоненты, необходимые для сборки регулятора вентилятора переменного тока
Компоненты, необходимые для сборки схемы регулятора вентилятора TRIAC , перечислены ниже:
- Потенциометр 500 кОм
- BT 136 TRIAC
- DB3 DIAC
- 0,1 мкФ / 400 В конденсатор
- резистор 10 кОм
- 2-контактная клеммная колодка
Принципиальная схема регулятора вентилятора переменного тока
Схема регулятора вентилятора переменного тока приведена ниже.Напряжение сети 220 В переменного тока подается на вход одного вывода вентилятора (нагрузки), а другой вывод вентилятора подключается к одной ножке резистора 10 кОм. Резистор 10 кОм будет подключен к одному выводу потенциометра 500 кОм, а выходной вывод будет закорочен и подключен к одному выводу DIAC и к конденсатору 0,1 мкФ. (DIAC не имеет полярности, поэтому его можно подключать с любого конца). Другой конечный вывод DIAC подключен к клемме затвора TRIAC, которая в основном управляет состоянием включения и выключения TRIAC.Резистор 10 кОм подключен к выводу MT2 TRIAC. Подключение довольно простое и может быть выполнено поверх монтажной платы. Мы также можем спроектировать нашу собственную печатную плату, чтобы легко разместить все компоненты.
Совет:
- Используйте радиатор с TRIAC, так как он может нагреваться через некоторое время работы или с приборами высокой мощности.
- Грузоподъемность <200 Вт. Если вы хотите использовать нагрузку более высокой мощности, используйте другие варианты BTA TRIAC.
Я построил эту схему на нулевой печатной плате для ее тестирования, и моя плата после пайки всех компонентов выглядит так, как показано на изображении ниже. Как видите, проект выглядит простым и легким, поэтому я также рекомендую вам получить Veroboard и начать с ним работать.
Краткое введение для TRIAC и DIAC
Два основных компонента, используемых в схеме, — это TRIAC и DIAC, что позволяет нам быстро понять основы их работы.Вы также можете ознакомиться с подробной статьей о работе TRIAC и работе DIAC, если хотите узнать больше.
TRIAC: TRIAC — это компоненты, используемые для управления сигналами переменного тока. Они используются во многих приложениях, где требуется переключение высокой мощности для сигналов переменного тока. TRIAC обычно используются в схемах диммера переменного тока и очень удобны при попытке управлять скоростью вентилятора или в качестве диммера светодиодной лампы.
DIAC: DIAC означает диоды для переменного тока.Это двунаправленный компонент с двумя электродами. Это еще один компонент семейства тиристоров . Он работает только тогда, когда он превышает свое напряжение переключения (VBO) и обычно используется для запуска симисторов. На графике ниже изображена работа DIAC.
Форма волны, представленная выше, отображает график зависимости тока от напряжения DIAC. Поскольку мы знаем, что в нашем проекте DIAC — это компонент, который управляет проводящей фазой TRIAC через его вывод затвора, нам необходимо знать, как напряжение отключения (VBO) работает в DIAC.DIAC попадает в свою проводящую стадию только после того, как он пересекает напряжение барьера (VBO), которое составляет примерно 30 В, но отличается в зависимости от модели компонентов. Первоначально DIAC — это устройство с более высоким сопротивлением, но после постоянного увеличения уровня напряжения и в точке VBO сопротивление резко уменьшается, и оно начинает проводить, что приводит к увеличению тока. DIAC остается в проводящем состоянии до тех пор, пока потребляемый из него ток не снизится до уровня, называемого «ток удержания».Как только потребляемый ток падает ниже тока удержания, DIAC снова становится непроводящим.
Как показано на приведенном выше графике, напряжение (ось x) постепенно увеличивается до тех пор, пока не достигнет напряжения отключения (VBO), которое составляет 30-40 В, после чего наблюдается резкое снижение и достигается постоянный выходной ток (10 мА), который составляет удерживающий ток.
Разница между TRIAC и DIAC
Несмотря на то, что два устройства различаются по количеству контактов и конфигурации, как DIAC, так и TRIAC принадлежат к семейству тиристоров.TRIAC — это высокомощное устройство, тогда как DIAC считается маломощным. Напряжение пробоя (VBO) DIAC не может быть изменено, тогда как VBO TRIAC может быть изменено с помощью клеммы затвора. DIAC — это устройство, используемое для управления точкой срабатывания TRIAC. Типичный символ распиновки для TRIAC и DIAC показан ниже.
Работа цепи регулятора вентилятора переменного тока
Схема работает в основном путем управления выводом затвора TRIAC и другим выводом DIAC, помимо изменения времени разряда конденсатора.Во время положительной половины цикла обкладки конденсатора заряжаются в соответствии с полярностью, и ток также течет к клемме T1 TRIAC, но DIAC по-прежнему не запускается, поскольку мы не пересекли напряжение отключения (VBO) DIAC ( обычно около 30 В. Для DB3 изменяется сопротивление и конденсатор разряжается до напряжения, превышающего напряжение переключения DIAC, DIAC начинает проводить , и выходной сигнал подается на клемму затвора TRIAC, который затем срабатывает, и цепь замкнута, и вентилятор вращается.
Аналогично, в течение отрицательной половины цикла конденсатор заряжается, но с измененной полярностью, и как только достигается напряжение переключения (VBO), DIAC проводит и запускает TRIAC, следовательно, цепь замыкается. На приведенном выше графике показаны точки срабатывания, точки проводимости и точки срабатывания, а также удерживающий ток (Ih) TRIAC во время двухполупериодного сигнала переменного тока.
Завершив весь процесс пайки и приобретения вентилятора, я подключил модуль к сети переменного тока 220 В и к вентилятору, скорость которого нужно регулировать.Когда я включил питание и начал вращать потенциометр, я заметил, что вентилятор вращается в зависимости от того, насколько повернут потенциометр. Переменное сопротивление потенциометра помогало регулировать скорость вращения вентилятора с помощью наших TRIAC и DIAC.
Надеюсь, вы узнали что-то новое и получили удовольствие от создания собственного регулятора вентилятора переменного тока. Если у вас есть какие-либо вопросы, оставьте их в разделе комментариев или воспользуйтесь нашим форумом по электронике.
Для объяснения и для просмотра правильной работы этого проекта, пожалуйста, посмотрите видео, приведенное ниже.
Электроника Проекты Схемы
Небольшой…«@jrdnlanning: Спасибо за ваши слова. Я рад, что вы нашли это полезным. Любые комментарии и предложения»
Небольшой…«Это помогло мне увеличить число оборотов в минуту на беговой дорожке, которую я восстанавливаю».
Звук активирован …«Easy Steel China — ведущий поставщик сплава Hastelloy в Китае.Мы верим в кредит и качество »
HDD BLDC …«@scientistnobee»: Для двигателей BLDC с сенсорным управлением обычным способом управления коммутацией является «
«. HDD BLDC…«Спасибо за информацию. Вы рекомендуете какую-либо плату, основанную на обнаружении датчиков, и знаете ли вы?»
HDD BLDC …«@scientistnobee: Использование бессенсорного режима для управления двигателем BLDC часто приводит к тому, что двигатель работает»
HDD BLDC…«Это жесткий диск Maxtor 6B250S0 SATA. Отправил вам изображение диска. Я думаю, что двигатель работает»
HDD BLDC …«@scientistnobee: Возможно, виноват ваш двигатель BLDC или блок питания.Какой мотор BLDC подойдет вам?
HDD BLDC …«Привет, после прочтения этого блога я недавно приобрел модуль драйвера двигателя Knacro BLDC. Я обнаружил, что»
электронных схем
электронных схемЭлектронные схемы
Вот несколько изящных схем, которые вы, возможно, захотите попробовать.Схемы и шаблоны печатных плат являются файлами GIF и могут отображаться по-разному в некоторых браузерах. Возможно, вы захотите сохранить изображения (особенно шаблоны печатной платы) на жесткий диск, загрузить их в редактор фотографий (Photoshop, Paint Shop Pro, GIMP и т. Д.) И отрегулировать размер перед переносом рисунка на доску. . Возможны варианты печатных плат. Эта страница постоянно находится в стадии разработки, и время от времени будут появляться новые дополнения. Некоторые из этих схем были разработаны мной, большинство — нет.По возможности я пытался указать автора схемы, но поскольку многие из этих схем взяты из моей личной коллекции, которую я собирал в течение многих лет, эта информация не всегда доступна.
Вы можете ранжировать схемы в зависимости от того, насколько они вам нравятся, щелкая по значкам молний. Эти ранги могут основываться на том, насколько вам нравится схема, работает она или не работает для вас, или насколько полезной вы нашли схему.Кроме того, вы можете добавить свои собственные комментарии внизу каждой схемы, заполнив форму.
Цепи делятся на категории, как указано ниже.
Рядом с некоторыми схемами в этом списке есть маленькие маркеры риска (*), которые дают основную информацию о том, была ли схема разработана, протестирована или модифицирована веб-мастером.
| Маркер | Описание |
| * | Схема мною не тестировалась.Поэтому я не буду предлагать гарантии, что они будут работать. |
| * | Эта схема была разработана мной. |
| * | Эта схема была разработана не мной, а была изменена мной. |
Самые популярные схемы сегодня, вчера и за все время можно найти ниже.
| Детальный вид: Вкл. / Выкл. | |||||
| Контур | Автор | Просмотры | Рейтинг | Комментарии | Маркер |
| Драйвер люминесцентной лампы 12VDC | 434 501 | 63 | * | ||
| 3-канальный анализатор спектра | 210 603 | 20 | |||
| Инвертор люминесцентных ламп 40 Вт | Барт Милнс | 320,195 | 60 | * | |
| Регулируемый стробоскоп | 296 949 | 36 | |||
| Черный светлый | 263 426 | 29 | |||
| Цвет (звук) Орган | 278 943 | 36 | |||
| Электронные кости НОВИНКА! | 179 450 | 10 | * | ||
| Fantastic Atom Expander | 193,118 | 25 | |||
| Вспышка ведомого триггера | 210,193 | 18 | * | ||
| Infa-Red Пульт дистанционного управления | 621 651 | 216 | * | ||
| ИК-пульт дистанционного управления НОВИНКА! | 122,140 | 2 | * | ||
| IR Remote Jammer | Карл | 252,194 | 110 | * | |
| ИК-пульт дистанционного управления НОВО! | 149 399 | 9 | * | ||
| ЛАЗЕРНЫЙ передатчик / приемник | 399 786 | 92 | |||
| Светодиодный охотник | 433 374 | 83 | * | ||
| Светодиодный метроном НОВИНКА! | 92 525 | 3 | * | ||
| Светодиодный термометр | 198 394 | 22 | * | ||
| Детектор света / темноты | 297 214 | 90 | * | ||
| Simple Color Organ | 130 046 | 10 | * | ||
| Стробоскоп | 265 153 | 27 | * | ||
| Диммер TRIAC | 539 168 | 55 | |||
| Детальный вид: Вкл. / Выкл. | |||||
| Контур | Автор | Просмотры | Рейтинг | Комментарии | Маркер |
| 7-сегментный светодиодный счетчик | 907,367 | 214 | * | ||
| Регулятор скорости двигателя переменного тока | 374 556 | 29 | * | ||
| Детектор воздушного потока | 242 794 | 54 | * | ||
| Кодовый замок цифровой клавиатуры | 188 050 | 20 | |||
| Сигнализация низкого напряжения | 218 268 | 58 | * | ||
| Pine Racecar Victory Judge | 95 732 | 1 | * | ||
| Управление двигателем постоянного тока с широтно-импульсной модуляцией | 636 897 | 94 | |||
| Датчик дождя | 295 381 | 112 | * | ||
| Простой детектор лжи | 549 577 | 323 | |||
| Простой тестер полярности | Дадли Леру | 156 312 | 13 | * | |
| Простой сервоконтроллер | 211 387 | 22 | * | ||
| Простой сенсорный выключатель NEW! | 160 598 | 5 | * | ||
| Простой двухскоростной контактор Контроллер двигателя постоянного тока | 195 876 | 21 | * | ||
| Контроллер шагового двигателя | 728 804 | 120 | * | ||
| Реле задержки времени | 544 951 | 88 | |||
| Реле задержки времени II | jawaharlal @ excite.com | 234 976 | 39 | * | |
| Сенсорный переключатель | 280 018 | 51 | * | ||
| Реле с активацией видео | 113 828 | 8 | * | ||
| Удаление стабилизатора видео / MacroVision | Антти Паарлахти | 170 610 | 10 | * | |
| с регулятором | отстойника / трюмной помпы143 857 | 18 | * | ||
| Тревога контура провода | Алекс Миден | 197,267 | 27 | * | |
| Детальный вид: Вкл. / Выкл. | |||||
| Контур | Автор | Просмотры | Рейтинг | Комментарии | Маркер |
| Преобразователь постоянного тока с 12 В на 24 В НОВИНКА! | 301 720 | 25 | * | ||
| Инвертор от 12 В постоянного тока до 120 В переменного тока | 1,489,551 | 689 | |||
| Преобразователь 6В в 12В | 511 433 | 121 | |||
| Автоматическое зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов 12 В | 918 693 | 248 | |||
| Автоматический переключатель мощности с измерением нагрузки | 157 216 | 16 | * | ||
| Автомобильное зарядное устройство | 868 031 | 159 | * | ||
| Источник питания с двойной полярностью | 359 961 | 84 | * | ||
| Источник питания с фиксированным напряжением | 300,111 | 52 | * | ||
| Сильноточный источник питания | 325 051 | 66 | * | ||
| Высоковольтный сильноточный источник питания | 243 038 | 35 | * | ||
| Источник питания для ЛАЗЕРА | 284,129 | 28 | |||
| Адаптер для портативного CD-плеера для автомобиля | 202 205 | 12 | * | ||
| Блок питания | 724 429 | 259 | * | ||
| Твердотельная катушка Тесла НОВИНКА! | 135 661 | 4 | |||
| Твердотельная катушка Тесла / генератор высокого напряжения | 428,175 | 50 | |||
| Бестрансформаторный источник питания | 451 507 | 117 | * | ||
| Преобразователь напряжения | 324,380 | 51 | * | ||
| Преобразователь напряжения II | 192 014 | 19 | * | ||
| Детальный вид: Вкл. / Выкл. | |||||
| Контур | Автор | Просмотры | Рейтинг | Комментарии | Маркер |
| Усилитель звука мощностью 22 Вт | 573,661 | 182 | |||
| FM-передатчик мощностью 3 Вт | Rae XL Ткачик | 321 941 | 83 | * | |
| Усилитель мощностью 50 Вт | 495 054 | 74 | |||
| 8 Note Tune Player | 133 003 | 12 | * | ||
| 8-ваттный аудиоусилитель | 359 617 | 67 | * | ||
| Приемник бортовой радиосвязи | 265,103 | 49 | * | ||
| Crystal Radio | 151 370 | 53 | * | ||
| Цифровой регулятор громкости | 321 909 | 47 | * | ||
| Электронный стетоскоп | 302 178 | 142 | * | ||
| Аудиомикшер на полевых транзисторах | 331 706 | 41 | |||
| FM-передатчик | 980 936 | 420 | |||
| Guitar Fuzz Effect | 234 638 | 54 | * | ||
| Микрофонный микшер | Анатолий И.Шихатов | 240 336 | 26 | * | |
| Синтезатор моно в стерео | или | 123 362 | 18 | * | |
| Одноламповый регенеративный радиоприемник NEW! | 125,260 | 4 | * | ||
| Операционный усилитель Радио | 373 482 | 80 | * | ||
| Однокристальный AM-радио НОВИНКА! | 92 072 | 2 | * | ||
| Однокристальное FM-радио НОВИНКА! | 161 076 | 1 | * | ||
| Измеритель уровня звука | 330 718 | 51 | * | ||
| Ламповый стереоусилитель | Уэсли Кинслер | 257 840 | 15 | * | |
| Регулировка тона | 297 470 | 31 | |||
| Орган транзистор | 188 509 | 28 | |||
Вернуться на страницу электроники | Напишите мне | Поиск
Все материалы, отмеченные как «мои», являются собственностью Аарона Торта.Однако вы можете распространять его сколько угодно, с указанием мне или без него. Только не претендуйте на это самостоятельно, и было бы неплохо, если бы вы добавили ссылку на мою страницу. Все остальные материалы являются собственностью их авторов.
Электронные схемы (электрические) | Электротехника и вычислительная техника
Обзор
Инженеры по электронным схемам проектируют и создают большое количество разнообразных электронных схем, которые часто являются частью более сложных электронных устройств, таких как компьютеры, сотовые телефоны и другие беспроводные устройства, аудио и видео оборудование, медицинские устройства, военная электроника, бытовая и автомобильная электроника.
В зависимости от выбранных курсов, завершение курсовой работы в области электронных схем может обеспечить дополнительное понимание тем, связанных с физикой, лежащей в основе электронных устройств, проектированием, моделированием и тестированием на уровне плат, а также аналоговых и цифровых интегральных схем, а также сложных встраиваемых схемы и интерфейсные приложения, которые эти схемы делают возможными.
Инженеры по электронным схемам работают в широком спектре отраслей, включая телекоммуникации, медицину, военную промышленность, бытовую электронику и автомобилестроение.
Студентам, заинтересованным в этом EFA, предлагается рассмотреть предложения по курсу, перечисленные ниже, при заполнении формы плана обучения.
| Требования к электрическим рельсам EE | Предлагаемые параметры |
|---|---|
| Колея | Электрическая дорожка |
| Глубинный факультатив (выберите один) |
ECE: 5410 Advanced Circuit Techniques ECE: 5460 Цифровая обработка сигналов (То же, что: IGPI: 5460) |
| Выборочная ширина (выберите один) |
ECE: 3540 Коммуникационные сети ECE: 3330 Разработка программного обеспечения ECE: 3360 Встроенные системы |
| ЕЭК 5000 уровня по выбору (выберите два варианта) |
Все перечисленные выше факультативные
ECE: 5995 Квантовая инженерия: вычисления и устройства (Предварительные условия: MATH: 2550 и ENGR 2730) ECE: 5500 Теория коммуникации ECE: 5520 Теория информации и кодирования ECE: 5600 Теория управления (То же, что: ME: 5360) |
| Технический факультатив (выберите три) |
Все перечисленные выше факультативы ЕЭК по расширению, глубине и 5000 уровней.
MATH: 4200 комплексных переменных |
| Дополнительный факультатив (выберите один *) |
Любой из вышеперечисленных курсов ИЛИ, выбранных по согласованию с консультантом.
|
* Студенты, закончившие обучение до осени 2017 года, должны выбрать два дополнительных факультатива.
Авизование
- Незначительный курс математики можно получить, включив один квалификационный курс математики в план EFA.
Ссылки по теме
Аспирантура по электронным схемам| Стэнфорд Интернет
Обзор
Программа для выпускников «Электронные схемы» предлагает комплексную программу по проектированию современных электронных схем.Проектирование аналоговых, смешанных сигналов, радиочастот и цифровых схем рассматривается в серии курсов, посвященных вопросам и компромиссам, связанным с широко используемыми системами. Программа основана на понимании физики полупроводниковых устройств и базовой теории схем на уровне бакалавра. Кроме того, он предлагает различные факультативные курсы по физике полупроводников и производству, чтобы привить глубокое понимание всех процессов, задействованных в создании современной интегральной схемы.
Вы узнаете
- Глубокое понимание современной схемотехники
- Проектирование широкополосных и малошумящих усилителей, смесителей, генераторов, усилителей мощности, преобразователей данных и фильтров в непрерывном и дискретном времени, а также цифровых схемных блоков с использованием передовых инструментов проектирования CAD и EDA.
- Перспектива, сочетающая глубину анализа с интуицией в дизайне
- Новейшие методологии проектирования, использующие реальные проблемы проектирования, такие как широкополосное усиление и аналого-цифровое преобразование.
- Использование современных технологий CMOS и BJT (HBT)
Кому следует подавать заявку
- Практики схемотехники, заинтересованные в повышении своих навыков в области аналогового, радиочастотного и цифрового проектирования
- Инженеры по устройствам, приложениям и системам, заинтересованные в переориентации своей карьеры на проектирование схем
- Исследователи в области естественных наук, заинтересованные в понимании основ и ограничений, встречающихся в электронных системах
Получение сертификата
- Получение сертификата об окончании Стэнфордского университета в области электронных схем
- Начать программу в любой академической четверти, в которой предлагается соответствующий курс, при соблюдении предварительных условий
- Пройдите курсы для получения зачетных единиц и оценки
- Минимум 2 пройденных курса должны быть 300 уровня
- Получите B (3.0) или лучше в каждом курсе
- Примечание: EE310 — это необязательный рекомендуемый семинар, кредит не будет засчитан в программу.
Предварительные требования
- Базовое знакомство с работой PN-переходов, полевых МОП-транзисторов и биполярных транзисторов.
- Знакомство с концепциями законов Кирхгофа, аппроксимации слабого сигнала, частотной характеристики, преобразований Лапласа, графиков Боде и основ обратной связи.
- Математика и физика на уровне колледжа.
- Присуждается степень бакалавра со средним баллом 3 по бакалавриату.0 или лучше.
Заявка
Чтобы продолжить обучение в магистратуре, вам необходимо подать заявление.
Подать заявку
Стоимость обучения
Стоимость обучения зависит от количества единиц, которые вы берете. Дополнительную информацию см. В разделе «Обучение на аспирантуре » на нашей странице «Стоимость обучения и сборы».
Срок выполнения сертификата
В среднем 1-2 года
Максимум 3 года для завершения
Вопросы
Отправьте запрос, чтобы получить дополнительную информацию.
Спонсоры / партнеры
Спонсор факультета
Борис Мурманн, доцент кафедры электротехники, лаборатория интегральных схем
Многослойные электронные схемы с высокой степенью растяжения, использующие двухфазный галлий-индий
Рич С. И., Вуд Р. Дж. И Маджиди К. Мягкая робототехника без привязки. Нат. Электрон. 1 , 102–112 (2018).
Артикул Google Scholar
Лю Ю., Фарр, М. и Сальваторе, Г. А. Лаборатория на коже: обзор гибкой и растягиваемой электроники для носимого мониторинга здоровья. САУ Нано 11 , 9614–9635 (2017).
CAS Статья Google Scholar
Роджерс, Дж. А., Гаффари, Р. и Ким, Д.-Х. Растяжимая биоэлектроника для медицинских устройств и систем (Springer, 2016).
Lim, S. et al. Прозрачный и растягиваемый интерактивный интерфейс человек-машина на основе узорчатых графеновых гетероструктур. Adv. Функц. Матер. 25 , 375–383 (2015).
CAS Статья Google Scholar
Jeong, J.-W. и другие. Материалы и оптимизированные конструкции для взаимодействия человека с машиной через эпидермальную электронику. Adv. Матер. 25 , 6839–6846 (2013).
CAS Статья Google Scholar
Чен Д. и Пей К. Электронные мышцы и кожа: обзор мягких датчиков и исполнительных механизмов. Chem. Ред. 117 , 11239–11268 (2017).
CAS Статья Google Scholar
Ван Дж. И Ли П. С. Прогресс и перспективы растягиваемых электролюминесцентных устройств. Нанофотоника 6 , 435–451 (2016).
Артикул Google Scholar
Билодо, Р. А., Насаб, А. М., Шах, Д. С. и Крамер-Боттиглио, Р.Равномерная проводимость в растяжимых силиконах через многофазные включения . Soft Matter https://doi.org/10.1039/D0SM00383B (2020).
Ян, К. и Ли, П. С. Растягиваемые устройства для накопления и преобразования энергии. Малый 10 , 3443–3460 (2014).
CAS Статья Google Scholar
Huang, Z. et al. Трехмерная встроенная растягиваемая электроника. Нат. Электрон. 1 , 473–480 (2018).
Артикул Google Scholar
Грей, Д. С., Тиен, Дж. И Чен, К. С. Эластомерная электроника с высокой проводимостью. Adv. Матер. 16 , 393–397 (2004).
Роджерс Дж. А., Сомея Т. и Хуанг Ю. Материалы и механика для растягиваемой электроники. Наука 327 , 1603–1607 (2010).
CAS Статья Google Scholar
Miyamoto, A. et al. Невоспламеняющаяся, газопроницаемая, легкая, растяжимая электроника на коже с нанометрами. Нат. Nanotechnol. 12 , 907–913 (2017).
CAS Статья Google Scholar
Дики, М. Д. Растягиваемая и мягкая электроника с использованием жидких металлов. Adv. Матер. 29 , 1606425 (2017).
Артикул CAS Google Scholar
Keplinger, C. et al. Эластичные прозрачные ионные проводники. Наука 341 , 984–987 (2013).
CAS Статья Google Scholar
Wang, Y. et al. Прозрачный и проводящий полимер с высокой эластичностью. Sci. Adv. 3 , e1602076 (2017).
Артикул CAS Google Scholar
Стоянов, Г., Kollosche, M., Risse, S., Waché, R. & Kofod, G. Мягкие проводящие эластомерные материалы для растягиваемой электроники и искусственных мышц с регулируемым напряжением. Adv. Матер. 25 , 578–583 (2013).
CAS Статья Google Scholar
Matsuhisa, N. et al. Эластичные проводники с высокой проводимостью для печати для электронного текстиля. Нат. Commun. 6 , 7461 (2015).
CAS Статья Google Scholar
Ти, Б. К. и Оуян Дж. Мягкие полимерные композитные материалы с электронной функциональностью для гибкого и растягиваемого цифрового будущего. Adv. Матер. 30 , 1802560 (2018).
Артикул CAS Google Scholar
Jiangxin, W. et al. Сверхэластичные проводники, пригодные для печати, с исключительной растяжимостью и устойчивостью к циклическим нагрузкам благодаря частицам жидкого металла. Adv. Матер. 30 , 1706157 (2018).
Артикул CAS Google Scholar
Thrasher, C., Farrell, Z., Morris, N., Willey, C. & Tabor, C. Механореактивные полимеризованные жидкометаллические сети. Adv. Матер. 31 , 14 (2019).
CAS Статья Google Scholar
Kim, D.-H. и другие. Эпидермальная электроника. Наука 333 , 838–843 (2011).
CAS Статья Google Scholar
Лу Т., Марквика Э. Дж., Джин Ю. и Маджиди К. Печатная плата из мягкого материала с микрорельефом УФ-лазера. ACS Appl. Матер. Интерфейсы 9 , 22055–22062 (2017).
CAS Статья Google Scholar
Бугра, О.К., Джеймс, У., Бурак, О. и Кармель, М. Э. ГаИн – металл для интеграции жидкометаллических схем и микроэлектроники. Adv. Матер. Интерфейсы 5 , 1701596 (2018).
Артикул CAS Google Scholar
Мацухиса Н., Чен X., Бао З. и Сомея Т. Материалы и конструкции растягиваемых проводников. Chem. Soc. Ред. 48 , 2946–2966 (2019).
CAS Статья Google Scholar
Маркес, Д. Г., Лопес, П. А., де Алмейда, А. Т., Маджиди, К. и Таваколи, М. Надежные интерфейсы для многослойных растягиваемых схем EGaIn и микроэлектроники. Лабораторный чип 19 , 897–906 (2019).
Артикул Google Scholar
Biswas, S. et al. Интегрированные многослойные растягиваемые печатные платы открывают путь для деформируемой активной матрицы. Нат. Commun. 10 , 4909 (2019).
Артикул CAS Google Scholar
Scharmann, F. et al. Влияние вязкости на GaInSn изучено методом РФЭС. Прибой. Интерфейс Анал. 36 , 981–985 (2004).
CAS Статья Google Scholar
Ladd, C., So, J.-H., Muth, J. & Dickey, M. D. 3D-печать отдельно стоящих микроструктур жидкого металла. Adv. Матер. 25 , 5081–5085 (2013).
CAS Статья Google Scholar
Зрник Д. и Сватик Д. С. Об удельном сопротивлении и поверхностном натяжении эвтектического сплава галлия и индия. J. Менее распространенный Met. 18 , 67–68 (1969).
CAS Статья Google Scholar
Liu, S. et al. Лазерное спекание наночастиц жидких металлов для масштабируемого производства мягкой и гибкой электроники. ACS Appl. Матер. Интерфейсы 10 , 28232–28241 (2018).
CAS Статья Google Scholar
Cutinho, J. et al. Автономная термоокислительная инверсия состава и настройка текстуры жидких металлических поверхностей. ACS Nano 12 , 4744–4753 (2018).
CAS Статья Google Scholar
Лю С., Рид С.Н., Хиггинс, М. Дж., Титус, М. С. и Крамер-Боттиглио, Р. Проводимость наночастиц жидкого металла, вызванная разрывом оксидов, с помощью лазера и термического спекания. Наноразмер 11 , 17615–17629 (2019).
CAS Статья Google Scholar
Wu, Y.-h et al. Новая стратегия получения растяжимого и надежного двухфазного жидкого металла. Adv. Функц. Матер. 29 , 1
Артикул CAS Google Scholar
Даалхайджав У., Йирмибесоглу О. Д., Уокер С. и Менгуч Ю. Реологическая модификация жидкого металла для аддитивного производства растягиваемой электроники. Adv. Матер. Technol. 3 , 1700351 (2018).
Артикул CAS Google Scholar
Chang, H. et al. Восстанавливаемая жидкая металлическая паста с обратимыми реологическими характеристиками для печати электроники. ACS Appl. Матер. Интерфейсы 12 , 14125–14135 (2020).
CAS Статья Google Scholar
Markvicka, E.J., Bartlett, M.D., Huang, X. & Majidi, C. Автономно электрически самовосстанавливающийся композит жидкий металл-эластомер для прочной робототехники и электроники с мягкой материей. Нат. Матер. 17 , 618–624 (2018).
CAS Статья Google Scholar
Ривз, Г. К. и Харрисон, Х.B. Получение удельного контактного сопротивления из измерений модели линии передачи. IEEE Electron Device Lett. 3 , 111–113 (1982).
Артикул Google Scholar
Ким, С., О, Дж., Чон, Д. и Бэ, Дж. Прямое подключение эвтектического галлий-индийского электрода к металлическому электроду для мягких сенсорных систем. ACS Appl. Матер. Интерфейсы 11 , 20557–20565 (2019).
CAS Статья Google Scholar
Джошипура, И. Д., Айерс, Х. Р., Маджиди, К. и Дики, М. Д. Методы моделирования жидких металлов. J. Mater. Chem. С 3 , 3834–3841 (2015).
CAS Статья Google Scholar
White, E. L., Yuen, M. C., Case, J. C. & Kramer, R. K. Недорогое, простое и масштабируемое производство емкостных датчиков для мягких систем. Adv. Матер. Technol. 2 , 1700072 (2017).
Артикул CAS Google Scholar
Бартлетт, М. Д., Марквика, Э. Дж. И Маджиди, К. Быстрое изготовление мягкой многослойной электроники для носимого биомониторинга. Adv. Функц. Матер. 26 , 8496–8504 (2016).
CAS Статья Google Scholar
О’Брайен, Б., Гисби, Т. и Андерсон, И.А. Датчики растяжения для определения движения человеческого тела.В SPIE Proceedings Vol. 9056: Электроактивные полимерные приводы и устройства (EAPAD) 2014 (изд. Бар-Коэн, Ю.)
Matsuhisa, N. et al. Печатные эластичные проводники путем формирования наночастиц серебра из чешуек серебра. Нат. Матер. 16 , 834–840 (2017).
CAS Статья Google Scholar
Park, M. et al. Сильно растягиваемые электрические цепи из композитного материала наночастиц серебра и эластомерных волокон. Нат. Nanotechnol. 7 , 803–809 (2012).
CAS Статья Google Scholar
Liang, J., Tong, K. & Pei, Q. Краска для трафаретной печати на водной основе с серебряными нанопроводами для изготовления растягиваемых проводников и пригодных для носки тонкопленочных транзисторов. Adv. Матер. 28 , 5986–5996 (2016).
CAS Статья Google Scholar
Zhu, S. et al. Ультрарастяжимые волокна с металлической проводимостью с сердечником из жидкого металлического сплава. Adv. Функц. Матер. 23 , 2308–2314 (2013).
CAS Статья Google Scholar
Sekitani, T. et al. Органический светодиодный дисплей с растягивающейся активной матрицей и эластичными проводниками с возможностью печати. Нат. Матер. 8 , 494–499 (2009).
CAS Статья Google Scholar
Chun, K.-Y. и другие. Композитные пленки углеродных нанотрубок и серебра с высокой проводимостью, пригодные для печати и растягивания. Нат. Nanotechnol. 5 , 853–857 (2010).
CAS Статья Google Scholar
Tavakoli, M. et al. Спекание наночастиц серебра при помощи EGaIn при комнатной температуре для растягиваемой тонкопленочной электроники с струйной печатью. Adv. Матер. 30 , 1801852 (2018).
Артикул CAS Google Scholar
Введение в электронные схемы — ориентированное на человека руководство по демистификации технологий
Напишите список электроники, которую вы регулярно используете.
- Кто такие дизайнеры приходят на ум?
- Какие детали внутри и снаружи вытяжки были использованы для создания каждой из них? Чтобы использовать это?
- Что вы сделали с любыми предметами, которые начали работать хуже, чем оптимально?
Пример: схема с одним светодиодом
Электрическая цепь — это путь, по которому электроны текут от источника к земле. Источник обычно измеряется напряжением (сила, выраженная в вольтах) или током (поток, выраженный в амперах). Резистор (выраженный в омах) контролирует поток этого источника.
Когда я поливаю свой сад из дождевой бочки, в полной бочке оказывается больше давления, чем в почти пустой.Этот полный ствол эквивалентен источнику питания с более высоким напряжением, например, 240 вольт. Бочка, заполненная на две трети, может быть больше похожа на источник питания на 120 вольт, в то время как почти пустая бочка от дождя может быть ближе к источнику питания на 5 вольт.
Если к моему бочонку от дождя подсоединена форсунка, я часто могу использовать рычаг для увеличения или уменьшения потока воды. Это эквивалентно току источника питания. Некоторые из моих водяных шлангов имеют толщину 1/2 дюйма, а некоторые — 3/4 дюйма.Это эквивалентно большему или меньшему сопротивлению резистора, соответственно, поскольку более тонкий шланг увеличивает сопротивление потоку воды по сравнению с более толстым шлангом.
В качестве примечания, в электротехнике закон Ома дает основное уравнение I = V / R. Это означает, что ток (I) равен напряжению (V), деленному на сопротивление (R). И как все Trekkies знают по своим временам с Жан-Люком Пикаром, сопротивление не бесполезно, а важно! Помимо этого, не беспокойтесь, если вы готовы отложить эти конкретные детали.
Схемыобычно используются для обозначения пути, по которому электронные компоненты замыкают цепь.
В качестве примера приведенное выше изображение Fritzing представляет собой схему с тремя электронными компонентами:
- аккумулятор
- резистор
- светодиод (LED)
Линии между ними не являются электронными компонентами, а представляют собой некоторую форму проводящего материала, например металлическую проволоку, которая используется для передачи тока от компонента к компоненту.На схеме положительный ток выходит из 9-вольтовой батареи и проходит через резистор 560 Ом перед подключением к положительному заряду 10-миллиметрового белого светодиода. Оттуда он проходит через отрицательно заряженную ножку светодиода к заземлению 9-вольтовой батареи, замыкая цепь. Только когда эта цепь полностью и правильно замкнута и батарея имеет достаточно заряда для передачи тока, светодиод включается. (Схемы и макеты в этой книге были в основном созданы с помощью программы с открытым исходным кодом Fritzing.)
Schematics ничего не говорят нам о том, как на самом деле построена схема, и действительно, визуальные эффекты для различных необходимых компонентов сбивают с толку изображения, пока не будет предоставлена их интерпретация. Но если немного попрактиковаться, схемы становятся уникальным концептуальным источником информации. Мы можем использовать конструкторское мышление и быстрое прототипирование, чтобы физически создать схему с использованием определенных частей, имеющихся в наличии или приобретенных для достижения чего-то, что мы ценим, даже если они достаточно хороши, чтобы помочь нам больше, чем беспокоить нас.
Часто, когда вы ищете план или схему использования электроники для выполнения определенной задачи, вместо схемы вы найдете физическую схему частей, как показано на изображении Fritzing, показанном выше. Эта диаграмма основана на чьем-либо выборе компоновки с использованием доступных компонентов для фактической реализации схемы, нарисованной на схеме Фритцинга в начале этого примера. На физической схеме мы видим электрические компоненты, соединенные с помощью беспаечной макетной платы, пластиковой платы с проводящими зажимами под группами пластиковых отверстий, что позволяет прохождению тока между компонентами.
Слева от этой конкретной схемы красный провод передает положительный ток батареи на нижнюю красную направляющую макета. Другой красный провод перемещает его от этой шины к строке J, столбец 59. Затем в строке H столбца 59 ток подключается к одному выводу резистора 470 Ом, который переносит этот ток, теперь уже находящийся под сопротивлением, в строку H, столбец 55. Это подводит ток к положительному заряду 10-миллиметрового белого светодиода. Строка E, столбец 55 подключается к отрицательно заряженной ножке светодиода, который затем переходит в строку A, столбец 55, где он подключается к черному проводу, по которому ток проходит к верхней синей направляющей на макетной плате.Затем черный провод подводит ток к заземлению 9-вольтовой батареи, замыкая цепь.
По мере продвижения вперед вы можете обнаружить, что изучаете и оцениваете множество онлайн-руководств, ресурсов и примеров и сравниваете их с тем, что показано в книге. (Действительно, глубоко погрузитесь в многочисленные примеры, найденные в Adafruit Learning System, из которых мы черпаем много для этой книги, для чрезвычайно широкого спектра электронных систем, а также вспомогательного кода.) Иногда встречаются схемы. Но чаще вы встретите диаграммы, иллюстрирующие, как кто-то или группа людей применяют эту схему на практике. Знайте, что диаграммы могут быть жесткими, поскольку они, как правило, фокусируются на конкретной задаче в определенной конфигурации в определенной среде, которая подходит для определенной когорты, сообщества или культуры. Схемы, с другой стороны, можно найти в более профессиональных настройках и как таковые могут применяться в более широком диапазоне приложений. Эти схемы после проведения исследования по определению компонентов, проиллюстрированных с помощью конкретных визуализаций, также окажутся очень полезными для решения проблем или быстрого создания прототипов для всех новаторов, независимо от опыта.
Может быть полезно думать о схемах как о стандартах, используемых для множества различных приложений, проектов и профессий. Схематические чертежи актуальны для многих пользователей, от инженеров-электриков до школьников. Например, электрические цепи и схемы являются частью Энергетического блока по научным стандартам нового поколения (NGSS) для учащихся начальной школы 4 класса.
Под колпаком макета
Макетная плата без пайки — это пластиковая плата, используемая для создания моделей или прототипов электрической схемы.Они не имеют пайки, потому что вы можете легко вставить провода в предусмотренные отверстия, а затем вытащить их, чтобы переместить в новую конфигурацию. Они бывают разных форм и размеров. Наиболее часто используемые «полноразмерные» макеты имеют длину 6 1/2 дюймов и ширину 2 1/8 дюйма.
Ниже вы увидите несколько разных изображений макета в натуральную величину. На первом изображении вы видите типичный рабочий вид макета.
На следующем изображении мы видим нижнюю часть макета.В левой половине центрального изображения видно липкое покрытие, а в правой половине — установленное защитное покрытие. Если макет перемещать вокруг стола или стола, защитное покрытие остается на нижней стороне макета (видно в правой половине центральной макетной платы). Вы можете удалить это покрытие, чтобы макетная плата прилипала к поверхности (видно в левой половине центральной макетной платы).
На изображении макета ниже мы видим нижнюю часть макета, но на этот раз с полностью удаленной липкой лентой.Макетные платы обычно поставляются с направляющими по краям, с проводящими металлическими зажимами (два из которых показаны в самом низу изображения), установленными так, чтобы пропускать ток по длине каждой направляющей.
Если вы сравните это изображение металлических зажимов макета с изображением верхней стороны макета, вы заметите, что в верхней части есть направляющая красного цвета и направляющая синего цвета, а также еще одна направляющая красного цвета и синяя направляющая на плате. нижняя часть макета.Красная шина обычно используется для подключения положительного источника к цепи или серии цепей, в то время как синяя шина обычно используется для подключения цепи или серии цепей к земле. Основная часть макета соединяет группы из пяти отверстий с помощью 126 проводящих металлических зажимов.
Таким образом, столбец 1, строка A соединяется со строками B, C, D и E столбца 1 с помощью одного металлического зажима. Столбец 1, ряды F, G, H, I и J соединены между собой вторым металлическим зажимом. Столбец 1, строки A, B, C, D и E по умолчанию НЕ соединяются со столбцом 1, строками F, G, H, I и J.Они будут соединяться между собой только в том случае, если провод или электронный компонент вставлен в одно из левых отверстий столбца 1, а также в одно из правых отверстий столбца 1 и настроен на пропускание тока от одного соединения к другому.
Контакты GPIO Raspberry Pi имеют нечетные числа слева и четные числа справа и частично включают следующее: 1 и 17 — питание 3,3 В; 2 и 4 — питание 5 вольт; 6, 20, 25, 30, 34 и 39 — шлифованные; 8 — вывод порта универсальной асинхронной передачи и приема, или порта UART; 10 — вывод порта UART.В предыдущем примере была создана цепь с использованием батареи 9 В, как показано на схеме и на диаграмме. На протяжении всей оставшейся части книги мы обычно не будем использовать батарею для питания нашей электроники. Вместо этого мы будем использовать небольшой одноплатный микрокомпьютер под названием Raspberry Pi в качестве источника питания. Raspberry Pi активно используется во всем мире как для первоначального проектирования, так и для постоянного применения сетевых информационных систем для использования в полевых условиях. Он подключается к электросети 120 В (США) или 240 В (многие другие страны) от розетки или другого источника переменного тока (переменного тока) с помощью кабеля Micro USB из комплекта.Raspberry Pi преобразует это напряжение в источники питания 5 В и 3,3 В, к которым можно получить доступ с помощью контактов ввода-вывода общего назначения (GPIO) Raspberry Pi. Эти контакты обеспечивают аппаратную связь между компьютером Raspberry Pi и электроникой из внешнего мира.
Для создания прототипов мы будем использовать 40-контактный ленточный кабель, чтобы продлить контакты GPIO на макетную плату с помощью монтажной платы Pi Cobbler, собранной Adafruit Industries. Это объединяет контакты GPIO Raspberry Pi и беспаечную макетную плату, а также метку для каждого контакта, используя один ленточный кабель, а не 40 отдельных проводов, чтобы упростить «объединение» прототипов.
На изображении выше представлена схема базовой конфигурации Raspberry Pi, ленточного кабеля GPIO, Cobbler и макета. Он также включает в себя схему базовой схемы, в которой ток 5 В проходит через электронный компонент, называемый резистором, затем через электронный компонент, называемый светодиодом, прежде чем вернуться на землю, тем самым замыкая цепь.
На приведенной выше диаграмме важно отметить, что показано только четыре электронных компонента:
- Неопознанный микропроцессор на интегральной схеме большего размера с черным квадратом на Raspberry Pi
- Неопознанный микропроцессор на интегральной схеме меньшего размера с черным квадратом на Raspberry Pi
- А Резистор 560 Ом
- Белый светодиод размером 3 мм (3 мм) на макете
Его также можно использовать с двумя разными схемами:
- Во-первых, схематическое изображение, иллюстрирующее концептуальную компоновку того, как электронные компоненты и источники питания / заземления на Raspberry Pi подключаются к Cobbler.
- Во-вторых, схема, демонстрирующая концептуальную компоновку того, как с помощью Cobbler источник питания 5 В (вольт) может быть подключен к электронному компоненту резистора 560 Ом (Ом), а затем к положительной анодной ножке светоизлучающего диода. (LED), затем от отрицательной катодной ножки светодиода к источнику заземления для замыкания цепи, тем самым создавая источник белого света.
Прежде чем переходить к шагам, перечисленным ниже, просмотрите эти видео-демонстрации практического процесса и описания деталей.
ступеньки
Выполните следующие действия, чтобы выполнить это упражнение. Вам настоятельно рекомендуется сделать это с одним или двумя другими людьми, которые одновременно работают над своими собственными инструментами. Помимо первого шага, на котором вы смотрите видео (стиль «один раз посмотрите, сделайте один раз»), один человек должен выполнять работу на практике, в то время как другой (и) наблюдают, работают, чтобы определить еще / еще не моменты, и проводите исследования, чтобы облегчить движение вперед. После того, как первый человек достигнет определенной точки, согласованной участниками сотрудничества, другой (ие) выполнит те же шаги при поддержке первого лица.Таким образом реализуется парное программирование.
- Выньте необходимые детали из ящика для инструментов.
- Подсоедините Cobbler к макетной плате, ряды D и H столбца 63 к столбцу 44.
- Подключите 40-контактный ленточный провод из ленточного кабеля к Cobbler, а белый провод подсоедините к контакту 3V3, контакт № 1, на Cobbler.
- Снимите прозрачную крышку корпуса Raspberry Pi.
- Подключите другой конец 40-контактного ленточного кабеля к разъему GPIO Raspberry Pi так, чтобы белый провод был обращен к более короткой стороне, на которой размещен контакт №1 3V3.
- Подключите красный штекер к штыревому проводу к контакту 5V, прикрепленному к столбцу 63. Красный провод можно подключить к ряду A или B. Другой конец подсоедините к ближайшей красной шине.
- Подсоедините черный штыревой провод к штыревому проводу к заземляющему контакту, прикрепленному к колонке 61. Черный провод можно подключить к ряду A или B. Подключите другой конец к ближайшей синей шине.
- Подключите оранжевый штекер к штыревому проводу к контакту 3V3, прикрепленному к столбцу 63. Оранжевый провод должен быть подключен к ряду J.Другой конец соедините с ближайшим красным мужчиной.
- Подключите черный штекер к штыревому проводу к контакту заземления, прикрепленному к колонке 59. Оранжевый провод должен быть подключен к ряду J. Подключите другой конец к ближайшей синей шине.
- Установите прозрачную крышку на верхнюю часть корпуса Raspberry Pi.
- Согните более длинную анодную ножку светодиода так, чтобы она была на одном уровне с более короткой катодной ножкой.
- Подключите более длинную анодную ножку светодиода к столбцу 37, ряд B, а более короткую катодную ножку светодиода — к столбцу 36, ряд B.
- Возьмите синюю перемычку «папа — папа». Подключите один конец к столбцу 36, ряд A. Подключите другой конец к синей шине заземления.
- Плотно согните две ножки резистора 560 Ом. На резисторе должны быть зеленые, затем синие, затем коричневые полосы, а за ними должна следовать золотая полоса допуска. Подключите одну ножку резистора 560 Ом к красной шине 5 В, а другой конец — к столбцу 37, ряд A.
- Вставьте кабель питания Micro USB в Raspberry Pi. Подключите шнур питания со стороной 120 или 240 В к подходящему источнику, например к сетевой розетке или удлинителю.
- Убедитесь, что светодиод горит правильно. Используйте руководство по устранению неполадок в следующем разделе, чтобы обдумать дальнейшие действия.
Основные выводы
В этом упражнении мы вошли в первое ученичество по созданию платформы для быстрого прототипирования, используя микрокомпьютер Raspberry Pi в качестве источника питания и заземления, а также используя макетную плату в качестве базового инструмента для физического прототипирования. Для этого мы собрали вместе несколько проводов, например, перемычки «папа-папа» и 40-контактный ленточный кабель, состоящий из отдельных проводов.Чтобы протестировать эту платформу, мы собрали вместе два электронных компонента, резистор и светодиод, чтобы обеспечить буквальное освещение платформы.
В дополнение к этим техническим навыкам мы стремились привнести развитие нескольких социально-эмоциональных навыков, включая способность общаться и сотрудничать с другими, используя стратегию «один раз увидеть, один раз сделать, один раз научить» с использованием парного / тройного программирования и, возможно, начал исследовать, как неудача служит важным шагом в разработке проекта, то есть мышлением, направленным на неудачу.
Есть много способов конструировать и создавать электронные артефакты. Это может быть сделано как частные лица, работающие в личных интересах. Это может быть сделано в качестве отдельных лиц, работающих в качестве экспертов, чтобы служить другим, рассматриваемым в целом. Это можно сделать, если люди будут работать в качестве экспертов, чтобы более стратегически служить другим. Это может быть сделано в группах случайным образом или в стратегическом партнерстве, чтобы служить внутренним или внешним. Это может быть сделано как практическое сообщество способами, которые включают вклад целого ряда заинтересованных сторон.И это можно сделать многими другими способами.
- Как вы работали над этим первым практическим упражнением по книге с электроникой?
- Как я и другие работали над разработкой этого упражнения? Как это повлияло на вашу работу с электроникой? Кто еще повлиял на вашу работу?
- Что делает светодиод и резистор электронными компонентами? Что делает провода, Cobbler и детали проводников макета, которые поддерживают электронные компоненты ?
Дизайн-мышление ведет нас от вдохновения к идее, к итерации и обратно.Итерации обычно выполняются с помощью графических чертежей, моделей и электрических прототипов, часто с использованием макетов. Отказ является обычным явлением и обычно остается нормой от итерации к итерации в течение длительного периода.
Чтобы добиться положительного результата, наши итерации дают нам возможность обнаружить, как наши вдохновения и идеи не совпадают с нашим прошлым и текущим прототипом итераций. Другими словами, итерации помогают нам увидеть, насколько одна часть, большая часть или все наши дизайнерские идеи не соответствуют требованиям.Это помогает вдохновлять на лучшие идеи, а иногда даже и на новые идеи, что в конечном итоге приводит к лучшим итерациям — по крайней мере, для нас в данном контексте тестирования.
Позвольте мне сказать это еще раз: попытки и неудачи не являются обязательными. Это норма. Общая альтернатива неудачам — отсутствие улучшений.
Принятие неудач как нормальной, активной, постоянной части того, что мы делаем, ведет нас к неудачам, которые способствуют росту и улучшению самих себя, а когда это делается с учетом функционального разнообразия и культурного богатства сообщества, — также и к улучшению других.Поступая таким образом, мы создаем высокоэффективное сообщество практикующих специалистов.
Итак, предположим, что светодиод не загорелся в последнем упражнении, или что он сгорел в последнем упражнении, или что он не загорится в следующем упражнении. Почему бы нет? Что произошло?
Люди и другие, не относящиеся к человеческим существам люди вокруг нас обладают широким спектром аналоговых чувств, таких как зрение, слух, осязание и обоняние. Это прекрасный ресурс в процессе устранения неполадок. Эти аналоговые сенсоры обеспечивают непрерывно изменяемую физическую величину, такую как длина волны видимого света.Это контрастирует с цифрами 0 и 1, которые обычно представляют значения физического качества, обеспечиваемые цифровыми измерениями.
Внесение наших наблюдений через эти аналоговые, постоянно изменяющиеся органы чувств в процесс критического мышления помогает нам создать план для проверки ряда возможностей. Принятие этого плана по шагам помогает нам продолжить цикл наблюдения, мышления, планирования и действий. Это сердце и душа обучения, основанного на запросах, поскольку мы сотрудничаем в парах и небольших группах посредством диалога.
На протяжении всей оставшейся части упражнений в этой книге и по мере того, как вы работаете над собственными конструкторскими работами, применяя полученные знания на практике, обязательно широко, желательно задокументированно, используйте эти основы устранения неполадок. Заманчиво попробовать это несколько раз и двигаться дальше, потому что устранение неполадок в текущих упражнениях становится второй натурой. Этот опыт служит возможностью обучения, но существует риск того, что обучение превратится в скрытое знание, которое не сможет полностью помочь вам, когда вы столкнетесь с будущими проблемами.
Действительно, именно по этой причине эта книга была написана с использованием лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike. Мы надеемся, что вы добавите аннотации, примечания к страницам и ремиксы для себя и других, чтобы использовать их в качестве источников для собственных проектов дизайнерского мышления. Мы надеемся, что появившиеся в результате вдохновения, идеи, итерации и неудачи будут способствовать дальнейшему совершенствованию нас самих, тех, кто находится в нашем сообществе практики, и тех, кому мы служим с помощью наших творческих работ.
Сделай что-нибудь новое!
Для некоторых это ваше первое путешествие в электронные схемы.Вы Делаете что-то новое, , устраняете неисправности в электронных схемах и двигаетесь вперед!
Для других, возможно, у вас уже есть жизненный опыт работы с электронными схемами. Для вас это не новость. Но если вы вообще похожи на меня, некоторые из этих работ стали механическими, а лежащие в их основе термины, концепции и принципы скрыли знание. Для вас Doing Something New может быть работой по повторному запоминанию кодов электронной рулевой рубки. И, выходя за рамки, возможно, это обнаружение некоторых социальных влияний, которые сформировали ненейтральные аспекты строгих законов физики внутри.
Для всех, вероятно, по крайней мере некоторые аспекты коллективного лидерства, опроса сообщества, рефлексии действий, процесса поиска информации и парного / тройного программирования для вас новы. Сделайте что-нибудь новое , включив один или два из них в свою работу на этом и каждом сеансе индивидуально и как часть вашей работы Сообщества Практиков.
В последнем упражнении мы использовали резистор 560 Ом в нашей цепи светодиода. Обеспечивая небольшое сопротивление прохождению электрического тока, мы помогаем оставаться в оптимальных верхних и нижних границах прохождения тока для обозначенного светодиода.В то время как одни светодиоды имеют большую устойчивость к неоптимальному току, проходящему через них, у других меньше. И у большинства источников электроэнергии есть некоторые увеличения и уменьшения тока в пределах заданного напряжения в зависимости от условий в данный момент. Резисторы — важное средство уравновесить это.
Для большей части нашей работы подойдет резистор 560 Ом. Но для более поздних интегральных схем мы будем использовать резистор 10 000 Ом (обычно указывается как 10 кОм). Давайте посмотрим, как концептуально сравнивается 3-миллиметровый белый светодиод с резистором 560 Ом с резистором 10 кОм.
Каждая из двух цепей светодиодов спроектирована как отдельные цепи, работающие параллельно. То есть, если бы металлический провод от источника питания 5 В к резистору 560 Ом каким-то образом был перерезан, мощность все равно перетекала бы в цепь резистор 10 кОм — светодиод — заземление, которую мы собираемся построить. Или наоборот, если провод к резистору 10 кОм был разрезан, а провод резистора 560 Ом остался нетронутым — цепь резистор 560 Ом — светодиод — заземление останется под напряжением.
ПРИМЕЧАНИЕ. Не стесняйтесь оставлять Raspberry Pi подключенным к источнику питания Raspberry Pi.Также не стесняйтесь оставлять под напряжением первую 3-миллиметровую светодиодную цепь и гореть светодиод.
Перед тем, как перейти к шагам, рекомендуется просмотреть видео полностью «один раз».
ступеньки
Вам снова настоятельно рекомендуется проделать это с одним или двумя другими людьми в качестве упражнения по программированию пары / тройки, в котором один выполняет практические действия, а другой читает инструкции, анализирует работу и ищет дополнительные ресурсы для поддержки. сотрудничества, ориентированного на отказ, с установкой на рост.
- Согните более длинную анодную ножку второго белого светодиода диаметром 3 мм, чтобы выровнять длину нижней стороны ножки, а также определить эту ножку для более короткой катодной ножки.
- Подключите более длинную анодную ножку светодиода к столбцу 28, ряд B, а более короткую катодную ножку светодиода — к колонке 27, ряд B.
- Подсоедините синюю вилку к мужскому проводу. Подключите один конец к столбцу 27, ряд A. Это столбец, связанный с катодной ножкой светодиода. Другой конец подсоедините к синей заземляющей шине.
- Найдите и плотно согните две ножки резистора 10 кОм (он должен быть коричневого, черного и оранжевого цвета, а затем должна быть золотая полоса допуска).
- Наконец, подключите одну ногу резистора 10 кОм к красной шине 5 В, а другой конец — к столбцу 28, ряд A.
- Теперь вы должны увидеть, как светодиод загорится, но его яркость будет отличаться от яркости с резистором 560 Ом. Давайте рассмотрим, что мы обнаружили, и некоторые возможные причины, почему:
Основные выводы
Для этого упражнения было принято решение расположить два светодиода на расстоянии 9 столбцов друг от друга, но соединить их в одни и те же строки.Тот же самый 5-вольтовый источник питания был использован через всю верхнюю красную рейку. Ключевым отличием было то, что ток изменялся с помощью двух разных резисторов Ом.
- Свет, исходящий от двух разных светодиодов, одинаков или различается? Если то же самое, то почему? Если другое, то почему?
- По каким причинам, вы можете подумать, мы решили расположить светодиоды, резисторы и провода так, как мы это сделали, чтобы настроить выполнение этого действия?
- Каким образом мы могли бы сделать это по-другому и тем самым создать для вас лучший способ выполнить это задание?
Мы сравнили яркость светодиодов с помощью резистора 560 Ом и резистора 10 кОм.Теперь давайте проверим разницу между схемой, использующей источник питания на 3,3 В и резистор 560 Ом, и схемой с нашим обычным источником питания на 5 В.
ступеньки
Как показано на концептуальной схеме выше, теперь будет три автономных параллельных контура. Используя схему ниже, реализуйте схему, показанную на схеме, добавив третий белый светодиод диаметром 3 мм в строку H, столбцы 18 (анодная ножка) и 19 (катодная ножка). Подключите резистор 560 Ом к столбцу 18, ряду I, и к красной шине питания 3V3.И, наконец, подключите штекер 6 дюймов к штекеру провода к столбцу 19, ряд I, и к нижней синей шине заземления.
Основные выводы
Для этого упражнения было принято решение расположить два светодиода на расстоянии 9 столбцов друг от друга, но соединить их в одни и те же строки. Тот же самый 5-вольтовый источник питания был использован через всю верхнюю красную рейку. Ключевым отличием было то, что ток изменялся с помощью двух разных резисторов Ом.
- Чем яркость этого третьего светодиода отличается от яркости первых двух светодиодов? Что вызывает эту разницу, если она есть?
- Что вы можете изменить, чтобы яркость этого светодиода была такой же, как у первого, не перемещая его на макетной плате? Второй светодиод?
Это всего лишь первый взгляд на электронные схемы и некоторые способы, которыми мы можем поработать на практике при проектировании и создании прототипов новых схем.По мере того, как мы проходим через Orange Unit и за его пределами, впереди еще много всего. А пока уделите несколько минут быстрой проверке понимания некоторых ключевых терминов и концепций схем, которые мы использовали до сих пор.