DIY sada na učenie elektroniky: 5 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

Chcel som vytvoriť súpravu na výučbu elektroniky vhodnú pre deti od 12 rokov. Nie je to nič fantastické ako napríklad súpravy Elenco, ale dá sa to ľahko urobiť doma po rýchlej návšteve obchodu s elektronickými súčiastkami. Táto súprava na samoučanie sa začína osvojením si základov elektroniky, až kým študent nespustí alarm detektora pohybu. Je to tiež veľmi bezpečné, pretože všetky obvody sú napájané 9 -voltovou batériou. A učebná brožúra, ktorá je k nej priložená, je už vybavená článkami z rôznych webových stránok (ocenila som ich v rámci kurzu vo formáte PDF), takže stačí len zostaviť túto súpravu s možnosťou jej rozšírenia. Funguje to tak, že jednoducho spojíte rôzne krokodílie spony a vytvoríte obvod.

Potrebné nástroje:-

1- Spájkovačka 2- Spájkovačka 3- Orezávač drôtu 4- Odizolovač drôtu 5- Orezávač drôtu (Na strihanie ďalších častí vodičov a drôtov po spájkovaní súčiastok) 6- Priehľadná lepiaca páska 7- Farebná lepiaca páska (pre estetiku) 8- Pero 9 - Lepidlo na drevo 10- Prístup k tlačiarni (voliteľné) 11- Vŕtačka 12- Vŕtačka 13- Nožnica na strihanie papiera 14- Uhlová brúska (v prípade, že si drevenú dosku odrežete sami) 15- Multimeter (voliteľný)

Komponenty/materiály, ktoré budete potrebovať:-

1- 1 x drevená doska (dĺžka * šírka = 20 x 30 cm, výška = 1 cm) 2- 2 x kovové klince (riedidlo je lepšie) 3- 5 x papierov formátu A4 (v prípade, že chcete vytlačiť, použite 70 ďalších Aj vzdelávacia brožúra) 4- 2 x PCB (bodová matica) (9 cm * 14,5 cm) 5- 1 x Arduino Nano + 1 x kábel USB (Mini-B) 6- 1 x mikro servomotor 7-1 x Modul malého snímača PIR HC-SR501 8- 1 x malý jednosmerný motor (NIE JE ŽLTÝ!) 9- 1 x štandardný malý bzučiak 10- 1 x 9V držiak batérie- PRT-10512 11- 1 x 5k ohmový potenciometer 12- 1 x 10 nano Farad keramický kondenzátor (103) 13- 1 x 100 mikro Farad 50 voltový elektrolytický kondenzátor 14- 1 x 470 mikro Farad 50 voltový elektrolytický kondenzátor 15- 1 x 1 000 mikro Farad 50 voltový elektrolytický kondenzátor 16- 1 x 2N2222 NPN tranzistor 17- 1 x dióda 1N4001 18- 1 x 5 mm fotobuňka fotorezistorový svetelný snímač LDR 19- 1 x 1 k ohmový odpor 20- 1 x 2,2 k ohmový odpor 21- 2 x 4,7 k ohmový odpor (voliteľný) 22- 2 x 10 k ohmový odpor 23- 5 x odpor 470 ohmov 24- 2 x dotykový spínač (vyberte tie, ktoré 2 vodiče NIE 4) 25- 1 x 5 mm oranžová (alebo žltá) LED 26- 1 x 5 mm červená LED 27- 3 x 5 mm zelená LED 28- 35 x krokodíl (aligátor) Spony 29- 1 x 555 IC (voliteľné) 30- 1 x balíček malých káblov

Krok 1: Drevená doska, držiak batérie a klince

Buď si zaobstarajte stolára Na to, aby vám tabuľu rozrezal na spomínané rozmery (20 * 30 cm), alebo si ju odrežte pomocou uhlovej brúsky, budete potrebovať pravítko na meranie značky na označenie a na ochranu ochranné okuliare a rukavice, ak ty si to urobil.

Použitie rezačky drôtov Na odrezanie kábla konektora z držiaka batérie potom pomocou odstraňovača káblov odizolujte čierne a červené malé vodiče, ktoré sa nachádzali v kábli konektora, uistite sa, že ste ich odizolovali dostatočne dlho, aby sa dali omotať okolo kovu. klince pre ďalší krok. Na zadnú stranu držiaka batérie naneste lepidlo a prilepte ho na svoje miesto v drevenej doske.

Podľa hrubého plánu umiestnenia, ktorý som nakreslil, by mal byť držiak batérie úplne vpravo na doske, tak ho tam dajte a fixkou alebo perom označte 2 bodky za čiernym a červeným drôtom, pomocou vŕtačky urobte diery v týchto 2 bodkách a uistite sa, že sú otvory o niečo tesnejšie ako nechty, vložte do nich a okolo nich lepidlo na drevo a potom vložte klince, nechajte ho nejaký čas zaschnúť a potom zabaľte odizolované časti čierneho a červené drôty jeden na každý klinec a potom spájkujte vodiče k nechtom, to môže spôsobiť, že nechty budú veľmi horúce a lepidlo môže chvíľu zmäknúť, kým teplo nezmizne, takže sa snažte nedotýkať sa ani nehýbať nechtami, kým nebudete spájkovať a nechaj to chvíľu.

Krok 2: Krokodílové klipy a dosky plošných spojov

Pomocou rezačky drôtov a odstraňovača drôtu odrežte a odizolujte krokodílové spony zo stredu každého drôtu, aby boli nabudúce pripravené na spájkovanie. Začnite spájkovať každý komponent podľa plánu umiestnenia výkresu, ktorý som nakreslil, spájkujte každý komponent zvlášť a všimnite si, že niektoré súčiastky sú spájkované na iné (odpory obmedzujúce prúd sú spájkované z jedného konca na diódy LED a výsuvné odpory sú spájkované z jedného konca na tlačidlové spínače), tiež si všimnite, že 1 doska plošných spojov je vodorovná a druhá zvislá, aby bolo možné vhodné medzery medzi všetkými komponentmi. Pokiaľ ide o dosku s plošnými spojmi obsahujúcu Arduino Nano, máte možnosť nespájkovať všetky piny, pokojne môžete spájkovať iba tie, ktoré sú uvedené v pláne, alebo pridať alebo upraviť ďalšie, taktiež ponechajte primeranú vzdialenosť medzi Arduino Nano a motormi a snímačom a bzučiakom a pamätajte na kábel USB. Pozrite sa na obrázky a zistite, ako sú od seba vzdialené. Servomotor je umiestnený vedľa Arduina a 2 zelené LED diódy sú nad ním. Pokiaľ ide o ostatné dosky plošných spojov, pozrite sa, ako sú komponenty spájkované v rôznych líniách, a pokúste sa medzi nimi vytvoriť rovnaké medzery. Potom, čo dokončíte spájkovanie, úplne začnite spájkovať predtým odstrihnuté a odizolované krokodílové spony vedľa všetkých vodičov súčiastok alebo kolíkov, až kým ku každému komponentu (okrem tých, ktoré sú už spájkované k iným) nebude pripájať krokodílová svorka. Môžete pridať 555 IC a urobiť to isté, ak chcete, ale je to len a voliteľné rozšírenie. V prípade servomotora budete musieť drôty odstrihnúť a odizolovať, aby boli vhodné na spájkovanie. V prípade modulu PIR budete musieť k nemu najskôr spájkovať malé vodiče. To isté platí pre stejnosmerný motor, ku ktorému musíte spájkovať 2 vodiče a až potom ho spájkovať s plošnými spojmi. Možno budete chcieť otestovať niektoré súčasti buď pomocou multimetra na kontrolu skratov/nechcených spájkovacích mostíkov, alebo pripojením krokodílových svoriek niektorých komponentov k nechtom boxu batérie, aby ste zistili, či fungujú alebo nie (napr. Diódy LED, ktoré sú navzájom prepojené na odpory 470 ohmov, jednosmerný motor, bzučiak. Upozorňujeme tiež, že typ batérie môže ovplyvniť kvalitu výstupu bzučiaka).

Krok 3: Dajte to všetko dohromady

Potom, čo budete ku všetkým z nich spájkovať všetky súčiastky a krokodílové spony, odstrihnite všetky nadbytočné časti spájky a z rovnomernej strany vyrovnajte dosky plošných spojov a potom na ne naneste lepidlo a umiestnite 2 dosky plošných spojov, jednu vodorovnú a jednu zvisle na drevenú dosku, ako je to znázornené na výkrese umiestnenia. Možno budete musieť na chvíľu držať 2 PCB na drevenej doske, kým sa nelepí. Nechajte chvíľu zaschnúť. To isté urobte so servom (nezabudnite ho položiť vedľa dosky plošných spojov s Arduino Nano), jednosmerným motorom a modulom PIR (tj. Položte im lepidlo na chrbát a prilepte ich k doske a nechajte ich chvíľu zaschnúť.).

Krok 4: Estetika a štítky

Potom, čo sa uistíte, že je všetko nalepené na doske, začnite používať farebnú lepiacu pásku a vyberte farbu, ktorá bude v poriadku, aby ste na ne mohli neskôr položiť papierové štítky. Zakryte celú dosku spredu a zozadu páskou, ALE nechajte komponenty viditeľné a ponechajte malú miestnosť pre krokodílové spony, aby sa dali voľne pohybovať. Potom buď vytlačíte štítky s ich číslami na body podľa poradia uvedeného v pláne umiestnenia, budete na to potrebovať tlačiareň a poskytol som obrázky pre rôzne riadky pre jeden z 2 plošných spojov, pre druhý plošný spoj (ten s Arduinom)) Na prilepenie bieleho papiera môžete použiť iba priehľadnú pásku (po rozrezaní na malé prúžky a napísaní čísel a štítkov na ňu, samozrejme). Alebo to môžete napísať na 2 DPS a nič nevytlačiť, iba sa uistite, že je všetko viditeľné (schematické symboly, čísla, body). Odtlačky si môžete stiahnuť tu.

drive.google.com/open?id=1gjtcAxXNi-MYf4Al…

V prípade akýchkoľvek nejasností sa vráťte do brožúry a zistite, ako sa body používajú na stavbu obvodov.

Krok 5: Vzdelávacia brožúra s pokynmi

Brožúru si môžete vytlačiť alebo použiť jej PDF. V každom prípade to nemôžem dostatočne zopakovať. NEDOSTÁVAM žiaden kredit za všetok vedecký materiál v tejto brožúre. Všetky články vysvetľujúce, ako sa pohybujú elektróny, ako fungujú tranzistory alebo rôzne programy Arduino, napísali iní ľudia na celom internete do rôznych článkov, ktoré som zhromaždil a je to! VŠETKÝM som poskytol kredit v rámci niektorých článkov a na úplnom konci brožúry a napísal som iba prvých niekoľko strán a poslednú stránku, ako aj niekoľko komentárov týkajúcich sa tém navzájom v nejakej postupnosti učenia a rozprávanie študent sa dozvie, ako pripojiť krokodílové drôty a vytvoriť obvod vzťahujúci sa na konkrétnu tému v brožúre. Brožúra je k dispozícii v angličtine aj arabčine, môžete si ju stiahnuť z nasledujúcich odkazov a môžete ju preložiť do iných jazykov.

drive.google.com/file/d/1TbqTxQfpgwg2C619w…

drive.google.com/file/d/1N1tOYIM0eTQ_Qgcf3…