ყველაფერი რაც თქვენ უნდა იცოდეთ დამწყები ელექტრონიკის შესახებ: 12 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

Კვლავ მოგესალმებით. ამ ინსტრუქციებში ჩვენ განვიხილავთ ძალიან ფართო თემას: ყველაფერს. მე ვიცი, რომ ეს შეიძლება შეუძლებელი ჩანდეს, მაგრამ თუ დაფიქრდებით, ჩვენი მთელი სამყარო კონტროლდება ელექტრონული სქემით, წყლის მენეჯმენტიდან ყავის წარმოებამდე, სამსახურში/ სკოლაში გადასვლამდე. და ყველა ეს ელექტრონული მოწყობილობა კონტროლდება ძალიან მსგავსი კომპონენტებით (რეზისტორები, ტრანზისტორები, პოტენომეტრები, კონდენსატორები, კონცენტრატორები და მრავალი, ბევრი, მეტი). ეს კომპონენტები ასრულებენ ერთ – ერთ შემდეგ ამოცანას- მონაცემების აღებას, მონაცემების დამუშავებას და მონაცემების გამოშვებას. მაგალითად, თაგვი (რომელიც ბევრი პატარა ნაწილის ერთობლიობაა) ზომავს პოზიციას, კომპიუტერის პროცესორი ფიქრობს ამ ინფორმაციაზე და კომპიუტერის მონიტორი კურსორს თქვენი თაგვის მიხედვით მოძრაობს. დავიწყოთ ეს ინსტრუქცია ზემოაღნიშნული კომპონენტების გადახედვით.

ნაბიჯი 1: გადართვა

აჰ, კარგი ძველი გადამრთველი. არსებობს ერთი ასეთი თითქმის ყველა ელექტრონულ წრეში, რაც კი ოდესმე გაკეთებულა. თუ თქვენ გაქვთ კარგი წრე, რომელსაც არ აქვს, გთხოვთ კომენტარი გააკეთოთ ქვემოთ (მონეტების უჯრედის ბატარეები + LED- ები აქ არ ითვლება). ყოველ შემთხვევაში, გადამრთველს აქვს ერთი სამუშაო- გაუშვას ელექტროენერგია, თუ არა. ბევრი არაფერი დარჩა სათქმელი ელექტრონიკის ამ უთქმელ გმირზე.

ნაბიჯი 2: რეზისტორები

რეზისტორები ნებისმიერი წრის ქვაკუთხედია. მიჭირს რაიმე PCB- ის პოვნა (ეს არის დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფა, დამწყებთათვის), რომელსაც არ გააჩნია ძაბვის შემამცირებელი ერთ-ერთი ობიექტი. რეზისტორებს იყენებენ ერთი ძაბვის ასაღებად და მის ქვედაზე შემცირებაზე. ამ სასიცოცხლო მნიშვნელობის პატარა კომპონენტებზე სხვა ბევრი რამის თქმა არ არის საჭირო.

ნაბიჯი 3: ტრასნისტორები

ტრანზისტორები შეიძლება დამაბნეველი იყოს, განსაკუთრებით ყველა სახის. არსებითად, ტრანზისტორი არის ნახევარგამტარული გადამრთველი, რომელიც გამოწვეულია ელექტრული დენით. ეს პატარა, მაგრამ მძლავრი კონცენტრატორები მოდის სხვადასხვა მოდელში, თითოეულს ოდნავ განსხვავებული დანიშნულებით. ყველა თანამედროვე წრეს, რომელსაც შეუძლია მონაცემების დამუშავება, ჰყავს ერთი ასეთი ბიჭი.

ნაბიჯი 4: კონდენსატორი

კონდენსატორები არის მცირე რაოდენობით ელექტროენერგიის შესანახი საშუალება. ისინი ასე მუშაობენ: არის ლითონის ორი ნაჭერი დანაწევრებული არაგამტარ მასალით. არაგამტარ მასალის ან დიელექტრიკის ტიპი განსაზღვრავს კონდენსატორის ტიპს და რისთვის გამოიყენებს მას.

ნაბიჯი 5: პოტენომეტრები/რეოსტატები

პოტენომეტრი არის ცვალებადი რეზისტორის მომხიბლავი და მნიშვნელოვანი ტიპი. არის 3 პინი- 2 შესასვლელი და ერთი გამომავალი. სამივე ქინძისთავის გამოყენება მას უფრო სენსორულს ხდის მონაცემების შეყვანისთვის, ხოლო ორი ქინძისთავის გამოყენებას ხდის ძაბვის ჩახშობის უბრალო ძველ გზას. თუ შენ ჩემნაირი ხარ, გინდა იცოდე როგორ მუშაობს. ძირითადად, არის რეზისტორი, რომლის გასწვრივ მოძრაობს სლაიდი ან გამწმენდი, რის გამოც ელექტროენერგიის მანძილი ცვალებადია, რაც დამოკიდებულია გამწმენდ/ სლაიდზე მდებარეობის მიხედვით. ეს ზრდის ან ამცირებს წინააღმდეგობას. პოტენომეტრები ზოგადად ჰგავს სურათს ზემოთ, მაგრამ მათი ფორმა და ზომა შეიძლება განსხვავდებოდეს.

ნაბიჯი 6: უკაბელო DC ძრავა

ეს რაღაც საკმაოდ მაგარია. მე ვაჩვენებდი პატარა ბავშვებს (ისინი ტექნიკურად ჩემი ასაკის იყვნენ- მე მეხუთე კლასში ვიყავი) DC ძრავა ტერმინალების 9 ვ ბატარეასთან მიერთებით და voila- ის ტრიალებდა! ყველა სხვა ბავშვი ეჭვიანი იყო (ან მე ვოცნებობ). თქვენ ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ ძრავის სიმძლავრე. ეს არის ძალიან მარტივი მოწყობილობა- არსებობს ორი ან მეტი ელექტრომაგნიტური კოჭა, რომლებიც ალტერნატიულ პოლარობას. შემდეგ არის ნორმალური მაგნიტი, რომელიც ტრიალებს ელექტრომაგნიტებიდან მოგერიების გამო (იხ. სურათი ზემოთ).

ნაბიჯი 7: სარელეო

რელე არის გადამრთველი, რომელიც გააქტიურებულია ელექტრული დენით. მე დავხატე ის ჩემს დაფაზე, ზემოთ მოცემულ სურათზე. არსებითად, ელექტრომაგნიტური კოჭა მოგერიებს მაგნიტურ ელექტროდს, რაც მას ეხება სხვა ელექტროდს, რითაც დენი გადის წრეში.

ნაბიჯი 8: პიეზო ბუზერი

Piezo Buzzer არის ერთ -ერთი ყველაზე შემაშფოთებელი რამ სამყაროში. ვგულისხმობ იმას, ვისაც უნდა მოისმინოს "Beep, Beep, Beep!" როდესაც ჩვენ ვწმენდთ მაცივარს? ან როდესაც მიკროტალღური ჩაქრება, მაგრამ თქვენ არ გინდათ შეწყვიტოთ შერლოკის ყურება და იძულებული ხართ გაუძლოთ "ბიპ ბიპ, ბიპ ბიპ, ბიპ ბიპ." თუმცა, ეს სუდო დინამიკები ელექტრონული დიზაინის მნიშვნელოვანი ნაწილია. თუ გსურთ, რომ თქვენსმა წრემ უზრუნველყოს აუდიო კავშირი, მაგრამ არ გჭირდებათ რეგულარული სპიკერი, ეს არის თქვენი კომპონენტები. ისინი ხმაურს გამოსცემენ პატარა ლითონის ფირფიტით, რომელსაც პიეზო ჰქვია. ელექტროენერგია გადის პიეზოში, რამაც გამოიწვია ის ძალიან სწრაფად ვიბრირება. ეს მოძრაობა ქმნის დაბნეულ ჰაერს, რომელსაც სხვაგვარად უწოდებენ ხმას. მბზინავი ჰაერის სიმაღლე განისაზღვრება ვიბრაციის სიჩქარით, ხოლო ვიბრაციის სიჩქარე განისაზღვრება ძაბვით.

ნაბიჯი 9: LED ნათურები

ეს პატარა ნათურები იმდენად გავრცელებულია ელექტრონიკაში, რომ არაჩვეულებრივია არ გქონდეთ მინიმუმ 20 ასეთი თქვენს სახლში. ისინი არიან მცირე ზომის, ხელმისაწვდომი, ენერგოეფექტური, ძალიან კაშკაშა და არ ცხელდებიან. რა არ მოგწონს? ძირითადად, შუქდიოდის, ანუ დიოდის შუქი იქმნება ნახევარგამტარ მასალაში ელექტრონების მოძრაობით, რაც უხეშად არის ძაფის ეკვივალენტი ინკანდესენტურ ნათურაში. ყველაზე მოსაწყენ სქემებშიც კი, მე მსიამოვნებს პატარა მწვანე ან თეთრი LED- ების განთავსება საგნების გასაცოცხლებლად.

*გაფრთხილება: ყოველთვის დახშეთ დენი, რომელიც შედის LED- ში რაიმე სახის რეზისტორით. ისინი ჩვეულებრივ მუშაობენ დაბალ ძაბვაზე, დაახლოებით 3.3 ვოლტზე.

ნაბიჯი 10: მიკროკონტროლერები

ეს ნაბიჯი განსხვავდება სხვებისგან, რადგან ის ეხება არა კომპონენტს, არამედ თემას. მიკროკონტროლერები არის მარტივი კომპიუტერები, რომლებიც გამოიყენება მონაცემების შთანთქმის, ინტერპრეტაციის, ჩვენების და მათზე რეაგირებისათვის. მიკროკონტროლერების უმეტესობა იყენებს ჩვენს განხილულ ყველა კომპონენტს ან უმეტესობას. ვინაიდან ამდენი სახის მიკროკონტროლერი არსებობს, მე მოგცემთ სამი ყველაზე რეკომენდირებულს დამწყებთათვის- Arduino, Raspberry Pi და BeagleBone. ეს სამი დაფა არის პროგრამირებადი და შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნებისმიერი რაოდენობის პროექტისათვის.

*პასუხისმგებლობის შეზღუდვის განაცხადი: მე მხოლოდ Arduino და Raspberry Pi- ს ფლობენ, ასე რომ, BeagleBone– ს გარანტია არ შემიძლია.

ნაბიჯი 11: პროგრამირება

პროგრამირება გასაოცარია. მე ვიღებ სითბოს განცდას, როდესაც ვმუშაობ პროგრამაზე, ერთგვარი ადრენალინი, მაგრამ ბრძოლის/ფრენის პასუხის გარეშე. მინდა განვმარტო ყველაფერი რაც ვიცი პროგრამირების შესახებ, მაგრამ ამას გარკვეული დრო დასჭირდება. ასე რომ, აქ არის შედედებული ვერსია: არსებობს მრავალი განსხვავებული ენა, რომელიც კომპიუტერებს ესმით (C, Python, JavaScript, Ruby, C ++, Java და ა.შ.) და ამ ენების ლაპარაკის სწავლა (ან აკრეფა) არის ერთ – ერთი საუკეთესო რამ, რისი გაკეთებაც შეგიძლია შენთვის. მას შემდეგ რაც ისწავლით ენას, უბრალოდ უთხარით კომპიუტერს (ან მიკროკონტროლერს) რისი გაკეთება გსურთ და ის შეასრულებს შეცდომების გამოსწორების შემდეგ. პროგრამირების საბაზისო ცოდნის გარეშეც კი ჩაიძირებით სანამ ელექტრონიკის მეტაფორულ ნავში ჩაჯდებით.

ნაბიჯი 12: ეს ყველაფერია, ხალხნო

ამით მთავრდება ინსტრუქცია. გმადლობთ რომ კითხულობთ და გთხოვთ გამონახეთ დრო ხმის მიცემისათვის დამწყებთათვის ელექტრონიკის კონკურსში, თუ მოგეწონათ ეს სახელმძღვანელო. მე გულწრფელად ვიმედოვნებ, რომ თქვენ შთაგონებული ხართ ელექტრონული დიზაინის ასაღებად.