Site Loader

Содержание

Евгений Айсберг — Радио и телевидение?.. Это очень просто! читать онлайн

Айсберг Евгений Давыдович

«Радио и телевидение?.. Это очень просто!»

Издание второе

Предисловие к русскому изданию


Книга относится к серии популярных изданий Е. Айсберга, вышедших во Франции под названием «…Это очень просто!».

Она написана в той же необычной манере, в виде бесед двух друзей — Любознайкина и Незнайкина. Беседы сопровождаются комментариями, преследующими двоякую цель: углубить изложенное и дополнить материал по ряду вопросов.

Читатель найдет в книге понятное изложение основных законов радиотехники и простое объяснение принципов действия современных радиоприемников и телевизоров, а остроумные рисунки на полях внесут оживление и, несомненно, помогут усвоению материала.

В русский перевод книги внесен ряд изменений в текст и графический материал, необходимость которых диктовалась существенными различиями между французским и советским стандартами. К основным различиям относятся в разделе радио — границы и промежуточная частота УКВ ЧМ диапазона, а в разделе телевидения — число строк разложения, форма сигналов синхронизации, разность несущих частот изображения и звукового сопровождения и их взаимное расположение по шкале частот, тип модуляции передатчика звукового сопровождения.

Во второе издание книги внесены поправки, связанные с изменением ГОСТа на условные графические обозначения.

Отзывы о книге просим присылать по адресу: 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10, издательство «Энергия».

Редакция Массовой радиобиблиотеки

Предисловие автора

Свою первую книгу, называвшуюся «Я понял телеграфию без проводов», я написал в 1926 г. Она выдержала множество изданий и переведена на 22 языка.

В то время радиовещательные приемники собирали на лампах — триодах с прямым накалом с питанием от батарей. Появление ламп с косвенным накалом после 1930 г. позволило перейти к питанию их от сети переменного тока, что повлекло существенное изменение схем приемников. Вскоре я написал новую книгу под названием «Радио?.. Это очень просто!». Первая книга содержала 16 бесед, в ходе которых инженер Радиоль объяснял основы радиотехники своему племяннику Любознайкину. В следующей книге уже Любознайкин, в свою очередь, знакомил с этой техникой своего друга Незнайкина.

Впоследствии в форме диалога этих двух молодых людей был написал ряд других книг: «Телевидение?.. Это очень просто!», «Транзистор?.. Это очень просто!» и т. д.

Однако электроника стремительно развивается. Она находит практическое применение во всех отраслях науки и производства, а также распространяется на все другие сферы человеческой деятельности.

Попытка изложить все аспекты этой техники и все разнообразные случаи ее применения представляет собой слишком сложную задачу, и, кроме того, читатели вряд ли бы одобрили такую книгу.

В предлагаемой читателю книге вначале изложены основы электротехники. Затем в популярной форме рассматривается техника передачи и приема радио- и телевизионных программ с помощью аппаратуры на лампах и транзисторах.

В заключение рассматриваются способы записи и воспроизведения звуковых и видеосигналов.

Чтобы избежать впечатления монотонности, я чередую в этой книге беседы Любознайкина и Незнайкина с рассказами профессора Радиоля. Юмористические рисунки на полях текста бесед, несомненно, сделают чтение более приятным и облегчат усвоение содержания.

Я желаю моим дорогим читателям легко войти в чудесную область, именуемую электроникой, прогрессу которой они, в свою очередь, будут эффективно содействовать. Желаю успеха!

Е. АЙСБЕРГ

Действующие лица

Любознайкин — молодой преподавать электроники.

Незнайкин — юноша, обладающий лишь самыми поверхностными представлениями о физике и математике.

Профессор Радиоль — комментирует беседы Любознайкина с Незнайкиным и поможет читателю глубже и полнее усвоить материал.



Беседа первая

ТЕЛЕГРАФИЯ БЕЗ ПРОВОДОВ — РАДИО — ЭЛЕКТРОНИКА

Прежде чем приступить к изучению электроники, двое друзей вспоминают историю ее развития, начиная от создания электромагнитных волн; они говорят о рождении телеграфии без проводов, начале радиовещания и т. д. Эта история делится на три эпохи, названия которых и служат заглавием настоящей беседы.


Покорение Вселенной

Незнайкин. — Вчера вечером я с большим интересом смотрел цветные изображения, передаваемые по телевидению автоматической тележкой с планеты Марс. Меня охватило волнение при мысли, что все это мы видим, как в ходе репортажа со стадиона, т. е. в тот самый момент, когда эти изображения воспринимаются телевизионной камерой планетохода.

Любознайкин. — В этом случае, дорогой друг, прямая передача не означает, что изображения принимаются в момент их передачи. Не забывай, что электромагнитные волны, переносящие радио- и телевизионные сигналы, распространяются со скоростью света, т. е. 300000 км/с. Однако Марс находится от нашей Земли на расстоянии 225·106 км в среднем. Я предоставляю тебе возможность разделить это расстояние на скорость распространения волн, чтобы узнать, какое время они затратят на прохождение этой чудовищной дистанции.

Н. — Я получил 750 с, что составляет 12,5 мин… Ты прав, Любознайкин: это далеко не одновременно. Но это ничуть не уменьшает впечатления. Благодаря телевидению мы переносимся на различные небесные тела солнечной системы. И я твердо убежден, что в ближайшее время телевидение даст нам возможность увидеть и другие звезды с их системами планет.

Л. — Вне всякого сомнения. Но тогда с учетом скорости распространения волн передача изображений займет многие годы. Ведь даже на путь от самых близких звезд электромагнитные волны должны затратить около четырех с половиной лет.

Н. — Мы вооружимся терпением, необходимым для этого изумительного покорения Вселенной. Развитие электроники устранило препятствия пространства. Звук и изображение несутся с внушительной скоростью, и мы, не выходя из своего дома, слышим и видим то, что происходит на всех пяти континентах и даже в космосе.


Всемогущество электроники

Л. — Кроме трех измерений пространства, электроника также покорила и так называемое «четвертое измерение» — время. Ведь теперь можно записать, а потом воспроизвести как звук, так и изображение. Вот, мой дорогой друг, магнитофон, который записал всю нашу беседу с самого начала.

Читать дальше

«Электроника? Это очень просто». Отзыв.

Время отдыха летит стрелой. Только недавно окончили учебу, а уже  скоро новый учебный год.


Думаю, если время проносится в галопе, значит проводим его насыщенно и интересно.


Этим летом мы с сыном познакомились с разделом Физики — «Электричество». В этом нам помогли наши друзья, подарив замечательный подарок, набор «Электроника? Это просто!» от компании Qiddycome.

У меня в детстве был похожий набор, только он был проще и к нему не прилагалась такая подробная красочная инструкция, где ребенку восьми лет так наглядно, интересно и весело расскажут о электронах, диодах и прочих премудростях не кто иной, как преподаватели МФТИ.
Чего уж скрывать, даже я слегка обновила свои познания.

Комплектация набора «Электроника? Это просто!»

Открываем коробку и первое, что мы видим — Инструкция


В Инструкции  на страницах создатели уместили информацию о том, как были обнаружены электроны, как создавались законы. Рассказывается об ученых, что внесли большой вклад в изучение Электроники. Описываются основные составляющие электрической цепи, как они выглядят на микросхемах, для чего нужны.

В разделе «Опыты», Вам предложат собрать микросхемы и посмотреть в каких случаях цепочка работает, в каких — нет. И, что ВАЖНО — ОБЪЯСНЯТ ПОЧЕМУ.

Сам комплект выглядит вот так:


В набор входят: монтажная плата, электродвигатель, светодиод, лампочка, динамик, пропеллер, звуковая микросхема, FM-приемник, 3 вида выключателей, соединительные элементы и другие необходимые детали.

Такая комплектация позволит собрать до 300 различных схем.

Все сделано из качественных материалов и продумано удобство сборки микросхем.

Прилагающаяся  прозрачная монтажная  плата для сборки позволит удобно фиксировать составляющие цепи.

Контакты скрепляются посредством кнопок поэтому схемы собираются очень быстро и не теряются болтики и винтики (как это было к аналогичных конструкторах советского образца).

Наши опыты.

Самое первое, что мы сделали — это подключили диод в форме Звезды:


Вот как эта тема разобрана в Инструкции:


Потом мы запускали электромотор, подключали и диод и лампочку вместе и, даже, сделали радио. Не только сделали, но и послушали!


Набор, описанный мной, предназначен для начального уровня знакомства с Электроникой. Есть еще «Специалист» и «Продвинутый» уровень.
Что ценно, детали во всех наборах взаимодополняющие.

Нам с сыном набор очень понравился. Думаю, это замечательный подарок на День рождения не только  для мальчика, но  и для девочки.

Надеюсь моя маленькая экскурсия в мир Электроники с набором от компании Qiddycome Вам понравилась.

Пока писала статью узнала, что на Блоге Людмилы «Цветы жизни» идет конкурс «Однажды летом…». Наши эксперименты с Электричеством как раз подходят для третьей номинации «Однажды летом мы узнали…» Спешим принять участие. Призы, как всегда, — замечательные — книги от издательского  дома «Манн, Иванов и Фербер».

Веселого Вам творчества!
Ваши Человечки!

Related posts:

Е. Айсберг — Транзистор — Это оччень просто! — PDF

МЛССОВЛЯ ГЛЛИОВИБЛИотккл Выиуск 480 Е~йсЬЕРГ 10 ОЧ ЕН Ь ПРОСТО»~==-~ Перевод с французского афеаавюхем~~~ Ю. Л. СМИРНОВА ‘~ф ~/ Под общей редакцией В. К. ЛАБУТИНА ИЗДАТЕЛЬСТВО «ЭНЕРГИЯ» МОСКВА 1964 ЛЕНИНГРАД РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕ ГИЯз УДК 621.

362. 3 А 11 Книга, рассчитанная на широкий круг читателей, содержит четырнадцать занимательных бесед, написанных в форме разговора между двумя действующими лицами и объясняющих устройство, работу и применение транзисторов. Е. А!вбегя Ее !Гап»1з!ог? .. Ма1з с’ез! !Гез з!шр!е! Зоае!е без ей!Вопз тай)о, 1962 Айсберг Евгений Транзистор?.. Это очень просто! Перевод с фраииузского Ю.

Л. Смирнова. М. — Л., издательство «ЭНЕРГИЯ», 1965. 112 стр. с илл. (Массовая радиобиблнотека. Вып. 460). Редактор Ф.И. Тарасов Техн. редактор Н. И. Борунов Обложка художника А. М. Кувшинникова Бумага ТОХ108’А«. 9,о9 печ. л. Уч.-изд, л, 1!. Пена 55 коп, Заказ № 924.

Подписано к печати 25/П 1964 г. Тираж 150000 экз. «Главполиграфпром» Государствевного комитета Совета Министров СССР по печати. Отпечатано в Ленинградской типографии № 1 «Печатный Двор» нм, А. М. Горького Гатчннская, 26 с матриц Ленинградской тип. № 2 им, Евг, Соколовой, Измайлов. ский пр., 29, Берг А. И., Бурдейный Ф. И., Бурлянд В. А., Вансен В.

И., Генншта Е. Н., Джигит И. С., Канаева А. М., Кренкель Э. Т., Куликовский А. А., Смирнов А. Д., Тарасов Ф, И., Шамшур В, И. ПРЕДИСЛОВИЕ К РУССКОМУ ИЗДАНИЮ Этой книгой редакция Массовой радио- библиотеки заканчивает выпуск серии популярных изданий Е. Айсберга, вышедших во Франции, под названием …«Это очень простоЬ. Она написана в таком же стиле, как и первые две книги: «Радио?.. Это очень простоЬ и «Телевидение?.. Это очень простоЬ, уже знаиомые нашим читателям. Как и в предыдущих книгах, редакция старалась сохранить своеобразие французского издания, формат книги и манеру верстки. Книга знакомит широкие круги читателей с новой областью электроники — полупроводниками, получившими в последнее время огромное распространение.

Сложные физические процессы в полупроводниках изложены автором в весьма доступной форме для читателя, не имею-. щего специальной подготовки. В основном книга посвящена транзи- сторам — наиболее важным из полупроводниковых приборов, во многих случаях заменяюшнм электронные лампы. Она помогает радиолюбителю понять принципы их действия, знакомит с использованием транзисторов в различных схемах и, в конечном счете, позволит читателю вести практическую работу с транзисторами.

Нам хотелось бы получить от читателя отзывы об этой и предыдуших книгах Е. Айсберга. Подобные издания мы выпускаем впер. вые. Нам очень важно поэтому знать, понравилась ли такая форма изложения материала, помогла ли она читателю понять основы радиотехники, телевидения и транзисторной техники. Отзывы просим направлять по адресу: Москва, Ж-1!4, Шлюзовая набережная, 10, издательство «Энергия», Редакции Массовой радиобиблиотени. Редакг4ияМассовоирадиобиблиотеки ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРА Как спокойно следили мы за мирной эволюцией радиотехники, пока в олин прекрасный день 1948 г.

появление транзистора не перевернуло все наши представления. Это была революция… За несколько лет полупроводниковые приборы завоевали основные области радиоэлектроники. г!прячу с классической, привычной для «лампистов» техникой возникла другая, совершенно новая Многим радистам было трудно освоиться с новыми понятиями и прочувствовать особенности, свойственные кристаллическим триодам.

Существует много прекрасных, написанных на высшем техническом уровне работ о транзисторах; однако нх чтение требует основательных знаний математики и физики твердого тела, усвоить которые довольно трулно. Но в магазинах редко найдешь хорошие книги среднего уровня, предиазнаыенные для радистов-практиков, желающих проникнуть в мир транзисторов, понять происходящие в них физические явления и уметь без затруднений разбираться в современных схемах, где используются эти «трехлапые со.

здания». Потребность же в таких начальных пособиях чувствуется все острее и острее. По. вседиевное общество с многочисленными про. фессионалами и техниками показало нам, до какой степени они в своем большинстве не- сведущи в элементарной теории транзисторов. Вот почему мы попыталнсь написать книгу, предназначенную для тех, кто уже владеет основами радиотехники (пусть даже это будет на уровне книги «Радио».. Это очень просто)») и желает беэ особых трудов освоим особенности транзисторной техники. Задача эта совсем не из легких, Транзистор поднимает совершенно иные, чем электронная лампа, и по-своему сложные проблемы.

Взаимозависимость всех его параметров, малое входное сопротивление, сильное влияние температуры и много других препятствий стоят на пути к овладению новой техникой. Вот почему по первоначальиоыу замыслу книга должна была называться «Транзистор?.. Ну, это не так простой» (в одном из первых абзацев высказывается именно такая идея) Однако по мере написания всех бесед двум нашим друзьям Любознанкину и Незнайкину удалось убедить нас, что нх взгляд на вещи не столь сложен, С этого момента стало логично дать книге название, подоб. ное названиям двух наших книг о радио н телевидении. Значит ли это, що солержанне следую. щих за предисловием страниц будет усвоено без каких бы то ци было усилий? Разумеется, нет.

Читатель должен будет призвать нг помощь все свое внимание и продолжать изучение книги только после того, как ос. воится с основными понятиями’. И пусть юмор и некоторая легкомысленность рисунков на полях це создают в его голове иллюзию чрезвычайной легкости. Эти набро..

ски помогают полнее понять текст и прино-‘ сят некоторую разрядку, педагогическую ценность которой нам трудно переоценить.’ Но для приобретения знаний необходимо работать, работать и работать усидчиво, прн. лежно и, что самое главное, регулярно. Некоторые найдут в нашей кинге то, что они уже знают, как, например, построенне нагрузочной прямой нлн наилучшие условна передачи мощности.

Тем лучше для ннх Другим же, наоборот, придется напрячь свое ноображение, чтобы понять использаванае кривых характеристик, к чему мы частопрнбегаем. Пусть читатель не ищет здесь палкой н строгон теории транзисторов. Не следует также искать здесь и описания конструкций различных приборов. Мы стремилнсь помочь читателю понять принципы. Из всей массы понятий и схем, представляющих собой бур. но развивающуюся технику, мы старались выделить самое главное, оставив в стороне все, что кажется несущественным и прехо. дящнм.

Оба действующих лица, лкивой диалог которых заполняет страннцы книги, не отличаются ни ученостью, нн серьезностью. Ояи решительно придерживаются взглядов Монтескье, утверждающего, что «серьезность— счастье глупцов». Поэтому будем надеяться, что, изучая эти страницы, читатель получит двойное уловольствне: развлекансь — постигать новое. Этого блага мы ему и желаем. Е. Айсберг 1 Вццмэцце! В связи с теы, что электрический ток образуется цереыещеццеы ээектрацоэ, которые движутся эо эцешцей цели от отрццэтеэьццго ццэю. сэ ц положительному, цыецэц такое цэцрэээеэце тцхэ я прццэтц цэ стрэнццэт этой цццгц (ццо эб.

рэтцо общэцрццятоыу ээцрээленцю тцкэь СОДЕРЖАНИЕ Ог издательства………… 3 Предисловие автора Действующие лица……. „… 6 Беседа первая. Жизнь атомов… 7 Полупроводники. Принцип работы и преимущества транзистора. Влияние температуры иа транзисторы. Пределы по частоте и по мощности. Молекулы. Атомы. Протоны, нейтроны и электроны. Распределение электронов по оболочкам. Ионизация. Валентное число. Кристаллическая решетка Бесела вторая.

Переходы….. 16 Собственная проводимость Фотосопротивления и фотоэлементы. Примеси. Доноры. Дырки. Акцепторы. Полупроводники типов р и и. Переход. Потенциальный барьер. Прямое н обратное напряжение. Напряжение пробоя Диод. Выпрямление тока полупроводниками Беседа тр етья. Добрый день, транзистор! . . . . . . .

Я вам очень благодарен, ребята. Ведь вы научили Электроника отличать плохое от хорошего, вместе радоваться и огорчаться Правда, я не знаю, как вам это удалось. Наверное, потому, что вы, в отличие от взрослых, просто не знали, что это невозможно.

ПОХОЖИЕ ЦИТАТЫ

ПОХОЖИЕ ЦИТАТЫ

Вы смеётесь надо мной, потому что я отличаюсь от Вас, а я смеюсь над Вами, потому что Вы не отличаетесь друг от друга!

Михаил Афанасьевич Булгаков (50+)

— Почему вы много успеваете и относитесь ко всему оптимистично?
— А я просто ни с кем не спорю!
— Но это же невозможно!?
— Невозможно так невозможно.

Неизвестный автор (1000+)

Если вам скажут, что вы стали каким-то не таким, то вы просто стали не таким удобным как были раньше.

Неизвестный автор (1000+)

Правитель: Я вам приказываю, чтобы вы мне платили, а вы мне платите, чтобы я вам приказывал.

Карел Чапек (50+)

Вы можете получить все, что вам нужно, если только это вам и вправду нужно.

Вино из одуванчиков (Рэй Брэдбери) (100+)

Когда вы поймете, что вам не на что жаловаться, вам будет принадлежать весь мир.

Лао-Цзы (100+)

Всегда говорите дорогим вам людям «я тебя люблю». Ведь кто, если не Вы? Когда, если не сейчас?

Письмо впервые влюблённого (Сергей Руденко) (20+)

Если вы делаете больше, чем вам платят — несомненно то, что очень скоро вам будут платить больше, чем вы делаете.

Зиг Зиглар (100+)

Люди таковы, какими вы хотите видеть их, смотрите на них добрыми глазами, и вам будет хорошо, им — тоже, от этого они станут еще лучше, вы — тоже! Это — просто!

Максим Горький (100+)

В каждой душе есть и хорошее, и плохое. Чем больше любви, мудрости, красоты, доброты вы откроете в самом себе, тем больше вы заметите их в окружающем мире. Вам кажется, что если вы чего-то не видите, этого не существует. Нет, просто вы не замечаете в мире того, чего нет внутри вас.

Мать Тереза (50+)

Ремонт квартиры «под ключ» — это очень просто!

Рано или поздно наступает момент, когда обычной покраски стен уже недостаточно и закрадываются мысли о серьёзном ремонте. Но, как известно, капитальный ремонт – процесс трудоемкий, затратный, к тому же, он отнимает очень много драгоценного времени. Что же делать?

Решение есть!

Ремонт квартир под ключ – это комплексный подход к каждому уголку вашего жилища. Такой вид ремонта не только преобразит вашу квартиру до неузнаваемости, но и заметно улучшит «внутренности» помещения. Помимо стандартных услуг косметического ремонта, ремонт под ключ подразумевает виды ремонта любой сложности, вплоть до перепланировки и полной замены трубопровода. Звучит хорошо, согласитесь? На деле все ещё лучше! Вам потребуется лишь нанять команду профессионалов, которые сделают все так, как захотите! Получается, что для владельца квартиры, ремонт под ключ — это всего несколько этапов: поиск команды мастеров, обсуждение пожеланий клиента и консультация специалистов. Вся работа достается бригаде. В итоге заказчик имеет всестороннее усовершенствование жилища с учетом всех нюансов.

Стандартная работа бригады происходит по следующему шаблону:

1. Осмотр помещения и составление сметы.
На ознакомительном этапе оговариваются условия работы и смета, снимаются необходимые замеры.

2. Проект ремонта и перепланировка.
Конфигурация помещения – важный этап, требующий профессионализма и особых умений, поэтому разумнее доверить такое важное дело квалифицированному человеку.

3. Замена труб и проводки.
Со временем даже самые качественные коммуникации нуждаются в замене. Согласитесь, не особо приятно находиться и на самой замечательной кухне, если там капает кран или протекают трубы?

4. Поиск идеального дизайнерского решения.
Когда технические характеристики дома приведены в порядок, нужно браться за интерьер. Дизайнер обсуждает детали с заказчиком, помогает выбрать идеальный для него вариант комфортной и стильной квартиры.

5. Отделка помещения.
На данном этапе бригада строителей демонтирует и меняет непригодную сантехнику, снимает старую отделку и обновляет покрытие потолка, стен, полов.

6. Дизайн жилища.
Декоративные работы – не менее важная часть ремонта. На этом этапе воплощаются дизайнерские решения, делаются последние штрихи. По окончанию работ, мы имеем стильную и современную квартиру, сделанную на ваш вкус.

Стоит помнить, что данные пункты могут дополняться и меняться под заказчика. Следовательно, ремонт квартиры под ключ – это тот самый идеальный способ усовершенствования вашего гнездышка. Стоит лишь рассказать о своих пожеланиях http://www.or-stroy.ru/stati/1607-remont-kvartir-v-nekrasovke. Остальное сделают за вас!

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Похожее

Навигация по записям

Интерфейс JTAG? — Это очень просто!

Многие знакомы со словом «JTAG», но знакомство это скорее всего поверхностное. В этой статье я хочу перевести Вас на новый уровень, так сказать «во френдзону». Возможно, для многих я не открою ничего нового, но надеюсь тем, кто давно хотел ознакомиться, будет интересно почитать. Итак, от винта.

Введение

В 1985 сформировалась группа производителей электроники — JTAG (Joint Test Action Group). Для решения проблем тестирования в 1990 был выдвинут промышленный стандарт — спецификация IEEE Std 1149.1-1990 (IEEE Standard Test Access Port and Boundary-Scan Architecture). В этом же году Intel вывел в свет первый процессор с JTAG — 80486. С тех пор стандарт постоянно модифицируется и, в данный момент, последняя версия датируется 2013 годом.
«А какие же это проблемы с тестированием?»,- спросите Вы. Ну как же! Мало удовольствия прыгать с осциллографом по выводам микросхемы, особенно если их много больше двух! Стандарт позволяет значительно упростить жизнь за счет встраивание специальной архитектуры в современные чипы, обеспечивающей доступ к выводам (точнее, к специальным блокам ввода-вывода) с помощью 4-х проводного последовательного интерфейса. Эта архитектура позволяет не только контролировать их состояние, но и управлять ими. Таким образом можно обойтись без громоздких пробников с физическим контактом и насладиться всей прелестью этапа отладки цифровых микросхем или устройств уровня печатной платы.

Стандарт используют как для целей внутрисхемного программирования и отладки программ, так и при работе с корпусированными микросхемами. Он же используется для проверки на качество припайки микросхем к плате, межплатного и внутристоечного монтажа плат и блоков. Также надо сказать ему спасибо за восстановление закирпиченных по неосторожности мобильных устройств.

И как же работает?

Механизм граничного сканирования заключен, всего лишь, в сдвиговом регистре (Boundary Scan), подключенном между выводами микросхемы и ядром, и мультиплексоре который подключает в нужный момент этот регистр. Каждому конкретному выводу соответствуют так называемые «ячейки».

В состав ячейки входит один триггер регистра граничного сканирования и мультиплексора выбора данных. Ячейки могут быть разных типов в зависимости от вывода микросхемы и команд интерфейса, т.е. зависит от производителя той или иной микросхемы. Производители не придерживаются строго стандарта и, поэтому, развелось множество модификаций.

На рисунке представлена одна из разновидностей ячейки. PI, PO — параллельные вход и выход, SI,SO — последовательные.

Сигналы на регистр микросхемы попадают через мультиплексор, который позволяет считывать как состояния выводов ядра микросхемы (инструкция INTEST), так и данные, поступающие извне на сдвиговый регистр (инструкция EXTEST). Разновидности инструкций и их функциональность опять же меняются от желаний производителя, но существуют так называемые обязательные:

  • EXTEST — инструкция, позволяющая за счет установки логических значений на рабочих контактах электронных компонентов проверить внешние цепи, имеющие непосредственное отношение к тестируемому компоненту.
  • INTEST — инструкция обеспечивает возможность установки логических значений внутри микросхемы, то есть на входах ядра, тем самым проверяя его.
  • SAMPLE_PRELOAD — позволяет тестировать ядро электронного элемента в статическом режиме, устанавливая значения логических уровней на границе его выходных буферов.
  • BYPASS — инструкция, при которой наш регистр граничного сканирования «схлопывается» в один триггер. При этом данные со входа (TDI) на выход (TDO) передаются с задержкой в один такт частоты синхронизации интерфейса (TCK). Этот режим позволяет эффективно использовать возмодности последовательного интерфейса при организации длинных последовательно объединенных цепочек.
  • IDCODE — инструкция выдвигает на выход значение встроенного 32-битного регистра с идентификаторами производителя, модели и версии устройства.
Сигнальные линии интерфейса

Как уже говорилось выше, интерфейс JTAG имеет следующие сигнальные линии:

  • TDI — Test Data Input — сигнал данных на вход, данные задвигаются по переднему фронту TCK.
  • TDO — Test Data Output — выход последовательных данных JTAG, выдвигаются по заднему фронту TCK, должен находиться в третьем состоянии — Z — когда данные не передаются.
  • TMS — Test Mode Select — сигнал управления TAP — контроллером.
  • TRST — Test Reset — не всегда есть, так как ресета можно добиться удерживая некоторое время TMS = 1, активный уровень сигнала — 0.
  • TCK — Test Clock — тактовая частота.

JTAG — синхронный интерфейс, сигналы принимаются по переднему фронту синхроимпульсов младшими битами вперед и только в течении состояний TAP — контроллера Shift-DR Shift-IR. Выходные данные выдвигаются по заднему фронту.

TAP — контроллер

Мы добрались до самой сути JTAG, а именно — управляющий работой автомат. С его помощью собственно и живет всё вокруг. Автомат имеет 16 состояний. Управление интерфейсом осуществляется путем воздействия на автомат посредством сигнала TMS. Переходы происходят по переднему фронту сигнала TCK. Чтение и запись данных происходят одновременно. Ниже привожу иллюстрацию работы, взятую из документации микросхем фирмы Altera.

Диаграмма переходов автомата, управляющего режимами TAP

Состояния диаграммы переходов:

  • Test-Logic-Reset – исходное состояние;
  • Run-Test/Idle – переходное состояние контроллера при выполнении тестов или ожидании следующей
  • команды;
  • Select-IR, Select-DR – состояние, после которого будет производиться тестирование команд, данных;
  • Capture-IR, Capture-DR – состояние приёма команд, данных;
  • Shift-IR, Shift-DR – состояние сдвига команд, данных;
  • Exit1-IR, Exit2-IR – выход из режима работы с командами;
  • Exit1-DR, Exit2-DR – выход из режима работы с данными;
  • Pause-IR, Pause-DR – состояние паузы;
  • Update-IR, Update-DR – состояние перезаписи данных в выходные регистры.

DR — действия происходят над данными, IR — соответственно над инструкциями.

Исходное состояние, в котором находится автомат после включения, это Test-Logic Reset. Пока сигнал TMS имеет значение «лог.1», состояние автомата остается неизменным. В этом состоянии, по умолчанию, выбрана инструкция IDCODE или BYPASS.
Сигнал сброса TRST не является обязательным, поэтому для сброса автомата в исходное состояние применяют следующую процедуру. Необходимо подать на вход TMS сигнал высокого уровня и удерживать его не менее 5 тактов частоты TCK. Если сигнал TMS будет установлен хостом в низкий уровень, то автомат перейдёт к состоянию Run-Test/Idle (активное состояни, в котором ничего не происходит). Обычно из этого состояния можно перейти в состояние Select-IR, для того чтобы загрузить в контроллер новую инструкцию. Но если на вход сигнала TMS подействует не сигнал, подаваемый от хоста, а помеха низкого уровня, то, как и в предыдущем случае, автомат перейдёт в состояние Run-Test/Idle. Если же кратковременная помеха (длительностью не более одного периода синхрочастоты) прекратится, то автомат через три такта снова вернётся в исходное состояние – Test-Logic Reset.
Чтобы загрузить в контроллер новую команду, надо из состояния Run-Test/Idle перевести автомат в состояние Select-IR, Capture-IR, Shift-IR. Затем необходимо «продвинуть» в цепочку данных новую команду, а потом перевести автомат через состояния Exit1-IR, Update-IR и снова в Run-Test/Idle. Логика работы с данными такая же. Нужно учитывать, что сигнал высокого уровня при переходе из состояний Shift-IRDR подается вместе с последним битом информации.


Диаграмма сигналов при выполнении переходов для загрузки команды

Если использовать САПР фирмы Xilinx — ISE Design Suit и написать код работы JTAG на Verilog, то результирующая диаграмма будет выглядеть примерно так:

Сылка на дропбокс, картинка в полный размер

Наконец можно показать полную структурную схему устройства JTAG и Вы вполне должны в ней разобраться:

… И в заключение…

Использование JTAG и технологии граничного сканирования в микросхеме, на плате или в устройстве добавляет стоимость и увеличивает время разработки проекта. Но, всё же эти затраты легко окупаются при проведении тестирования, которое обеспечивается на каждой стадии цикла жизни изделия. То, что было первоначально разработано как производственный испытательный инструмент, используется до начала производства, во время серийного производства и после производства, то есть на этапе эксплуатации конечным пользователем. Кроме непосредственно граничного тестирования, проектировщики используют технологию JTAG для того, чтобы производить самотестирование (BIST) (в тех компонентах, где оно реализовано) и загружать внутренние значения в регистры устройства или программировать микросхемы ПЗУ. Тесты, которые были разработаны и использованы на этапе проектирования, могут быть переданы производству, для того чтобы обеспечить дополнительное снижение стоимости и времени на проверку изделий при выходном контроле.Основные положительные эффекты от применения технологии JTAG в производственной фазе – экономия времени при разработке испытательных тестов, улучшенный «охват» тестируемого изделия при поиске ошибки и диагностировании и улучшенная производительность испытаний при одновременном уменьшении времени испытания.
Применение граничного сканирования при эксплуатации изделия также даёт определённый положительный эффект. Отказы при эксплуатации часто происходят из-за структурных отказов, которые вызываются повышенной температурой, влажностью, вибрацией. Используя граничное сканирование, техники имеют возможность быстро проверить изделие на структурные ошибки вплоть до уровня компонентов без трудоёмкого исследования или возвращения платы изготовителю на завод.

Литература:
Wiki
Boundary-scan in Altera devices
офф. страница рабочей группы стандарта IEEE 1149.1
1149.1-2013 — IEEE Standard for Test Access Port and Boundary-Scan Architecture
Хорошая хабро-статья, в которой затронуто JTAG тестирование
В статье использовались некоторые данные из журнала «Современная электроника» выпуск №2 2007.

Автор: Levard

Источник

Russian HamRadio — КВ приемник мирового уровня – это очень просто. Глава 2. Волны электрического моря.

Глава 2. Волны электрического моря.

“Н”: Ну, поздравляю с выздоровлением. А теперь, может, перейдем к электронике? Кстати, объясни мне разницу между электротехникой и электроникой. Она вообще существует?

“А”: За поздравление благодарю! Но ты задал интересный вопрос. Не претендуя на академическую формулировку, я отвечу так, Спец рассказывал, что в ВУЗ — ах по электронике ключевой является дисциплина под названием “Радиотехнические цепи и сигналы”. Так вот: электротехника — это просто наука о функционировании и методах расчета различных электрических цепей, которые, даже будучи достаточно сложными, способны нормально функционировать сами по себе. Например, лампочка, электромотор, трансформатор и т.д. Но если цепь способна самостоятельно реагировать на внешнее воздействие, имеющее в той или иной степени электрический характер (то есть на СИГНАЛ) — то это уже электроника!

“Н”: Так, может, для экономии времени перейдем сразу к рассмотрению сигналов?

“А”: Это уже будет совсем в стиле О. Бендера — “потеря качества при выигрыше темпа!”.

Нет Незнайкин, электроника для успешного ее усвоения, требует определенной последовательности изложения. А потому возвращаемся к электрическим цепям. Но уже переменного тока.

“Н”: Объясни мне толково и вразумительно — что такое переменный ток?

“А”: Переменный ток имеет (что естественно) свою причину. И эта причина — переменное напряжение! То есть это такое напряжение, величина и полярность которого имеют периодический характер в функции от времени. Да вот, посмотри на рисунок (рис. 2.1).

 

На этом графике представлены НЕ ВСЕ, но многие важнейшие характеристики переменного напряжения. Заметь, что зависимо! амплитуды U

a переменного напряжения от времени t носит СИНУСОИДАЛЬНЫЙ характер. То есть мы имеем дело с колебательным, ВОЛНОВЫМ процессом.

“Н”: А можно сказать, что этот волновой процесс состоит из положительных и отрицательных полуволн, отмеченных на рисунке, соответственно плюсами и минусами в кружочках?

“А”: Безусловно, но обрати внимание на характер изменения амплитуд в течение каждого ПЕРИОДА, то есть временного промежутка, вмещающее в себе одну отрицательную полуволну и одну положительную или, иначе говоря, ОДИН ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ ПОЛУПЕРИОД и ОДИН ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ ПОЛУПЕРИОД — амплитуда переменного напряжение проходит через НУЛЬ не менее (но

и не более) ТРЕХ РАЗ!

Физический смысл этого такой. В точке 0 (см. рис. 2.1) никакого напряжения, а значит и тока в проводнике нет! Затем появляется ПОЛОЖ] ТЕЛЬНОЕ напряжение, достигающее своего максимума через промежуток времени t

r

“Н”: Этот момент на временной оси соответствует точке А.

“А”: Верно! После этого, в течение временного промежутка t

2 напряжем плавно уменьшается до нуля.

“Н”: …Затем оно возникает снова, но полярность его уже ОТРИЦАТЕЛЬНА!

“А”: Максимум отрицательной амплитуды достигается в точке Б. Затем следует снова плавное уменьшение до нуля (промежуток времени t

4).

“Н”: Судя по рисунку, весь процесс занимает временной промежуток, равный: t1 + t2 + t3 +t4

“А”: Естественно, или просто — Т! Это и есть ПЕРИОД!

“Н”: А величина обратная периоду называется ЧАСТОТА?

“А”: Совершенно верно! Частота показывает, сколько раз в течение ОДНОЙ СЕКУНДЫ переменное напряжение изменило свою полярность! Или: сколько периодов (циклов) переменное напряжение претерпело за одну секунду.

“Н”: Понял! Но почему ты ранее оговорил, что на графике отображены НЕ ВСЕ характеристики переменного напряжения?

“А”: Нарисуем новый рисунок (рис. 2.2). На нем изображен ТОЛЬКО один период…

 

“Н”: Но я сразу вижу отличие! Что такое U..? И что это за участки, покрытые штриховкой?

“А”: Да в них-то все и дело!.. Заодно отметим равенство двух величин: Uа+ и Uа. Оно означает, что амплитудные значения напряжения в положительный и отрицательный полу периоды РАВНЫ ПО МОДУЛЮ!

“Н”: Ясно! А заштрихованные части?

“А”: Заштрихованная часть положительного полупериода РАВНА по площади заштрихованной части прямоугольника, в который “вписан” этот полупериод.

“Н”: Что это означает?

“А”: Дело в том, что новый прямоугольник, образованный произведением величин Uэфф и Т/2, по площади ТОЧНО РАВЕН положительному полупериоду! Иными словами, переменное напряжение, имеющее амплитуду Ua, проходя по резистору R выделяет столько же теплоты, сколько ее выделяет за то же время постоянное напряжение, величина которого равна Uэфф!

“Н”: То есть это означает, что для оказания одинакового теплового эффекта, переменное напряжение всегда должно быть больше по максимальной амплитуде, чем постоянное?

“А”: Именно так! Поэтому, когда ты слышишь, что напряжение в электрической сети равно 220 вольт, то не забывай, что речь идет об эффективном напряжении — Uэфф

!

“Н”: А какое соотношение между максимальным амплитудным и эффективным напряжениями?

“А”: Вот оно:

U

эфф. = 0,707х U,

“Н”: Отлично, с переменным напряжением разобрались! Все ясно!

“А”: Прошу прощения, сэр! И что же Вам так ясно?

“Н”: Это элементарно, Ватсон! Взгляни на рис. 2.3. Вот эта вторая синусоида и есть иллюстрация переменного тока. На графике представлена зависимость амплитуды переменного тока от амплитуды переменного напряжения.

 

“А”: …И все?

“Н”: “Чего же боле… Что я могу еще сказать?”

“А”: Ты, Незнайкин, нарисовал совершенно правильный график! И рассуждал ты при этом достаточно верно, но до определенного момента. А вот дальше…

“Н”: Ну, ты говоришь прямо-таки загадками! Здесь рядом я пририсовал небольшую принципиальную схемку. Я даже обозначил на ней направление течения тока в положительный и в отрицательный полупериоды!

“А”: Действительно, в моменты, когда напряжение на электродах источника (генератора) переменного напряжения будет равно НУЛЮ, то и ток будет равен НУЛЮ!

“Н”: А когда на электродах будет максимальное напряжение, то и ток будет МАКСИМАЛЬНЫМ!

Так что же тут неправильного?

“А”: Не кипятись, ты не чайник! Остынь! Хотя, если исходить из лексикона компьютерщиков, то ты именно ЧАЙНИК — т.е. НАЧИНАЮЩИЙ!

Вспомни лучше знаменитый анекдот про человека, который искал потерянное золотое кольцо ночью рядом с фонарем. Хотя потерял его совершенно в другом месте! Помнишь его главный аргумент в отношении неадекватного места поиска?

“Н”: Он сказал, что ищет кольцо под фонарем потому, что здесь светлее искать! Но при чем эта история к нашим делам?…

“А”: Так ведь ты сделал сейчас то же самое, дружище Незнайкин!

Ты рассмотрел случай, когда в цепи переменного тока находится АКТИВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ!

“Н”: …И то слава Богу! А что же там может находиться еще?

“А”: А вот хотя бы такая штуковина, которую я сейчас изобразил (рис. 2.4).

 

“Н”: Я видел мельком на принципиальных схемах такие изображения во множестве. Но “видеть” и “знать” — это ведь не одно и то же!…

“А”: …Рядом с изображением я проставил английскую букву С! Этот элемент — один из важнейших в электронике. И называется CAPASITOR — КОНДЕНСАТОР!

“Н”: А как он устроен?

“А”: Расположи две металлические пластинки на некотором расстоянии друг от друга. Подсоедини к каждой из них металлическую проволоку. Получишь элементарный конденсатор!

“Н”: А что он нам может дать?

“А”: Конденсатор — вещь замечательная! Соберем простейшую цепь, (рис. 2.5), содержащую конденсатор. Замкнем переключатель S. На обкладках (пластинах) конденсатора установится тот же потенциал, что и на батарейке. А ток будет течь?

 

“Н”: По-моему, нет! Ведь между пластинами конденсатора — обрыв! Разве нет?

“А”: Не совсем… Дополним нашу схемку! Здесь я изобразил те самые пластины, снабдив их электродами. Как видишь, расстояние между ними равно r

.

Площадь каждой пластины равна D.

А теперь скажи мне, что это за пунктирные стрелки я изобразил?

“Н”: Пока что не догадываюсь.

“А”: Это ни что иное, как СИЛОВЫЕ ЛИНИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ! А вот теперь, Незнайкин, внимание. То, что я тебе сейчас расскажу, в школьных учебниках не упоминается.

“Н”: Это Спец рассказал?

“А”: Да, он обратил мое внимание на тот факт, что в конденсаторе имеет место удивительный физический эффект! Смотри, пластина А присоединена к отрицательному электроду. Это означает, что в объеме кристаллической решетки пластины А “растекаются” ИЗБЫТОЧНЫЕ электроны, поступающие на нее от МИНУСА батарейки.

Но, подсоединенная к ПЛЮСУ пластина В оказывает на них удивительное влияние! Электроны, накапливающиеся на пластине А, как бы перестают “замечать” друг друга! Их взаимоотталкивание становится минимальным!

“Н”: Как это можно объяснить?

“А”: А так, что сферообразные электростатические поля электронов преобразуются в нитевидные! Теперь они достигают пограничного слоя пластины В. По масштабам микромира, пластина В находится на колоссальном расстоянии от пластины А!

Эти электростатические поля электронов пластины А воздействуют через межпластинчатый промежуток с атомами кристаллической решетки пластины Б, которые перед этим “потеряли” свои электроны.

“Н”: Поскольку они ушли с пластины В к ПЛЮСУ батарейки!…

“А”: Следовательно, при данном напряжении U “плотность” электронов на пластине А высока. На этой пластине размещается электрический заряд, который при определенных условиях способен … преобразоваться в ток!

Но и это еще не все! Представь себе, что мы поместили эти пластины в космическом пространстве, иначе говоря — в вакууме! Тогда условно обозначим ПЛОТНОСТЬ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ, как количество силовых линий, отнесенных к единице площади поверхности. И в случае, если между пластинами А и В — вакуум, примем, что эта плотность равна некоторой условной единице…

“Н”: Не возражаю…

“А”: А теперь вернемся на Землю. Поместим между пластинами А и В листик из слюды. Великолепный изолятор, между прочим! В этом случае плотность электростатического поля возрастает в ДЕВЯТЬ РАЗ!

“Н”: Это предельное значение?

“А”: Нет, это далеко не предел! Есть такой хитрый диэлектрик — ТИТАНАТ БАРИЯ. Так в нем плотность электрического поля возрастает в ДЕСЯТКИ ТЫСЯЧ РАЗ!

“Н”: Ну и дела! Но не припомню, чтобы мне встречалось такое понятие, как плотность электрического поля…

“А”: Потому что это больше физический, а не технический термин. А

такое понятие, как ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ встречал?

“Н”: Да что-то такое слышал.

“А”: Так эти два понятия — синонимы! А вот и формула, которая является основной для расчета емкости конденсатора:

С = 0,0885 * e * S / a

здесь S — площадь пластин в см
2,
а — расстояние в сантиметрах,
e — диэлектрическая проницаемость.

“Н”: А нам чем он может помочь? Я имею в виду именно конденсатор?…

“А”: Сейчас… Смотри сюда. Справа я зарисовал уже знакомую нам эпюру (график изменения во времени) напряжения на обкладках конденсатора. А теперь представим себе, как пройдет эпюра токов (рис. 2.6)?

 

“Н”: А исходить будем из эпюры напряжений?

“А”: Естественно! Итак, рассмотрим участок АВ. В момент А напряжение генератора МАКСИМАЛЬНО. На обкладках конденсатора оно такое же. Но это ведь означает, что все электроны, которые могли быть “втиснуты” источником на одну из пластин — уже там!

“Н”: Конденсатор, иначе говоря — заражен! То есть ток в этот момент… не идет.

“А”: Правильно! Итак, в момент А напряжение на обкладках конденсатора — МАКСИМАЛЬНО, а ток в цепи — МИНИМАЛЕН! А теперь обрати внимание на то, что участок АВ характеризуется еще и тем, что СКОРОСТЬ ИЗМЕНЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ на конденсаторе от точки А до точки В — постоянно возрастает!

А это соответствует тому, что ток заряда (разряда) постоянно возрастает тоже! В момент В эта скорость — МАКСИМАЛЬНА. Следовательно и ток — МАКСИМАЛЕН. А вот напряжение в момент В равно НУЛЮ!

“Н”: Это удивительный факт! То есть

, можно сказать, что ток конденсатора отстает от его напряжения?

“А”: Вполне, хотя обычно говорят иначе. А именно, что в конденсаторе ток ОТСТАЕТ ПО ФАЗЕ от напряжения на 90 градусов!

“Н”: Теперь мне понятна разница между резистором и конденсатором!

“А”: Отрадно слышать, но заметь, что если мы УВЕЛИЧИМ частоту генератора, то ОДИН И ТОТ ЖЕ электрический заряд будет заряжать или разряжать конденсатор за МЕНЬШЕЕ ВРЕМЯ!

“Н”: Значит зарядный ток УВЕЛИЧИТСЯ?

“А”: Конечно же! Но удивительно то, что этот ток НЕ ВЫЗЫВАЕТ ТЕПЛОВОГО ДЕЙСТВИЯ!

“Н”: То есть в идеальном конденсаторе не выделяется электрическая мощность!? А сопротивление конденсатора носит совершенно особый, не имеющий ничего общего с активным сопротивлением характер?

“А”: А разве это не так? Кстати, “давайте не будем” применять по отношению к конденсатору термин — сопротивление!

Электротехники всего мира говорят, что конденсаторы характеризуются РЕАКТИВНЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ! И еще — электрической ЕМКОСТЬЮ.

“Н”: А в каких

, же единицах оценивается эта емкость?

“А”: Основная единица электрической емкости называется ФАРАДА!

Фарада — это такая емкость, при которой для изменения напряжения на пластинах конденсатора на ОДИН вольт, требуется электрический заряд, равный ОДНОМУ КУЛОНУ!

Должен заметить, что это настолько большая емкость, что в обыкновенной электронике она не используется! А теперь, может ты сам распишешь мне более мелкие единицы?

“Н”: Уже пишу;

1 фарада = 1000 миллифарад = 1000000 микрофарад;
1 микрофарада = 1000 нанофарад = 1000000 пикофарад.

“А”: Мне вспомнилась история, которая произошла осенью 1944 года во время битвы в Арденнах. Германская армия наносила мощный контрудар по союзникам. Со стороны немцев действовала знаменитая 150 моторизованная бригада. Это были эсэсовцы, переодетые в американскую и английскую форму, хорошо владеющие языком. И сперва они успели нанести союзникам немалый вред, совершая крупные диверсии и нападения в тылу англо-американских войск! А потом их быстро раскусили и обезвредили…

“Н”: Я тащусь — до чего интересно… Но какое отношение это имеет к конденсаторам?

“А”: Я вспомнил эту историю потому, что немцев подвело незнание американского армейского сленга! На автозаправках (а они, естественно, заправлялись американским горючим) диверсанты обращались так: “Петролеум, плиз!” В то время, как сами американцы употребляли словосочетание : “Гас, плиз!”

Не правда ли, мелочь?

“Н”: А причем здесь я?

“А”: Расслабься, Незнайкин! Я никогда не держал тебя за немецкого диверсанта! Но то, что ты написал, сразу подтвердило, что в электронике ты ЧАЙНИК! Хотя ты все написал абсолютно верно!

“Н”: А в чем промашка?

“А”: А в том, что такая единица, как МИЛЛИФАРАДА в электронике не встречается. Хотя конденсаторов подобной емкости в любом приемнике, телевизоре или магнитоле не меньше десятка!

“Н”: Час от часу не легче! “Ваши слова звучат парадоксом”, как выражался Пашка Эмильевич.

“А”: Электроника вообще полна парадоксов! Вразумительно ответить, почему так вышло, я не в состоянии. Но на электрических конденсаторах большой емкости ты не встретишь обозначения, например, ПЯТЬ миллифарад или ДЕСЯТЬ миллифарад. На таких конденсаторах написано:

5000 микрофарад или 10000 микрофарад. Так что о существовании подобного нюанса помни!

“Н”: Спасибо, помнить буду, не забуду! А больше таких простых, но хитрых деталей в электронике нет?

“А”: Как не быть. Вот, например, как ты думаешь, что произойдет, если взять тонкий изолированный медный провод и намотать, скажем, на корпус шариковой ручки? А после этого подключить его концы к генератору переменного напряжения?

“Н” Снова какой-то сюрприз ты мне готовишь? Отвечаю

, — не знаю! Потому что пока не могу понять, чем, с точки зрения электротехники, отличается просто провод от самого же себя, но только намотанного на ручку, или карандаш, или на гвоздь, или на что-нибудь еще?

“А”: Сюрприз, дорогой Незнайкин, приготовила матушка-Природа, а не я! Кстати, чтобы тебя успокоить, замечу, что свойства провода, намотанного на шариковую ручку, существенно отличаются от свойств того же провода, намотанного на гвоздь!

“Н”: Да не томи душу! Выкладывай, где тут собака зарыта!?

“А”: Прежде всего, запомни, что вокруг проводника, по которому проходит электрический ток, возникает так называемое электромагнитное поле. Которое имеет как электрическую, так и магнитную составляющую.

Но магнитная составляющая у одиночного проводника невелика. Чтобы ее сконцентрировать и необходимо намотать из проволоки катушку… Ты ведь не раз видел подковообразный постоянный магнит?

“Н”: Я вообще часто забавлялся им в детстве! Вещь очень занимательная.

“А”: Согласен… А теперь взгляни на рис. 2.7. Итак, если силовые линии электромагнитного поля одиночного проводника имеют некоторую ПЛОТНОСТЬ, (когда по проводнику течет электрический ток), то если этот провод намотать хотя бы на шариковую ручку, то эта плотность будет возрастать ПРОПОРЦИОНАЛЬНО количеству витков. Ну, а если поменять направление тока, то изменится и магнитная полярность нашего ЭЛЕКТРОМАГНИТА!

 

“Н”: То, что в этом случае получается электромагнит, я понял! А вот как определяется его полярность?

“А”: Для этого рядом с электромагнитом достаточно разместить компас. И тогда легко видеть, что если при некотором направлении тока электромагнит притянет ЮЖНЫЙ ПОЛЮС стрелки компаса, то достаточно изменить направление тока и … электромагнит притянет СЕВЕРНЫЙ ПОЛЮС стрелки!

“Н”: То есть направление магнитного поля зависит от направления тока, создающего это поле!

“А”: Конечно! Электромагниты — это основа электродвигателей и реле. Но для нас значительно важнее совсем иные свойства!

Кстати, будем называть провод, намотанный на какой-либо каркас, или просто закрученный в спираль, именем собственным — ИНДУКТИВНОСТЬ!

“Н”: Почему такое странное название?

“А”: Потому что в его основе лежит такое явление, как ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ! Это явление настолько важно для электроники, что хочу рассказать тебе о нем.

В природе существует большое количество явлений, имеющих “обратимый” характер. И в нашем случае, если ток способен создавать магнитное поле вокруг проводника, то и магнитное поле, в свою очередь, должно было бы генерировать ток в проводнике. Например так, как показано ниже (рис. 2.8).

 

Смотри, Незнайкин, чтобы увеличить эффект, я изобразил проводник, выполненный в виде катушки и обозначенный римской двойкой, который подвергается воздействию магнитного поля, наводимого (индуцированного) катушкой, обозначенной римской единицей.

Как ты думаешь, что произойдет в этом случае?

“Н”: Полагаю, что во вторичной катушке возникает ток 1Г который

, создаст на резисторе R соответствующее падение напряжения, что немедленно зафиксирует вольтметр V.

“А”: То же самое полагали десятки исследователей XVII и XVIII веков. И жестоко просчитались. Вольтметр не покажет НИЧЕГО.

“Н”: Но почему!?…

“А”: Да потому, что Природа распорядилась так, что ток I

2 возникает в вышеприведенной схеме, если мы … выключили первую цепь, то есть ту часть схемы, которая содержит батарейку, выключатель и электромагнит! Но ток I2 возникает ненадолго. Наблюдатель увидит бросок напряжения, а затем стрелка снова покажет НУЛЬ!

“Н”: Ну, а что произойдет, если снова замкнуть первичную цепь?

“А”: А то же самое! За одним исключением… Бросок напряжения будет иметь ОБРАТНУЮ полярность!

Отсюда следует один из фундаментальнейших выводов — ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ, ИМЕЮЩЕЕ ПЕРЕМЕННЫЙ ВО ВРЕМЕНИ ХАРАКТЕР, СПОСОБНО ИНДУЦИРОВАТЬ ПЕРЕМЕННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ВО ВТОРИЧНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ, НЕ СВЯЗАННОЙ НЕПОСРЕДСТВЕННО С ПЕРВИЧНОЙ ЦЕПЬЮ!

“Н”: …Иначе, чем посредством самого этого электромагнитного поля?

“А”: Браво, Незнайкин! Я и хотел, чтобы к этой мысли ты пришел сам! Само явление наведения вторичного тока первичным и носит название ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ!

“Н”: “И он стал умнее, чем он был!”. Это я, в данном случае, о себе самом! Дружище, хватит на сегодня! Все это должно утрамбоваться в моей голове!

“А”: Понимаю и согласен! До встречи, дружище!

Простые и базовые идеи мини-проекта по электронике для начинающих

Лучшие идеи мини-проекта по базовой и простой электронике

Ниже приводится обновленный список 100+ основных и очень простых идей списка мини-проектов электронной техники со схемой для студентов инженерных специальностей, новичков и любителей.

Проекты на базе Arduino

Это наглядное руководство по установке и настройке Arduino IDE (интегрированной среды разработки) и написанию вашей программы на Arduino с помощью некоторых основных команд.

В этом мини-учебнике описывается программирование широтно-импульсной модуляции (ШИМ) с помощью Arduino. Это очень важная функция, используемая при разработке нескольких проектов.

В этом проекте мы собираемся использовать Arduino для включения лампы через реле в ночное время. Мы собираемся использовать LDR для измерения интенсивности света, который будет считываться Arduino.

В этом проекте мы собираемся управлять несколькими бытовыми приборами по беспроводной связи через модуль Bluetooth.Bluetooth связан с Arduino для управления отдельными реле для переключения приборов.

В этом проекте мы будем измерять скорость автомобиля с помощью Arduino. Он включает в себя два ИК-датчика, которые обнаруживают транспортное средство, а Arduino вычисляет время, прошедшее между этими двумя датчиками. Скорость рассчитывается с использованием продолжительности времени и расстояния между датчиками.

  • Детектор угарного газа:

Детектор угарного газа (CO) — это проект на основе Arduino, в котором мы используем модуль датчика CO с Arduino для обнаружения и активации сигнализации в вашем доме.

  • Управление роботом с помощью пульта дистанционного управления телевизором

В этом проекте мы будем управлять транспортным средством-роботом с помощью пульта от телевизора. Пульт телевизора будет передавать ИК-сигнал на ИК-приемник, который подключен к Arduino для соответствующего управления двигателями.

Это забавный мини-проект, использующий датчик метана для определения его концентрации и микрофон для измерения интенсивности звука. Данные обрабатываются Arduino для отображения сообщения, соответствующего уровню интенсивности.

Проекты на основе микроконтроллеров

Этот проект позволяет владельцу дома управлять техникой с помощью голоса. Это обеспечивает безопасность, экономит время и усилия при ручном переключении устройства. модуль распознавания голоса используется с микроконтроллером для беспроводного управления устройством.

Это иллюстрированный учебник о микроконтроллере PIC и о том, как написать программу на C. Это основа микроконтроллера PIC, которая очень важна для разработки проектов, основанных на принятии решений.

Это руководство по микроконтроллеру ATMega, описывающее его историю, архитектуру и конфигурацию контактов ввода-вывода с примером кода для переключения светодиода с помощью кнопки.

  • Контроллер уровня воды с микроконтроллером 8051:

В этом проекте мы будем контролировать уровень воды в резервуаре для воды с помощью микроконтроллера. Микроконтроллер должен включать двигатель при низком уровне воды и выключать двигатель, когда резервуар для воды заполнен.

В этом проекте мы разрабатываем механизм дверного замка, управляемый микроконтроллером. Пользователь должен ввести пароль, который будет передан микроконтроллеру для принятия решения. Если пароль правильный (совпадает с одним хранилищем в микроконтроллере), дверь откроется, в противном случае она останется запертой.

  • Интерфейс GPS с микроконтроллером 8051

Чип GPS предоставляет координаты своего местоположения. В этом проекте мы собираемся показать, как они координируются через ЖК-дисплей с использованием микроконтроллера.

  • Управление скоростью вентилятора постоянного тока с помощью датчика температуры

В этом проекте мы будем управлять скоростью двигателя постоянного тока с помощью температуры. Датчик температуры распознает и передает данные микроконтроллеру через АЦП. Микроконтроллер будет управлять скоростью двигателя в зависимости от температуры, т.е. увеличивать скорость с повышением температуры.

В этом проекте мы будем проектировать вольтметр с использованием микроконтроллера. Микроконтроллер должен отображать на ЖК-дисплее напряжение, которое преобразуется АЦП из модуля измерения напряжения.

Этот проект предоставляет информацию об уровне воды в баке. Размещение нескольких датчиков внутри резервуара на разной глубине передает информацию микроконтроллеру. Он может быть оснащен любым типом индикации, например, светодиодами с индивидуальной маркировкой глубины воды или любым другим типом дисплея для отображения глубины воды.

  • Интерфейс двигателя постоянного тока с микроконтроллером 8051

В этой простой схеме мы собираемся соединить двигатель постоянного тока с микроконтроллером.Это очень важная схема, и она используется в различных проектах.

  • Интерфейс 7-сегментного дисплея с 8051

7-сегментный дисплей используется для отображения цифр и букв. Этот мини-проект будет использовать 7 сегментов для отображения различных чисел с помощью микроконтроллера.

  • Цепь счетчика частоты

В этом проекте мы будем использовать микроконтроллер для измерения частоты прямоугольного сигнала.Микроконтроллер будет подсчитывать количество импульсов в течение одной секунды, что является частотой сигнала.

  • Цифровой датчик температуры

В этом проекте мы собираемся использовать датчик температуры, соединенный с микроконтроллером, для измерения и последующего отображения температуры на ЖК-дисплее.

  • Цифровой тахометр с микроконтроллером

Тахометр — измерительный прибор, используемый для измерения скорости двигателя.В этом проекте мы собираемся использовать ИК-датчик для подсчета оборотов двигателя в течение нескольких секунд и отображения числа оборотов двигателя на ЖК-дисплее.

  • Ультразвуковой дальномер с микроконтроллером

В этом проекте мы будем использовать ультразвуковой датчик, чтобы определить расстояние до объекта и показать его на ЖК-дисплее. Датчик использует всплеск ультразвуковых лучей, которые отражаются от объекта. Мы рассчитаем расстояние, на которое лучи возвращаются от объекта.

В этом проекте предлагается система, которая способна отображать текущую температуру на дисплее, а также каждую минуту записывает температуру для последующего анализа.

Это мини-проект, который считает вверх и вниз с помощью микроконтроллера. Есть две кнопки, которые увеличивают и уменьшают количество счетчиков, которое должно отображаться на 7-сегментном дисплее или ЖК-дисплее.

  • Генератор случайных чисел с использованием микроконтроллера

Это небольшой забавный проект, в котором мы используем микроконтроллер для генерации любого случайного числа нажатием кнопки.Номер отображается на ЖК-дисплее. Его можно использовать для веселых головоломок.

  • Управление направлением вращения двигателя постоянного тока с помощью микроконтроллера:

Это простой проект, используемый для управления направлением микроконтроллера с использованием H-моста. Направление двигателя можно изменить вручную с помощью кнопки, связанной с микроконтроллером.

  • Цифровые часы с микроконтроллером

Целью этого проекта является использование микросхемы RTC (часы реального времени) для предоставления микроконтроллеру текущего времени и его отображения на ЖК-дисплее с текущей датой.Кроме того, предоставьте параметры будильника для включения зуммера в фиксированное время.

  • Система измерения времени круга гонки

Идея состоит в том, чтобы запустить таймер в тот момент, когда гонщик покинет линию, и остановить в момент, когда гонщик коснется финишной черты. Мы используем ИК-датчик, связанный с микроконтроллером, для обнаружения человека, как только он уходит, показания ИК-датчика меняются и запускается таймер. Как только ИК-датчик обнаруживает объект, таймер останавливается и отображает прошедшее время на ЖК-дисплее.

  • Автоматический автомобильный стеклоочиститель с датчиком дождя

Это забавный мини-проект, в котором серводвигатель, напоминающий дворник, автоматически запускается во время дождя. Датчик дождя используется с микроконтроллером для обнаружения капель дождя и запуска серводвигателя.

555 Проекты на базе интегральных схем таймера

Этот проект обнаруживает дождь, подавая звуковой сигнал, пока вы сидите в доме. Он использует датчик дождя для обнаружения капли дождя, которая затем запускает микросхему таймера 555, чтобы включить зуммер.Это очень дешевый и эффективный проект.

Мини-проект, напоминающий управление светофором. Эта схема управляет светодиодами красного, желтого и зеленого цветов с помощью таймера 555 через десятичный счетчик. И, конечно же, обеспечить разную продолжительность каждого сигнала.

Это небольшой забавный проект, в котором вы можете разработать схему, которая включает и выключает такие приборы, как свет или вентилятор, хлопая в ладоши. Звук хлопка преобразуется в слабый сигнал с помощью микрофона (преобразователя), который усиливается для срабатывания микросхемы таймера 555.

Это небольшой забавный проект, в котором используется микросхема таймера 555 для мигания светодиода. Скорость мигания светодиода зависит от смещения микросхемы.

В этом проекте мы собираемся разработать простую сенсорную схему переключения для включения светодиода. Это делается двумя способами: с использованием микросхемы таймера 555 и транзистора BC547.

В этом проекте мы собираемся проверить непрерывность проводов и кабелей, используя микросхему таймера 555 с десятичным счетчиком. Это помогает тестировать несколько проводов одновременно.

В этом проекте мы собираемся разработать схему, обеспечивающую временную задержку 1, 5 или 10 минут. Эта система включает и выключает прибор на указанный период времени и устраняет необходимость в постоянном наблюдении.

Скорость двигателя постоянного тока можно регулировать различными способами. В этом методе мы собираемся контролировать скорость с помощью широтно-импульсной модуляции с помощью микросхемы таймера 555.

Это забавный проект, и идея состоит в том, чтобы сделать схему из 6 светодиодов, каждый из которых пронумерован от 1 до 6.Когда кто-то нажимает кнопку, схема таймера 555 активируется и запускает десятичный счетчик с высокочастотными часами. Как только кнопка будет отпущена, часы остановятся и загорится номер светодиода.

  • Цепь сигнализации с дистанционным управлением

Это беспроводная система сигнализации с дистанционным управлением, которая срабатывает, чтобы уведомить кого-либо о помощи. Он использует ИК-датчик для обнаружения и передачи сигнала на таймер 555 для включения зуммера или света и т. д.

  • Тревога паники с использованием микросхемы таймера 555

Идея состоит в том, чтобы позвать на помощь во время чрезвычайной ситуации или паники, и это должно быть сделано простым нажатием кнопки. В этом проекте используется микросхема таймера 555, которая запускается кнопкой для включения зуммера.

  • Цепь генератора азбуки Морзе

Генератор азбуки Морзе работает, генерируя тон двух разных продолжительностей: короткий, называемый точкой, и длинный, называемый тире, при нажатии кнопки.В этом проекте используется кнопка для запуска динамика с использованием микросхемы таймера 555.

  • Цепь светодиодных ходовых огней

Это забавный мини-проект, в котором светодиоды загораются в непрерывной последовательности. Это микросхема таймера 555 с десятичным счетчиком, который активирует каждый светодиод с каждым тактовым циклом (отсчетом). Скорость переключения светодиодов зависит от тактового цикла, обеспечиваемого таймером 555.

В этой схеме используется ИК-датчик с микросхемой таймера 555 для включения нагрузки через реле.Нагрузкой может быть любая бытовая техника.

  • 555 Цепь тестирования микросхемы таймера

Это мини-проект, в котором вы можете протестировать любую микросхему таймера 555, потому что они используются почти в каждом проекте. Вам необходимо использовать правильные резисторы и конденсаторы смещения для нестабильной конфигурации с расчетной частотой, т.е. 1 Гц. Проверить тактовый импульс можно по светодиоду.

  • Генератор мелодий на микросхеме UM66

UM66 — микросхема, генерирующая мелодии, которую можно использовать в любых игрушечных проектах, будильниках и т. д.Он использует микросхему таймера 555 для запуска микросхемы UM66 при нажатии кнопки. генерируемый сигнал усиливается и передается на громкоговоритель.

  • Цепь сигнала поворота велосипеда

Идея состоит в том, чтобы использовать два светодиода, которые обозначают левый и правый повороты, и активировать их с помощью одного переключателя. Это делается с помощью переключателя SPDT (однополюсный на два направления) с центральным выключенным положением. Он будет переключаться между светодиодами, которые питаются от микросхемы таймера 555.

Идея этого проекта заключается в том, чтобы подавать сигнал тревоги, когда кто-то стучит в дверь.Он предлагает пьезоэлектрический датчик для определения детонации и отправки сигнала на таймер 555 после усиления. Таймер 555 включает зуммер, чтобы предупредить человека внутри.

  • Нагрузка, управляемая реле с выдержкой времени

В этом проекте мы предлагаем идею обеспечения временной задержки перед включением питания к подключенному устройству. Он использует таймер 555 для обеспечения задержки, которую можно изменить с помощью резисторов смещения.

  • Пожарная сигнализация с использованием микросхемы таймера 555 Mini Project

В этой схеме пожарной сигнализации мы используем термистор для измерения температуры.Изменение сопротивления приведет к тому, что 555 включит зуммер, тем самым предупредив жильца во время любой пожарной опасности.

  • Умный портативный проект Джаммер сотового телефона

Идея этого проекта состоит в том, чтобы сделать небольшой телефонный глушитель, который блокирует сигнал в определенном диапазоне. Чтобы заглушить сигнал, вы должны передать более мощный сигнал частоты в этом диапазоне с большим шумом, чтобы уменьшить SNR. Это делается с помощью микросхемы таймера 555 с генератором и передатчиком для усиления сигнала для передачи через антенну.

Лучшие базовые мини-проекты для  Начинающие

Это очень простой проект для индикации уровня воды, а также звуковой сигнализации, когда резервуар для воды полностью заполнен. Это устройство способно исключить ручной метод проверки уровня воды в резервуарах через регулярные промежутки времени.

В этом проекте мы собираемся показать вам, как спроектировать и изготовить печатную плату на примере схемы светодиодной мигалки. Это наглядное иллюстрированное руководство по проектированию печатных плат, используемое в проектах.

Это забавный проект из пластика и вентилятора постоянного тока 12 В. Это мини-воздушный охладитель, обеспечивающий охлаждение.

Это простой мини-проект, в котором светодиод (похожий на уличный фонарь) управляется с помощью LDR. Когда на LDR нет света, светодиод включается через транзистор.

Это простая самодельная модель гидроэлектростанции, использующая двигатель игрушечной машины в качестве генератора для вращения вентилятора постоянного тока.

Это самодельный мини-проект, состоящий из вентилятора постоянного тока, который питается от USB-порта.

Этот проект представляет собой простую светодиодную лампу, работающую от сети переменного тока.

Это забавный проект, который содержит мигающие/танцующие и мигающие светодиодные ленты/ленты. это очень просто и сделано из основных компонентов. Эта схема светодиодной ленты / струны (схема танцующих / мигающих светодиодов) может быть использована на Рождество.

Это простая модель двигателя постоянного тока, состоящая из постоянного магнита и катушки. Это забавный проект, и вы можете легко сделать его дома.

Это простая модель генератора, сделанная из двигателя постоянного тока.Первичный двигатель, используемый для этого генератора, представляет собой двигатель постоянного тока. Вы можете зажечь светодиод от него, когда он работает.

Это простой двигатель постоянного тока, сделанный из постоянного магнита с катушкой, которая вращается, когда через нее протекает ток. Мы покажем вам видео-демонстрацию указанного двигателя.

Это простая модель генератора переменного тока, которая помогает понять основные принципы его работы. Это идеальный мини-проект для начинающих.

Это модель очень простого генератора, чтобы понять принцип его работы.Четкий учебник с картинками предоставляется для лучшего понимания.

Модель генератора, изготовленная из двигателя постоянного тока, в которой турбина изготовлена ​​из компакт-диска. Это интересный проект для начинающих инженеров.

Это туториал о мощном и дешевом аварийном светодиодном фонаре. Компоненты, необходимые для этого проекта с рейтингами и т. д., упоминаются в этом проекте.

Это простой забавный проект для демонстрации магнитной левитации. В этом проекте используется несколько магнитов, разработанных таким образом, чтобы сбалансировать отталкивание между ними, чтобы левитировать.

Это руководство по LabVIEW и тому, как разрабатывать базовые проекты с помощью этого инструмента. В этой статье вы познакомитесь с основами этого инструмента, используя картинку для облегчения понимания.

Это руководство для понимания Raspberry Pi и того, как использовать его для разработки интересных проектов. В этом руководстве рассказывается о дизайне, портах и ​​основных функциях Raspberry pi.

Этот проект обеспечивает автоматизацию дома с помощью обнаружения движения для включения приборов или звуковой сигнализации с использованием датчика PIR (пассивный инфракрасный).Датчик обнаруживает объект, который проходит перед ним, и передает сигнал на реле для включения прибора.

Это цепь аварийного освещения, которая включается при отключении основного питания и выключается при восстановлении основного питания, а также начинает заряжать внутреннюю батарею.

Это мини-проект, основанный на LDR для обнаружения света. Это проект контроля безопасности, и он подает сигнал тревоги, когда мимо него проходит какой-либо объект.

  • Цепь охраны парковки с использованием инфракрасного датчика

Этот проект позволяет водителю ощущать любой объект рядом с автомобилем при движении задним ходом или парковке.ИК-датчик обнаруживает объект и уведомляет водителя миганием предупреждения, например, светодиодом или зуммером.

Этот проект представляет собой портативный металлоискатель, используемый сотрудниками службы безопасности, который издает звуковой сигнал при обнаружении металла рядом с ним. Он использует LC-контур, сигнал которого меняется, когда рядом с ним находится металл. Изменение сигнала воспринимается интегральной микросхемой датчика приближения, которая активирует зуммер.

Термистор — это чувствительный к температуре компонент, сопротивление которого обратно пропорционально температуре.Этот проект будет использовать это свойство термистора, чтобы соединить его с зуммером, который включится, когда температура поднимется выше определенного уровня.

В этом проекте мы собираемся преобразовать 12 В постоянного тока в 220 В переменного тока. Инверсия выполняется с помощью микросхемы нестабильного мультивибратора, которая переключает два полевых МОП-транзистора для переключения полярности 12 В. Это переменное напряжение 12 В преобразуется в 220 В с помощью повышающего трансформатора.

Это простой проект, который показывает состояние заряда батареи. Он измеряет напряжение, которое сравнивается с предопределенными значениями, чтобы включить светодиоды, соответствующие уровню заряда.

Это простой мини-проект, состоящий из нескольких параллельных светодиодов, подключенных к порту USB. Он питается от любого USB-порта, такого как ноутбук или компьютер, мобильное зарядное устройство и т. д. Это забавный проект, чтобы осветить ваш рабочий стол дома.

  • Схема беспроводного коммутатора с использованием LDR

В этом проекте мы собираемся переключать любые приборы с помощью LDR (светозависимого резистора). LDR сможет запускать T-триггер, чтобы переключать его состояние всякий раз, когда кто-то его накрывает.Флип-флип переключит реле, к которому подключена нагрузка.

Триггер

SR представляет собой блок памяти, в нем хранится один бит данных. В этом проекте мы собираемся сделать SR Flip Flop, используя дискретные вентили NAND и NOR. Это мини-проект.

Это простая схема, состоящая из термистора, сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры. Повышение температуры уменьшает сопротивление термистора, который включает зуммер, соединенный с транзистором.

  • Охранная сигнализация с датчиком PIR

PIR — это пассивный инфракрасный датчик, воспринимающий инфракрасные лучи, отражающиеся от объекта.Мы собираемся использовать его в этом проекте, чтобы подавать сигнал тревоги при обнаружении любого движения.

  • Мультиплексор и демультиплексор с использованием логических вентилей

Мультиплексор или MUX, работающий как цифровой селекторный переключатель для выбора только одной из множества входных линий. В то время как демультиплексор переключает один вход на несколько выходных линий. это может быть сделано из отдельных ворот, таких как ворота И, ворота ИЛИ и ворота НЕ.

В этом проекте мы собираемся сделать выключатель, который активируется светом для включения или выключения электроприборов.Мы собираемся использовать LDR (светозависимый резистор), сопротивление которого зависит от света, чтобы переключать транзистор.

  • Цепь цифрового вольтметра с использованием ICL7107

ICL7107 — это АЦП, для которого не требуются драйверы дисплея. Все, что вам нужно, это подключить светодиодный дисплей к соответствующему выходу.

  • Базовые логические элементы с использованием вентилей НЕ-И или ИЛИ-НЕ

NAND & NOR Gate — универсальный шлюз. Таким образом, вы можете сделать мини-проект для понимания того, как вентиль И-НЕ можно использовать для реализации каждого базового логического вентиля.

  • Автоматическая система полива растений :

Мини-проект системы орошения растений, работающей по принципу сопротивления почвы. Сухая почва имеет высокое сопротивление, в то время как влажная почва имеет низкое сопротивление. Водяной насос управляется через реле для орошения растения, когда почва сухая.

  • Цифровой счетчик объектов с использованием LDR

Это простой счетчик, использующий принцип, когда объект проходит между LDR и светодиодом, свет блокируется, а счетчик увеличивается, что отображается на 7-сегментном дисплее.

  • Электронный сторожевой таймер

Этот проект уведомляет владельца дома звуковым сигналом, когда кто-то входит в дверь. В нем используются ИК-датчики, размещенные на противоположных стойках двери. Когда кто-то проходит перед ним, датчик блокируется и цепь включает тревогу.

  • Самый быстрый индикатор первого пальца

Это устройство используется в программе викторины на телешоу, где более 1 участника нажимают кнопку, чтобы ответить первым.Он использует защелки для блокировки первой записи и одновременно отключает защелки, чтобы не регистрировать следующую запись. Затем выход защелки используется для отображения соответствующего числа или светодиода на соответствующей стороне участника.

  • Цифровой вольтметр с АЦП

В этом проекте мы используем АЦП со встроенным 7-сегментным драйвером для преобразования уровней напряжения в двоичные значения и отображения их на 7-сегментном дисплее. Диапазон вольтметра можно изменить, используя резисторы в качестве делителя напряжения на входе.

  • Декодер 7-сегментного светодиодного дисплея

Эта схема представляет собой декодер, выполненный из базового логического элемента с использованием комбинационной логики. Он может преобразовывать 4-битный двоичный вход в 7 выходов, каждый из которых соответствует отдельному светодиоду на 7-сегментном дисплее. Это простой проект, который можно использовать в образовательных целях для начинающих.

  • Цепь автоматического отключения паяльника

Эта схема используется для отключения припоя, когда температура становится слишком высокой, чтобы предотвратить повреждение.Он использует термистор с отрицательным температурным коэффициентом для определения высокой температуры и отключения припоя через реле.

Цель этого проекта — показать направление, в котором вы смотрите, через светодиоды в цепи. Датчик Холла 1490 — это датчик, который воспринимает магнитное поле Земли и может использоваться для активации светодиода в соответствии с выходным сигналом датчика.

Микросхема UM66 представляет собой микросхему, генерирующую мелодию, и мелодию можно воспроизводить через громкоговоритель, если усилить ее сигнал с помощью транзистора.

В этом проекте используется микросхема будильника со встроенными драйверами для светодиодного дисплея. Микросхема имеет встроенную функцию для установки текущего времени, будильника и повтора. Выход тревоги подключается к громкоговорителю после усиления.

Аудиомикшер представляет собой схему, которая микширует аудиосигнал из нескольких каналов в один канал. FET может поддерживать высокие частоты, поэтому его можно использовать для создания мини-микшера с несколькими входными каналами.

  • Питание ± 5 В от батареи 9 В

Чтобы получить плюс и минус 5 вольт от 9-вольтовой батареи, вам необходимо использовать 5-вольтовую микросхему регулятора напряжения и преобразователь напряжения.IC регулятора напряжения будет регулировать напряжение до + 5 В, которое будет преобразовано IC преобразователя напряжения в -5 В на выходе.

В этом проекте предлагается идея использования солнечной панели для зарядки аккумулятора или мобильного телефона с помощью микросхемы регулятора переменного напряжения, напряжение которой изменяется с помощью потенциометра. Также должен быть диод для защиты от обратного тока.

  • Индикатор короткого замыкания Проект

Эта схема может обнаруживать короткое замыкание в нагрузке постоянного тока и отключать источник питания нагрузки.Как только клеммы нагрузки закорочены, через транзистор включается зуммер или светодиод, чтобы уведомить человека.

  • Проект мини-усилителя звука

Это мини-усилитель, использующий низковольтный аудиоусилитель lm386 для усиления амплитуды сигнала и подачи его на динамик, подключенный к выходу.

Время от времени мы будем обновлять список новыми идеями для проектов. Дайте нам знать в поле для комментариев ниже, если вы хотите добавить свой инженерный проект за последний год в приведенный выше электронный список проектов .

Связанный пост:

Планирование проекта носимой электроники

Введение

Носимая электроника может быть одним из самых увлекательных, но разочаровывающих занятий для новичков. В дополнение к дизайну схемы и кодированию, мы также должны принимать во внимание время сборки, связанное с шитьем, а также плюсы и минусы различных тканей или материалов, к которым могут быть прикреплены схемы. Вот руководство по планированию успешного проекта с LilyPad или другими носимыми устройствами.

Предлагаемая литература

Мозговой штурм

Давайте начнем с приблизительного описания того, как выглядит наш проект и что он делает. Используйте метод, который работает для вас, например:

  • Создание доски вдохновения или коллажа
  • Рисование черновых набросков в блокноте
  • Написание списка функций или идей для функций или дизайна проекта
  • Проведение онлайн-исследований и сбор вдохновляющих проектов
  • Составление списков желаемого оборудования, которое вы хотите использовать
  • Бережливые покупки или просмотр вашего шкафа в поисках вещей, на которые можно положиться
Знай свои пределы Очень легко придумать фантастически сложный проект, выходящий за рамки ваших личных возможностей, особенно если вы начинаете с новой технологии.Планирование и набросок ваших идей поможет дать представление о масштабе и времени, необходимом для завершения вашего проекта. Если вы новичок в носимых устройствах, почему бы не попробовать адаптировать существующий проект из одного из наших руководств или начать с меньшего проекта, на выполнение которого может уйти несколько часов, а не несколько недель?
Дополнительные советы по мозговому штурму:
  • Составьте список компонентов, которые вы, возможно, захотите использовать, а также сырья, такого как ткань или специальные предметы, вместе с любым из ваших эскизов мозгового штурма.
  • Если вы начинаете с существующего проекта одежды/ткани: сделайте фотографии, сделайте его грубые наброски или проследите ключевые детали на бумаге, чтобы спланировать компоновку схемы.
  • Если вы разрабатываете одежду с нуля: примите обдуманные решения в процессе создания выкройки, включая места, где могут быть прикреплены компоненты или может проходить проводка (токопроводящая нить).
  • Определите любые проблемные области до начала строительства — есть ли в проекте места, к которым может быть трудно пришить или получить доступ?

Этот студент использовал распечатанные изображения LilyPad, чтобы спланировать точное размещение нашивки, которая позже будет пришита за логотипом на футболке.

Контрольный список планирования проекта

Вот контрольный список вопросов, которые следует учитывать при планировании специфики вашего проекта:

Что такое основной материал/ткань?

Он нежный, эластичный, тонкий? Вам может понадобиться армирующий материал, такой как прокладка, чтобы компоненты не отрывались и не двигались по ткани.

Насколько долговечным должен быть проект?

Это одноразовый экспонат или он будет широко использоваться (например, театральный проект, который должен пережить несколько представлений)? Иногда пайка компонентов может быть более надежным вариантом, чем сшивание.Силиконовая проволока — отличный вариант, если вы решили спаять компоненты между собой. Плоский кабель также может быть хорошим вариантом для проектов с несколькими линиями резьбы, такими как от трех до четырех соединений, необходимых для плат LilyPad Pixel.

Усиление или покрытие компонентов, которые находятся в местах с высоким изгибом или износом, также необходимо учитывать для долговечности вашего проекта.

Хочу я видеть схему или нет?

Компоненты, спрятанные под слоями или подкладками, сохранят «магическое» качество схемы, в то время как надстройка поверх костюма может включать доски в качестве декоративных элементов.Поэкспериментируйте с декоративными акцентами, такими как бусины, блестки или пуговицы, чтобы стратегически скрыть компоненты и заставить их гармонировать. Если вы используете декоративные элементы с металлической отделкой, покройте прозрачным лаком для ногтей, чтобы избежать случайного замыкания нити или компонентов.

Будет ли легко получить доступ к переключателям, батареям или датчикам?

Подумайте, как будут использоваться входы — где владельцу удобнее всего получить доступ к этим компонентам? Например, скрытие переключателя в задней части платья сделает его недоступным для пользователя (если только он не очень гибкий).Лучшее место может быть вдоль линии талии или рукавов.

Некоторые носимые технологии, такие как EL Wire, требуют больших блоков для инверторов и аккумуляторов, которые могут не подходить для некоторых моделей одежды. Другие, такие как полимерные литий-ионные батареи, могут быть хрупкими и нуждаться в специальном чехле или размещении вдали от острых предметов или потенциального раздавливания. Для получения дополнительной информации о включении вашего проекта см. наш учебник.

Как будет изолирована цепь?

Большинство костюмов или носимых устройств будут двигаться на теле и могут быть подвержены короткому замыканию.Для токопроводящих следов резьбы в непосредственной близости друг от друга мы рекомендуем изолировать проект для защиты от случайных коротких замыканий. Ознакомьтесь с нашим учебным пособием по методам изоляции для электронного текстиля, чтобы получить некоторые идеи. Это должен быть последний шаг в вашем проекте после того, как он будет протестирован (на плоской неметаллической поверхности) и перед износом.

Прототип

После сбора материалов и компонентов, запланированных во время мозгового штурма, пришло время создать прототип схемы.Чтобы избежать разочарования от сшивания вещей только для того, чтобы обнаружить, что они не работают так, как вы планировали, мы рекомендуем использовать зажимы типа «крокодил» для временного соединения компонентов LilyPad, а затем протестировать схему и/или код.

При использовании продукта, поставляемого в форме Protosnap, например, ProtoSnap LilyTwinkle, ProtoSnap LilyPad Development Board Simple или ProtoSnap LilyPad Development Board, вы можете пропустить зажимы типа «крокодил», так как платы имеют соединительные дорожки. При добавлении дополнительных датчиков или элементов к плате Protosnap используйте зажимы типа «крокодил».

Пример прототипирования с зажимами из кожи аллигатора из нашего учебника LilyTiny Plush Monster.

Если вы используете микроконтроллер, самое время начать писать код (или адаптировать пример кода). Базовая структура поведения или взаимодействия вашего проекта, созданная до начала сборки, поможет при устранении любых неполадок позже в процессе. Имейте в виду, что вы всегда можете вернуться и уточнить или отредактировать свой код после того, как проект будет полностью сшит, если вы оставите точку подключения (заголовки FTDI при использовании LilyPad Arduino) легко доступной в вашем проекте.

Усовершенствуйте свой дизайн

После некоторого базового прототипирования ваших компонентов найдите время, чтобы сделать более точный эскиз или схему компоновки схемы. Это возможность уловить любые проблемы с конструкцией (пересекающиеся дорожки токопроводящих нитей, нехватка места для компонентов и т. д.) до того, как вы начнете процесс сборки. Этот окончательный эскиз также может служить ориентиром, если компоненты сместятся или сдвинутся в процессе сборки.

Пример макета дизайна, созданного в графической программе — обратите внимание на включение схемы одежды, а также подробные маркировки крючков для досок.

В этом проекте используется раздаточный материал, созданный Creativity Labs, для завершения компоновки схемы.
Диаграммы с Fritzing

Fritzing — отличный инструмент с открытым исходным кодом, который позволяет создавать схемы и электрические схемы. Программа позволяет перетаскивать компоненты в окно и перетаскивать линии связи между ними для мозгового штурма или документирования подключений. Если вы предпочитаете сгенерированную компьютером принципиальную схему, а не наброски вручную, Fritzing — отличный выбор, который также поставляется с предустановленным множеством компонентов LilyPad для использования.

Пример схемы проекта LilyPad Arduino, созданной с помощью Fritzing.

После окончательного наброска пришло время подключить электронику. В зависимости от вашего дизайна вы также можете разместить обрезанные фрагменты в своем проекте, чтобы спланировать окончательное размещение.

Убедитесь, что вы отключили любой источник питания или аккумулятор при перемещении деталей, чтобы избежать короткого замыкания, вызванного случайным отсоединением зажимов типа «крокодил» или компонентов, соприкасающихся друг с другом во время движения.

Время сборки

Теперь, когда у нас есть все эти надоедливые планы, пришло время построить проект!

Наконечники для строительства:

  • Разбейте работу на разделы или этапы строительства, например, сначала вшивайте LilyPad Arduino, а затем работайте над светодиодами или датчиками партиями.
  • Если возможно, создавайте прототипы и тестируйте соединения по мере их завершения. Это выявит любые проблемы до того, как проект будет завершен, и может дать больше времени на исправление или изменение по мере продвижения.
  • Никогда не работайте над проектом с питанием! Помните, что токопроводящая нить по сути является неизолированным проводом. Если вы тестировали часть проекта, обязательно отключите или выключите питание, прежде чем снова начать строительство.

Хаос царит даже в простой электронике

( Nanowerk News ) Это действительно удивительно: оказывается, что среди простых электронных схем, построенных всего из нескольких компонентов, многие из них ведут себя хаотично, чрезвычайно сложным, практически непредсказуемым образом.Физики из Института ядерной физики Польской академии наук в Кракове обнаружили, исследовали и описали десятки новых, необычных схем такого типа. Что особенно интересно, так это то, что одна из цепей генерирует импульсы напряжения, очень похожие на импульсы, производимые нейронами, только делает это в тысячу раз быстрее.
Всего нескольких транзисторов, резисторов, конденсаторов и индукционных катушек достаточно, чтобы построить электронные схемы, поведение которых практически непредсказуемо.Даже в таких простых системах хаотические колебания сложной природы оказываются не исключением, а нормой, считают исследователи из Института ядерной физики Польской академии наук (IFJ PAN) в Кракове. В статье, опубликованной в журнале Chaos («Атипичные хаотические генераторы на основе транзисторов: дизайн, реализация и разнообразие»), они представили 49 новых необычных хаотических электронных генераторов, не разработанных, а обнаруженных с помощью компьютерного моделирования.
Хаотические изменения напряжения характерны даже для электронных схем, состоящих всего из нескольких элементов.В верхнем левом углу находится схема простейшего хаотического осциллятора, найденного физиками из IFJ PAN в Кракове. Справа — серия импульсов, очень похожая на нейронную активность, генерируемую одной из недавно открытых цепей. В нижнем ряду несколько так называемых аттракторов, иллюстрирующих сложность поведения новых цепей. (Изображение: IFJ PAN) (нажмите на изображение, чтобы увеличить)
«Электроника обычно ассоциируется с устройствами, которые работают точно и всегда в соответствии с ожиданиями.Наше исследование показывает совсем другую картину. Даже в электронных схемах, содержащих всего один или два транзистора, везде присутствует хаос! Предсказуемые и всегда одинаковые реакции электронных устройств, которые мы все используем в повседневной жизни, отражают не природу электроники, а усилия дизайнеров», — говорит первый автор статьи, доктор Людовико Минати (IFJ PAN).
Под хаосом мы обычно подразумеваем отсутствие порядка. В физике эта концепция работает несколько иначе: говорят, что схемы ведут себя хаотично, когда даже очень небольшие изменения входных параметров приводят к большим изменениям на выходе.Поскольку различные типы флуктуаций являются естественной чертой мира, на практике хаотические системы демонстрируют огромное богатство поведения — настолько большое, что точное предсказание их реакций очень трудно, а часто и невозможно. Таким образом, может показаться, что цепь ведет себя совершенно хаотично, хотя на самом деле ее эволюция следует определенному сложному образцу.
Хаотическое поведение настолько сложно, что по сей день не существует методов эффективного проектирования электронных схем такого типа, поэтому физики из IFJ PAN подошли к проблеме по-другому.Вместо того, чтобы строить хаотические осцилляторы с нуля, они решили… открыть их. Структура схем, состоящая из коммерчески доступных компонентов, была отображена как последовательность из 85 битов. В максимальной конфигурации смоделированные схемы состояли из источника питания, двух транзисторов, резистора и шести конденсаторов или катушек индуктивности, соединенных в цепь, содержащую восемь узлов. Подготовленные таким образом строки битов затем подвергались случайным модификациям. Моделирование проводилось на суперкомпьютере Cray XD1.
«Наш поиск был слепым, в гигантском пространстве предлагалось 2 в степени 85 возможных комбинаций. Во время моделирования мы проанализировали более или менее двух миллионов схем, так что это чрезвычайно малая площадь доступного пространства. Из них около 2500 схем показали интересные результаты. поведения», — говорит доктор Минати и подчеркивает, что хаотические электронные осцилляторы были известны и раньше. До сих пор, однако, казалось, что они встречаются лишь в нескольких вариантах и ​​что их построение требует определенных усилий и достаточно сложной системы.
Физики из IFJ PAN проанализировали поведение новых схем с помощью программы SPICE, обычно используемой при проектировании электронных схем. Однако в случае хаотического поведения возможностей моделирования SPICE оказалось недостаточно. Итак, 100 самых интересных схем были построены физически и протестированы в лаборатории.
Для улучшения качества сигналов, генерируемых во время испытаний, часто выполнялась тонкая настройка параметров компонентов.Со временем количество интересных схем сократилось до 49. Самый маленький хаотический генератор состоял из одного транзистора, одного конденсатора, одного резистора и двух индукционных катушек. Большинство найденных схем демонстрировали нетривиальное, хаотичное поведение с иногда поразительной степенью сложности.
Эту сложность можно визуализировать с помощью специальных графиков — аттракторов, геометрически отражающих характер изменений схемы во времени. Однако статистический анализ сигналов, генерируемых новыми осцилляторами, не выявил каких-либо следов двух важных свойств, присущих многим самоорганизующимся системам: критичности и мультифрактальности.
«Мы могли бы говорить о мультифрактальности, если бы разные участки диаграммы изменения напряжения, увеличенные в разных местах по-разному, обнаруживали изменения, сходные с исходными характеристиками. В свою очередь, мы имели бы дело с критичностью, если бы схема находилась в состоянии в что он мог в любой момент переключиться из регулярного в хаотический режим или наоборот. Мы не заметили этих явлений в исследованных генераторах», — объясняет проф. Станислав Дроздз (IFJ PAN, Краковский политехнический университет) и добавляет: «Критические системы, как правило, имеют больше возможностей реагировать на изменения в собственном окружении.Поэтому неудивительно, что критичность — явление довольно часто встречающееся в природе. Многое указывает на то, что системой, работающей в критическом состоянии, является, например, человеческий мозг».
Особый интерес представлял один из найденных осцилляторов, который генерировал всплески напряжения, напоминающие стимулы, характерные для нейронов. Сходство импульсов здесь было поразительным, но не полным.
«Наш аналог искусственного нейрона оказался намного быстрее своего биологического аналога: импульсы вырабатывались в тысячи раз чаще! Если бы не отсутствие критичности и мультифрактальности, скорость работы этой схемы позволяла бы говорить о электронный супернейрон.Возможно, такая схема существует, только мы ее пока не нашли. На данный момент мы должны довольствоваться нашим «почти супернейроном», — с улыбкой комментирует доктор Минати.
Физики из Кракова также продемонстрировали, что в результате объединения найденных цепей в пары появляются поведения еще большей сложности. Связанные цепи в одних ситуациях работали идеально синхронно, как музыканты, играющие в унисон, в каких-то одна из цепей брала на себя роль ведущей, а в третьих взаимная взаимозависимость осцилляторов была настолько сложной, что выявлялась только после тщательного анализа. статистики.
В целях ускорения развития исследований электронных систем, имитирующих поведение человеческого мозга, схемы всех схем, найденных физиками из IFJ PAN, были обнародованы. Любой желающий может загрузить их с: ftp://ftp.aip.org/epaps/chaos/E-CHAOEH-27-012707.

12 базовых вещей, которые вы должны знать

В сегодняшнюю современную эпоху у нас есть вся техническая помощь в виде приложений, учебных пособий и онлайн-инструментов для реализации наших проектов в области электроники.Несмотря на отсутствие технического образования, люди могут работать с электроникой очень эффективно и организованно. Однако, прежде чем использовать вышеупомянутые методы, необходимо ознакомиться с определенными навыками, которые закладывают базовую основу электронного проекта.

В результате мы составили набор базовых навыков работы с электроникой для начинающих, которые являются необходимым условием для достижения успеха. Более того, вы можете использовать их при ремонте простого устройства или при работе над проектом своей мечты.По сути, обращение с электроникой для практических целей может быть очень сложным, если вы не знаете, как обращаться с задействованными компонентами.

Итак, не ходите вокруг да около, давайте посмотрим на эти 10 основных навыков электроники для начинающих -:

1. Знание базовых компонентов

Цепь состоит из множества компонентов, разделенных на активные и пассивные. Первые обеспечивают и контролируют ток, тогда как вторые реагируют на поток напряжения и рассеивают/аккумулируют энергию.В основном каждая электронная схема состоит из следующих компонентов:

• Резистор: ограничивает протекание тока, который прямо пропорционален напряжению на клеммах резистора.

• Конденсатор: Состоит из 2 проводящих пластин с изолятором между ними.

• Микроконтроллер: это небольшой компьютер на одной ИС, который объединяет все опции микропроцессора.

• Индуктор: это катушка с двумя выводами, которая накапливает напряжение в виде магнитной энергии.

• Трансформатор: он содержит 2 витка проводов, которые позволяют изменять уровни тока и напряжения.

• Батарея: она преобразует химическую энергию в напряжение посредством электрохимических разрядных реакций и состоит из элементов, имеющих анод (+), катод (-) и раствор.

• Предохранитель: кусок проволоки, защищающий компоненты от разрушения при протекании через них чрезмерного тока.

• Диоды: диод, также известный как светодиод, позволяет току течь в одном направлении, блокируя ток, текущий в противоположном направлении.

• Транзисторы: Он содержит 3 клеммы, которые контролируют поток напряжения/тока и действуют как переключатель для электрических сигналов. Это может быть PNP или NPN.

• Интегральная схема: ИС, также известная как микросхема, представляет собой полупроводниковое устройство, состоящее из многочисленных резисторов, конденсаторов и транзисторов.

• Реле: Это переключатели, которые управляют цепями с помощью сигнала малой мощности.

• Переключатель: Он прерывает ток и регулирует поток тока от одного проводника к другому проводнику.

• Двигатель: преобразует электрическую энергию в механическую

.

2. Макет

Здесь вы можете подробно ознакомиться с различными частями и работой макетной платы.

Как упоминалось выше, макетная плата является основным компонентом схемы и используется для создания прототипов без пайки, что особенно полезно для начинающих. При прототипировании создается предварительная модель, которая затем используется для тестирования с последующей разработкой окончательной модели.На макетных платах можно легко разместить широкий спектр схем, от простых до сложных.

Итак, после того, как вы приступите к работе над проектом, первое, чему вы должны научиться, это расположить компоненты на макетной плате вместе с соединительными проводами.

3. Схема чертежа

Схемы действуют как универсальные пиктограммы для понимания и построения электроники. Каждый компонент, обсуждаемый в приведенном выше списке (и других), имеет определенный символ.Эти символы комбинируются с помощью различных программ. Схемы важны для проектирования схем, и пользователям доступно множество онлайн-инструментов для проектирования схем. Эти приложения и программное обеспечение предлагают виртуальный вид макетной платы, где вы можете научиться комбинировать все компоненты схемы.

4. Пайка

Несмотря на то, что вы можете взяться за пайку хлеба без пайки, знакомство с техникой пайки может открыть много возможностей для электронного проекта.Кроме того, его легко освоить, и он может помочь в изучении широкого спектра проектов, от простых до сложных. Для припайки компонентов к схеме используется паяльник, который содержит следующие детали:

• Паяльное жало: это часть утюга, которая нагревается и заставляет припой обтекать компоненты, тем самым соединяя их. Существуют различные формы и размеры наконечников, которые можно использовать в соответствии с потребностями проекта.

• Жезл: это часть, удерживающая наконечник и управляемая пользователем.Он изготовлен из изолирующих материалов, чтобы тепло от наконечника не передавалось на внешнюю часть зонда

.

• Основание: это блок управления, оснащенный электроникой, передающей тепло палочке. Он используется для регулировки температуры в соответствии с потребностями проекта.

• Подставка: подставка для утюга, также известная как подставка, удерживает утюг, когда он не используется. На рынке представлены различные виды колыбелей.

• Латунная губка: используется для удаления излишков припоя с окисленных жал паяльника.

5. Инструменты для демонтажа пайки

Примечание. Вы можете прочитать эту статью о пайке и распайке для получения подробной информации.

После изучения навыков пайки необходимо также иметь надлежащее ноу-хау по распайке. Это важно для случаев, когда вам нужно внести изменения в схему, например, для устранения неполадок, ремонта или замены. Для этого существуют различные инструменты; обычно вместе с паяльником используется либо фитиль для припоя, либо вакуумный насос.

В этом процессе паяльник используется для нагрева части платы, где должна быть применена пайка, а затем помещается устройство для всасывания или удаления ненужного компонента. Важно отметить, что следует использовать паяльник мощностью от 15 Вт до 30 Вт, потому что более высокая мощность может повредить плату, а также компоненты из-за избыточного тепла.

6. Использование мультиметра

Вы также можете прочитать наше руководство по использованию мультиметра для проверки целостности цепи.

Мультиметр — важный инструмент для измерения напряжения, тока, сопротивления и целостности цепи. Он также используется для тестирования батареи и устранения неполадок, обнаруженных в электрическом устройстве. По сути, мультиметр состоит из трех частей, включая экран дисплея (для цифрового типа), ручку выбора и пару портов.

Кроме того, типы зондов, доступных для этого инструмента, также различаются, например, зажимы типа «крокодил», крючки IC, тестовые зонды и пинцеты.Эти устройства доступны в широком ассортименте: от недорогих с базовыми функциями до дорогих с расширенными функциями, такими как автоматическое отключение и автоматический выбор диапазона.

7. Пистолеты для горячего клея

Пистолеты для горячего клея очень полезны в электронных проектах, когда необходимо приклеить определенные компоненты. Эти пистолеты содержат пластик, который действует как изолятор и, следовательно, снижает вероятность короткого замыкания. Он доступен по низкой цене и прост в использовании.

В набор входит пистолет и клеевые стержни, которые вставляются в пистолет. После этого при нажатии на спусковой крючок из сопла капает горячий клей. Однако из-за горячего клея важно соблюдать осторожность, так как избыточное тепло может повредить плату и компоненты. Еще одна важная вещь — содержать сопло в чистоте, удаляя остатки клея с помощью алюминиевой фольги.

8. Жидкая изолента

Это резиновая жидкая смесь, которая в основном используется при повреждении изоляции провода.Он предотвращает попадание влаги в помещение и довольно легко наносится. Перед его использованием необходимо убедиться, что место полностью обезвожено, на нем нет трещин и незакрепленных участков.

Чтобы использовать эту ленту, просто размешайте жидкость и нанесите ее на желаемое место с помощью кисти. Важно отметить, что 30% его соединений являются летучими, поэтому его нельзя подносить к открытому огню. Это отличная замена изоленте и термоусадочной ленте в тесных корпусах.

9. Тестирование

Помимо измерения напряжения, тока и сопротивления; существуют различные этапы, на которых нужно проводить тесты, чтобы убедиться, что с проектом все идет правильно. Сначала проверка непрерывности выполняется в положении «Выкл.», чтобы убедиться, что одна точка платы подключена к другой точке. Это также полезно при обнаружении короткого замыкания.

В дальнейшем мультиметром измеряют напряжение и ток в нужных точках платы.После этого включается питание, а затем код проверяется на наличие ошибок, определяя показания в виде 0 и 1. В целом, существуют разные фазы в зависимости от сложности проекта, при этом тестирование должно проводиться до тех пор, пока все не запустится. работает по планам.

10. Работа с проводами

Занимаясь электронными проектами, вы столкнетесь с ситуациями, когда вам придется работать с проводами, разрезая и зачищая их. Для этой цели на рынке доступны различные инструменты, но важно выбрать правильный инструмент, чтобы не повредить компоненты или схему.Ниже приведен список инструментов для зачистки проводов, из которых вы можете выбрать.

• Регулируемый инструмент для зачистки проводов:

Это инструмент в виде ножниц с выемкой, стоит около 1,25 доллара. Это может повредить провод, если он соскользнет с регулировки.

• Устройство для снятия манометра:

Это самый распространенный вид стриппера, доступный по цене и не требующий настройки.

• Саморегулирующийся автоматический инструмент для зачистки проводов:

Это автоматический инструмент для зачистки проводов, при котором пользователь должен просто поднести провод ко рту и сжать ручку.Это дорого, но работает быстрее, чем остальные инструменты.

• Автоматический инструмент для зачистки проводов:

Это комбинация калиброванного и саморегулирующегося стриппера. Он работает, захватывая провод и закрывая его челюсти, после чего изоляция вытягивается.

11. Источник питания проекта

Важным фактором при построении электронной схемы является выбор источника питания. Кроме того, вам необходимо определить напряжение и ток, необходимые для проекта.Следующее, что вы должны знать, это как подключить блок питания к цепи.

Ниже перечислены четыре источника питания -:

• USB-кабель: если вы используете базовую макетную плату

• Настольный источник переменного тока постоянного тока: если вы занимаетесь бизнесом.

• Преобразователь переменного тока в постоянный: когда одна и та же макетная плата используется снова и снова.

• Аккумуляторы: если проект базируется в удаленном месте, где нет доступа к настенным розеткам

12.Обеспечение безопасности

Обеспечение безопасности всегда важно, независимо от типа проекта и уровня знаний пользователя. Тем не менее, новичкам нужно уделять особое внимание, так как у них нет опыта работы с ситуациями. Поэтому убедитесь, что вы прошли следующие советы для этого

          • Надевайте защитные очки и перчатки, когда этого требует ситуация.

          • Перед работой с цепью убедитесь, что питание отключено.

• Следите за тем, чтобы это место было сухим, а части тела – сухими.

• Будьте осторожны с паяльником и следите за тем, чтобы его мощность не превышала рекомендуемых значений.

• Если вы чувствуете, что что-то горит, немедленно отключите питание и проверьте цепь.

• Убедитесь, что ваше рабочее место хорошо проветривается.

• Держите огнетушитель и аптечку рядом с рабочим местом

.

Вышеупомянутый список включает очень простое руководство для начинающих, работающих с проектами в области электроники.Это только схема, а на практике каждый из этих навыков, понятий и терминов приходится изучать детально. Однако, если у вас есть надлежащее ноу-хау в отношении этих базовых навыков работы с электроникой для начинающих, вы сможете довольно эффективно выполнять свои проекты и эксперименты.

Вы можете прочитать наш блог и раздел статей, чтобы узнать больше об электронике, промышленности и технологиях.


Filed Under: Tech Articles

 


Ускоренный курс базовой электроники — Duke Electric Vehicles

Электрический потенциал очень похож, за исключением того, что он похож на энергию, которой обладает электрон в какой-то момент.Если у вас есть батарея, на одной стороне много-много лишних электронов, а на другой стороне не так много лишних электронов. Вы можете себе представить, что произвольный электрон хотел бы переместиться с переполненной стороны с большим количеством электронов на просторную сторону с меньшим количеством электронов, но без провода, соединяющего две стороны, туда просто не добраться. Если вы создадите цепь, обеспечивающую путь от одной стороны к другой, электроны помогут вам выполнять полезную работу, когда они опустятся в место с более низкой энергией.Разница в концентрации электронов определяет разницу напряжений между двумя точками. Аккумулятор 1 вольт подобен мрамору, который находится на высоте 1 фут над полом, а аккумулятор 2 вольта подобен мрамору, который находится на высоте 2 фута над полом.

Вы можете заметить, что мрамор может упасть на землю, но если вы выкопаете яму, он также может продолжать падать ниже. Как же тогда вы определяете гравитационный потенциал? Согласно соглашению физиков, гравитационный потенциал определяется как нуль, если шарик находится бесконечно далеко от Земли, и отрицателен для любого конечного расстояния до центра Земли.На практике это бесполезно, и часто мы придерживаемся одной из двух систем: (1) высота шарика относительно земли или (2) разница высот между двумя шариками/местоположениями. То же самое касается напряжений — в большинстве случаев нас интересуют только относительные напряжения между двумя точками в цепи. Однако иногда мы связываем напряжения с электрическим потенциалом буквальной грязи в земле и называем это «земляной землей» или «истинной землей». Забавно, что третий «необязательный» контакт электрической розетки представляет собой прямое соединение с реальной землей и, хотя часто не нужен для правильной работы прибора, часто включается в приборы высокой мощности из соображений безопасности — ваше тело и большинство объекты обычно имеют напряжение, близкое к заземлению (поскольку ваши ноги касаются земли), и если устройство начало отклоняться от истинной земли, со временем может произойти значительное повышение напряжения.Кроме того, из-за того, как спроектирована трехфазная электросеть, для энергоемких устройств часто требуется истинное заземление, чтобы избежать проблем с балансировкой нагрузки и удержанием нейтральной линии рядом с землей.

Ток

Ток является мерой потока электронов через цепь. Ток измеряется не между двумя точками, а через точку провода в цепи. Чтобы измерить ток, вы должны физически перерезать провод и вставить устройство между разрезами (на самом деле существуют и другие способы измерения тока с помощью измерения магнитных полей, но мы пока о них забудем).Ток абсолютно должен быть одинаковым везде на непрерывном проводе. Читайте дальше, если вы не очень хорошо знакомы с текущим.

Если напряжение подобно высоте шарика, то ток подобен измерению количества шариков, стекающих по мраморной дорожке. Если у вас очень узкая дорожка, по которой за раз может двигаться только один шарик, количество шариков, которые могут пересечь дорожку за фиксированный промежуток времени, относительно невелико, но если у вас очень широкая дорожка, по которой могут катиться 20 шариков, рядом, то количество шариков, которые могут пересечь дорожку за то же время, увеличивается примерно в 20 раз.18 электронов.

Важным моментом является то, что, поскольку ток представляет собой поток электронов, в любой точке соединения проводов должен быть тот же ток на входе и выходе. Это потому, что в противном случае было бы накопление электронов, которым некуда было бы деваться, или нехватка электронов. Это было бы похоже на то, как если бы шарики попадали в водоворот, который выходил бы оттуда — куда бы шарики делись?!? Заряд будет накапливаться так быстро, что для большинства схем не существует ситуации, в которой входной ток не равен выходному току (за исключением статического электричества).Точно так же соединение нескольких устройств в линию означает, что ток через каждое из них должен быть одинаковым, потому что электроны не могут просто всасываться в устройства, никогда не выходя из них, или наоборот.

Как вы можете себе представить, шарики обычно текут, только если на дорожке есть некоторая разница в высоте. Точно так же ток обычно существует только при некотором перепаде напряжения в цепи, и ток обычно течет от высокого напряжения к низкому напряжению (существуют исключения, если шарики начинают двигаться с некоторой скоростью).Множество шариков, катящихся вниз с большой высоты, могут производить больше энергии, чем (а) меньшее количество шариков, падающих с той же высоты, или (б) такое же количество шариков, падающих с меньшей высоты. Это подводит нас к идее мощности в электрической цепи.

Мощность

Мощность — это мера скорости передачи энергии. С точки зрения электричества получается, что мощность ( P ) равна напряжению ( V ), умноженному на ток ( I ) (запомните это):

P = I*V

Единица мощности это Вт ( Вт ) и, удобно, 1 ватт определяется как (1 вольт) * (1 ампер) .Энергия определяется как интеграл энергии по времени. Для людей, занимающихся предварительным исчислением, энергия — это просто количество энергии, умноженное на количество времени, в течение которого мощность применяется. Единица СИ для энергии, Джоуль ( Дж ), определяется как (1 ватт) * (1 секунда).  Использование меньшего количества энергии может означать использование меньшего количества энергии, использование ее в течение меньшего времени или и то, и другое.

В контексте электромобилей мощность может быть эквивалентно выражена как сила * скорость (или крутящий момент * скорость вращения , если это более полезно).

1 Вт = (1 В) * (1 А) = (1 Н) * (1 м/с) = (1 Нм) * (1 рад/с)

Таким образом, если вы хотите, чтобы двигатель давал больший крутящий момент при учитывая скорость, вам нужно больше мощности. Если вы хотите, чтобы двигатель работал быстрее, но давал такой же крутящий момент, вам нужна большая мощность. Если вы хотите потреблять меньше энергии, вам нужно (а) двигаться медленнее, (б) использовать меньший крутящий момент или (в) иметь более эффективную трансмиссию.

Многие устройства моделируются как активные нагрузки. Сопротивление ( R ) может быть выражено как падение напряжения на элементе, деленное на ток через элемент.Часто мы выражаем это эквивалентно (запомните это):

В = I*R

Сопротивление использует единицу измерения «Ом» ( Ом ).

Интуитивно понятно, что сопротивление — это именно то, на что это похоже — сопротивление потоку электричества. Меньшее сопротивление означает, что электроны могут течь легче, и, следовательно, для того же тока требуется меньший потенциал напряжения (или для того же потенциала напряжения будет течь больший ток).

В электронике нам часто легче понять источники напряжения — устройство, которое создает на себе постоянный потенциал напряжения (т.е. батарея 3 В генерирует потенциал напряжения 3 В на своих клеммах). Поскольку ток и сопротивление обратно пропорциональны, если мы хотим получить больше тока/мощности от цепи, нам нужно устройство с очень низким сопротивлением. Если мы хотим сохранить энергию, нам нужно большое сопротивление. Вот почему обогреватели имеют толстые спирали, а грелки для рук с батарейным питанием — провода — чем толще металл, тем меньше сопротивление. Если вы знакомы с динамиками, вы также можете знать, что для динамика на 4 Ом требуется более мощный усилитель, чем для динамика на 8 Ом.2) * R

Эти 2 альтернативных выражения также полезно зафиксировать в памяти. Мой профессор научил нас глупой стишке:

мерцай, мерцай, звездочка,

Сила равна I в квадрате R!

Электронные устройства, называемые резисторами, представляют собой устройства с фиксированным сопротивлением и часто используются для ограничения величины тока, проходящего через цепь по разным причинам. Они стоят десять центов, что делает их основой для большей части схемотехники на уровне платы.

Я не буду вдаваться в подробности об этих двух, потому что они не очень интуитивно понятны и имеют ограниченные варианты использования. По сути, они не любят перемен и сделают все возможное, чтобы их состояние не изменилось. Конденсатору не нравится переменное напряжение, и поэтому он будет поглощать или высвобождать заряд, чтобы попытаться сохранить постоянное напряжение на нем. Это что-то вроде крошечной TINY перезаряжаемой батарейки. Обычно вы кладете 1 или несколько конденсаторов на землю и питаете провода вычислительного чипа, чтобы убедиться, что напряжение питания не «пульсирует».Если микросхеме внезапно требуется больше энергии (эквивалентное сопротивление микросхемы внезапно падает), конденсатор может подавать небольшой ток, чтобы предотвратить слишком сильное падение напряжения. Как правило, размещайте конденсатор 0,1 мкФ между выводами питания любой микросхемы и более (параллельно), если она особенно чувствительна или сложна. Размещение больших (например, 2400 мкФ) конденсаторов на «шумных» устройствах (как и во многих схемах привода двигателя) также является хорошей идеей. Катушки индуктивности аналогичны конденсаторам, за исключением того, что они сопротивляются изменениям тока, а не напряжения — они обеспечивают потенциалы напряжения, чтобы предотвратить изменения тока.Катушки индуктивности, как правило, менее распространены, потому что, среди прочего, пики тока обычно с меньшей вероятностью ломают устройство или мешают работе, чем пики напряжения.

19 инструментов, необходимых для работы с электроникой — O’Reilly

Примечание редактора: это Глава 3 из «Практической электроники: компоненты и методы» Джона М. Хьюза; любые перекрестные ссылки на другие разделы книги будут недействительны, так как эта глава взята из более крупной работы.

Инструменты

Инструменты для электроники — это гораздо больше, чем просто отвертки и пассатижи
. В то время как большинство обычных инструментов можно найти в местном магазине бытовой техники или товаров для дома
, многие из них уникальны для электронной промышленности
. Эти специализированные инструменты развивались в течение многих лет, в некоторых
случаях они начинались как модифицированные версии обычных типов хозяйственных магазинов,
и в других случаях были разработаны с самого начала для удовлетворения конкретных потребностей.

По большей части вам не нужно тратить много денег на необычные инструменты
, если вы придерживаетесь стандартного оборудования, описанного в недоступном
, и избегаете таких вещей, как компоненты для поверхностного монтажа с выводами со сверхмалым шагом.
Если вам нужно использовать интегральную схему (ИС) с чем-то вроде 144 выводов с промежутками толщиной с волос между выводами, то вам, вероятно, следует подумать о том, чтобы заплатить кому-то, кто смонтирует ее для вас с использованием экранированной паяльной пасты и системы пайки оплавлением. Только для одного проекта, возможно, не стоит тратиться на приобретение приличного настольного микроскопа и причудливой паяльной станции для поверхностного монтажа, а затем обучение их использованию.

Учитесь быстрее.Копай глубже. Смотрите дальше.

В этой главе представлен обзор некоторых распространенных инструментов, которые вам следует иметь в наличии для работы с современной электроникой. Он не предназначен для использования в качестве исчерпывающего или исчерпывающего руководства по
. Существуют ручные инструменты, электроинструменты и
стационарных инструментов для затяжки, резки, сверления и обрезки. Другие инструменты
используются для пайки, проверки и отделки. Я бы посоветовал
приобрести каталоги таких компаний, как Digikey и Mouser
, и просмотреть разделы инструментов.Если у вас поблизости есть хороший магазин электроники
, может быть полезно просмотреть его стеллажи, чтобы получить представление о том, что доступно, и лично изучить инструменты.

Предупреждение

Некоторые инструменты, описанные в этой главе, могут серьезно травмировать вас при неправильном или неосторожном
использовании. Всегда надевайте защитные очки при работе с электроинструментом
, а также всегда читайте и соблюдайте меры предосторожности производителя
, прилагаемые к инструменту.

Отвертки

Для каждого типа винтов есть отвертка.Для большинства задач вам понадобится базовый набор из
отверток, таких как показанные на рис. 1-1.

Рисунок 1-1. Отвертки

Однако, если вы планируете разбирать бытовую электронику или игрушку, то
вам также могут понадобиться отвертки довольно необычного типа. В таких ситуациях необходим набор миниатюрных отверток
и специальных отверток, таких как показанная на рис. 1-2.
Такие наборы можно найти на eBay. Только учтите, что эти импортные инструменты, как правило, изготавливаются не из самого качественного металла (поэтому они такие недорогие), и при неправильном использовании их легко испортить.

Рисунок 1-2. Миниатюрные отвертки

Доступны наборы комбинированных отверток, в которых используется обычная рукоятка и набор бит
. На рис. 1–3 показан набор с прорезями, крестообразным шлицем, шестигранником, Y, 90 999 и другими стилями.

Рисунок 1-3. Комбинированный набор драйверов
Наконечник

Хотя недорогие комбинированные наборы могут показаться ответом на
все, что нужно вашему водителю, вы должны помнить, что вы получаете то, за что платите.
Инструментальные насадки в этих наборах не всегда сделаны из лучшего металла и имеют тенденцию быть хрупкими.Ручки также могут ослабнуть или даже сломаться, если
сильно нагрузить. При этом иногда единственное место, где можно найти действительно нужного вам чудаковатого водителя
, — это один из этих импортных комбинированных комплектов.

Клещи

Плоскогубцы, доступные в хозяйственном магазине или других местах,
подходят для многих задач, но они не всегда идеально подходят для работы с электроникой. На рис. 1–4 показан набор типичных инструментов
, которые вы можете найти в магазине автозапчастей или в магазине товаров для дома.

Рисунок 1-4. Выбор различных обычных пассатижей

Большие губки обычных пассатижей удобны для захвата неподатливых болтов
или удерживания жесткой пружины при установке ее на место. Но эти
таких же больших челюстей не могут справиться с такими вещами, как выводы резистора. Для
такого типа задач вам нужен другой инструмент.

Специальные плоскогубцы доступны с узкими наконечниками и даже с изгибом
под углом 90 градусов. Плоскогубцы с острыми губками, показанные на рис. 1-5, являются обычным инструментом
в любом наборе инструментов для электроники.Но, как и любой инструмент, они
предназначены для определенного набора приложений, которые в обсуждаемом разделе отсутствуют.

Рисунок 1-5. Плоскогубцы с тонкими губками

Так называемые пассатижи монтажные — привычный инструмент для всех, кто имеет дело с бытовой или промышленной электропроводкой
. Первоначально они были разработаны
для использования электриками, отсюда и название. Эти инструменты
прочны и универсальны, их можно использовать для сгибания проводов большого сечения, обрезки винтов и небольших болтов
, а также для протягивания кабеля через узкие каналы или кабелепроводы, а некоторые типы имеют вырезы
для обжима разъемов с наконечниками.Иногда их используют, чтобы забить винт
или бетонный анкер в исходное положение, за что они получили прозвище
молоток электрика . На рис. 1-6
показан типичный пример. Вы можете найти их в магазинах бытовой техники и товаров для дома
, у интернет-поставщиков и в большинстве торговых точек электроснабжения.

Рисунок 1-6. Пассатижи обходчика

Кусачки

Как и в случае с плоскогубцами, типичные кусачки из хозяйственного магазина
подходят для перерезания проводов для домашней электропроводки и автомобильных работ, но они
не предназначены для электроники.Имеются специальные резаки с лезвиями
, предназначенными для резки заподлицо с поверхностью для обрезки выводов компонентов
на печатной плате (PCB) как можно ближе, а некоторые типы имеют встроенные фиксаторы для
предотвращения отлета обрезанных выводов и проводов. . На рис. 1-7
показаны так называемые фрезы заподлицо типа , которые чаще всего используются в электронике.

Рисунок 1-7. Кусачки для проволоки заподлицо

Бокорезы, показанные на рис. 1-8
, вместе с парой концевых кусачек (также известных как кусачки ) являются распространенными типами инструментов для резки проволоки.Как упоминалось ранее, они не предназначены специально для работы с электроникой
, но их можно и нужно использовать для задач
, которые слишком требовательны к резакам заподлицо.

Рисунок 1-8. Бокорезы и концевые кусачки (кусачки)

Бокорезы бывают разных размеров: от небольших, таких как инструмент
, показанный на рис. 1-8, до крупных режущих инструментов, используемых электриками
и в промышленности. Концевые кусачки полезны для откусывания
проводов близко к поверхности и могут использоваться для (осторожного!) удаления
небольших стержней или отделочных гвоздей, при условии, что вы будете осторожны, чтобы
не приложили чрезмерных усилий и не сделали зазубрины на лезвиях.

При использовании кусачек
, предназначенных для работы с электроникой, следует помнить об одном важном моменте: не режьте твердые предметы, которые могут оставить зазубрины или выемки на лезвиях
. Другими словами, используйте пару плоскогубцев
или тяжелых кусачек для таких вещей, как проволока для вешалок для одежды или пружинная сталь
, бокорезы для изолированного провода большого сечения и заподлицо кусачки
только для выводов компонентов и тонкой проволоки. После того, как ваши кусачки для заподлицо
были надрезаны, эта часть лезвия становится бесполезной
(за исключением, возможно, зачистки проводов малого сечения, но для этого есть лучшие инструменты
).

Инструмент для зачистки проводов

Попытка снять изоляцию с провода с помощью чего-то вроде пары кусачек
заподлицо или бокорезов в лучшем случае рискованна. Если вы не очень, очень
хороши, существует явная вероятность того, что провод будет надрезан, и когда это произойдет, надрез может привести к разрыву провода. Некоторые типы плоскогубцев включают в себя встроенные инструменты для зачистки проводов, но они не всегда
работают так хорошо, и они фиксируются для одного размера провода. Лучший вариант
 – это инструмент, специально предназначенный для зачистки проводов, подобный показанному на рис. 1-9
.

Рисунок 1-9. Простые ручные клещи для зачистки проводов

Вы можете отрегулировать клещи для зачистки проводов, показанные на рис. 1-9, с помощью установочного винта
, который виден на нижней рукоятке. При правильной настройке они хорошо справятся с задачей
, удаляя большинство типов изоляции, не повреждая основной провод. Подобные ручные инструменты для зачистки проводов
можно настроить на любой размер провода от 10 до
24 AWG (американский калибр проводов), но их может быть трудно использовать для проводов большего сечения.

Конечно, существуют и более сложные устройства для зачистки проводов, такие как автоматические устройства для зачистки проводов
, показанные на рис. 1-10.

Автоматические устройства для зачистки проводов отрезают и удаляют до 1 дюйма изоляции за один шаг,
многократно удаляют один и тот же объем изоляции каждый раз. Инструмент
, показанный на Рисунке 1-10, работает с проволокой калибра от 8 до 22, а сменный набор лезвий
доступен для проволоки калибра от 16 до 26.

Как и следовало ожидать, существуют также электрические версии автоматических инструментов для зачистки проводов
. Это дорогие сверхмощные инструменты, предназначенные для работы на производственной линии
, и их обычно не найти в типичном маленьком магазине.

Рисунок 1-10. Автоматические инструменты для зачистки проводов

Существует также тип инструмента, который объединяет в одном инструменте обжимной инструмент, кусачки для винтов
, кусачки для проводов и инструмент для зачистки проводов. Эти
распространены в хозяйственных магазинах, но я не рекомендую их для зачистки проводов.
Когда этот тип инструмента используется для зачистки провода, он имеет тенденцию натягивать изоляцию
, а не резать ее чисто, и иногда в инструменте просто нет
подходящего отверстия для зачистки провода.С двумя типами инструментов для зачистки, показанных здесь
, вы можете либо настроить инструмент точно на нужный размер, либо вы можете положиться на набор
лезвий и захватных губок, чтобы выполнить чистую работу, не требуя
борьбы с проволокой.

Обжимной инструмент

Если вы работаете с разъемами, в которых используются обжимные клеммы, то
обжимной инструмент необходим. На самом деле нет другого способа сделать хорошее соединение
с этими типами разъемов. Прямоугольные соединители, в которых используются вставные гнездовые клеммы
, легко доступны, и они бывают различных стилей и размеров.Обжимные инструменты варьируются от простых вещей, которые выглядят
как плоскогубцы, до храповых устройств аэрокосмического класса со сменными обжимными частями
, называемыми матрицами , для различных размеров контактов. На рис. 1-11
показан относительно недорогой инструмент для работы с обжимными контактами, такими как
, которые используются в прямоугольных разъемах. Цены на инструменты варьируются от 30
долларов до более 500 долларов.

Рисунок 1-11. Обжимной инструмент для маленьких контактов

Не пытайтесь использовать обжимной инструмент из автомагазина или хозяйственного магазина
для миниатюрных электронных разъемов.Это не сработает. Эти инструменты, такие как
, показанный на рис. 1-12, предназначены для использования с соединителями
, такими как лепестковые наконечники и бочкообразные соединения, используемые в автомобильной проводке,
, и для этих типов приложений они подходят. Они просто не будут работать
с очень маленькими клеммными частями, используемыми в миниатюрных разъемах.

Рисунок 1-12. Инструмент для обжима наконечника лопатки

Обратите внимание, что инструмент для обжима на рис. 1-12 имеет другие элементы
, помимо точек обжима. Такой инструмент может резать и зачищать провода,
, а также подрезать крепежные винты.Иногда он может пригодиться в магазине электроники
, но может не найти большого применения.

Примечание

Попробуйте использовать правильный инструмент, предназначенный для определенных контактов или клемм. Вы,
, можете получить набор обжимных инструментов (это типично), но когда
вам нужен инструмент, только правильный инструмент сделает работу правильно.

Наконец, если вы планируете работать с такими вещами, как разъемы «F», используемые с проводкой кабельного телевидения
, или создавать собственные кабели Ethernet, вам понадобятся инструменты для обжима
для этих приложений.Вы можете найти инструменты для видео- и телефонных разъемов
в хорошо укомплектованном магазине товаров для дома, а также есть несколько источников
комплектов для изготовления Ethernet-кабелей RJ45, доступных в Интернете.

Торцовые и шестигранные отвертки

Вы можете найти базовый набор головок в любом магазине автозапчастей, скобяных изделий или товаров для дома
. Эти наборы обычно имеют размеры головок от 1/4 дюйма
до 3/4 дюйма, причем некоторые из них меньше, а некоторые больше.
зависит от того, сколько вы готовы потратить.Розетки бывают метрических размеров, например,
. На рис. 1–13 показан стандартный комплект в пластиковом футляре для переноски.
Но, как и многие другие распространенные инструменты, эти наборы не предназначены для электронной промышленности
. Скорее, они предназначены для автомобилей и других тяжелых условий эксплуатации
. Тем не менее, неплохо иметь приличный сокет
.

Рисунок 1-13. Типовой набор трещотки и гнезда

Отвертки для гнезд, сделанные специально для работы с электроникой, обычно не входят в комплект
с трещоткой.Скорее, набор представляет собой набор инструментов, которые вставляются в обычную рукоятку
, или каждый инструмент имеет встроенную рукоятку, как набор, показанный на рис. 1-14
.

Также обратите внимание, что набор комбинированных инструментов, показанный на Рисунке 1-3, поставляется
с семью метрическими головками, а другие комплекты доступны с длинными (например, глубиной
) головками, которые могут надеваться на выступающий винт или стержень болта.

Для винтов и болтов с внутренним шестигранником вам понадобится шестигранный ключ или шестигранный ключ,
, также называемый шестигранным ключом .Они поставляются в стандарте
по стандарту ANSI/ASME (т. е. на английском языке), а типичный небольшой набор в держателе показан на Рисунке 1-15.

Рисунок 1-14. Набор инструментов для головокРисунок 1-15. Стандартный набор шестигранных ключей (шестигранные ключи)

Эти шестигранные ключи имеют наконечники со сферической головкой, поэтому их иногда называют
шаровыми отвертками . Это удобная функция, которая позволяет гаечному ключу прикладывать крутящий момент 90 999 к крепежному элементу без необходимости прямого совмещения с осью 90 999 болта или винта. Как вы также можете видеть, этот конкретный набор уже
имеет некоторый пробег, но это нормально.Инструменты не обязательно должны быть красивыми, чтобы
работало хорошо.

Я бы не рекомендовал так называемые инструменты с Т-образной рукояткой ,
, такие как пример, показанный на рис. 1-16, для работы с электроникой, в основном из-за дороговизны,
, но это в значительной степени личный выбор. Этот тип инструмента популярен в оптических науках
, где он используется для точной регулировки креплений объектива
и зеркал, и иногда его можно найти в среде аэрокосмического производства
. Эти инструменты реже встречаются в лабораториях или магазинах электроники, однако
.

Рисунок 1-16. Пример шестигранного ключа с Т-образной рукояткой

. Я бы порекомендовал приобрести торцевые головки и шестигранные ключи метрических размеров ANSI/ASME и
, особенно если вы планируете взломать существующее потребительское или промышленное устройство
какого-либо типа. Большая часть бытовой электроники в наши дни собирается с использованием метрических крепежных деталей
, но большая часть промышленного оборудования, произведенного в США, по-прежнему соответствует стандарту
ANSI/ASME.

Зажимы

Зажимы

предназначены для оказания давления, чтобы удерживать что-либо, будь то один кусок провода
, электронный компонент или два куска металла.Зажимы могут быть заблокированы или завинчены в нужное положение, и они сохраняют давление на
все, что они захватывают, до тех пор, пока их не отпустят. Технически, даже обычный зажим типа «крокодил»
представляет собой тип зажима, и его можно найти в этой роли как часть
так называемых гаджетов «из третьих рук», подобных показанному на рис. 1-17.

Рисунок 1-17. Приспособление «из третьих рук» для удерживания работы небольшими струбцинами

Некоторые виды струбцин выглядят как тонкие губки с ножницеобразными ручками
. Также известные как гемостаты , это просто перепрофилированные медицинские инструменты.
На рис. 1-18 показаны некоторые из различных типов, доступных для покупки
из нескольких источников. В прошлом подобные инструменты использовались
в качестве радиаторов для пайки таких вещей, как транзисторы, в схему
«точка-точка». С широким распространением печатных плат и паяльников
с регулируемой температурой стало возможным припаивать детали
к печатной плате, не слишком беспокоясь о тепловых повреждениях (при условии, конечно, что
человек, владеющий паяльником, имеет хорошую физическую подготовку). технику
и не задерживается на соединении слишком долго).

Кровоостанавливающий зажим полезен, когда вам нужно удерживать на месте некоторые детали для пайки,
например, два куска проволоки или выводы компонентов. Они также полезны для хранения
предметов, пока клей затвердевает, или просто для того, чтобы что-то не мешалось.

Рисунок 1-18. Кровоостанавливающие зажимы (зажимы)

Для крупных работ доступны различные типы зажимов, от миниатюрных С-образных зажимов
до пластиковых подпружиненных устройств, которые выглядят как прищепки на стероидах
. Многие из зажимов, используемых для деревообработки, также можно использовать для работы с электроникой
, если вы помните, что они могут нагреваться, а пластиковые зажимы
, предназначенные для дерева, могут не сработать, если обрабатываемые детали, которые они
держат, слишком сильно нагреваются. теплый.

Для работы с металлом всегда популярным С-образным хомутом часто является хороший первый выбор
. На рис. 1–19 показаны некоторые из доступных типов. Я рекомендую
держать несколько меньших в вашем наборе инструментов. Вам может понадобиться или не понадобиться
больших размеров, но иметь парочку поблизости — неплохая идея.

Рисунок 1-19. С-образные зажимы

Тиски

Маленькие тиски — незаменимый инструмент в любом магазине. На рис. 1-20 показаны слесарные тиски типа
, обычно используемые при работе с электроникой. В отличие от более крупных литых и кованых собратьев
, эти тиски легкие, головка может вращаться и принимать
различных положений, а губки снабжены пластиковыми накладками для предотвращения повреждения
хрупких предметов.Этот изготовлен PanaVise, и он
состоит из основания модели 300 и головки тисков модели 301.

Небольшие тиски, показанные на рис. 1-20, также могут быть встроены в компактную рабочую станцию ​​
, как показано на рис. 1-21. Помимо самих тисков, в комплект поставки
входят держатель паяльника, держатель печатной платы и тяжелое основание.
Это держатель печатной платы PanaVise модели 315 с основанием модели 300, все
которого прикреплены к большему основанию с держателями для паяльника
и катушки с припоем.Он также имеет утопленные лотки в основании для хранения
чистящих губок для паяльников.

Рисунок 1-20. Небольшие слесарные тиски для работы с электроникойРисунок 1-21. Компактная рабочая станция на основе небольших электронных тисков

Тиски, показанные на рис. 1-20, не подходят для гибки металла или выбивания
застрявшего стального установочного штифта. Для этого вам понадобится что-то вроде
, показанного на рисунке 1-22. Большим недостатком такого инструмента является то, что он действительно должен иметь постоянное местоположение — очень надежное постоянное местоположение.Так что, если вы не считаете, что
вам может понадобиться выполнить некоторые легкие работы по металлу, вы, вероятно, можете отказаться от тяжелых тисков
.

Рисунок 1-22. Большие верстачные тиски

На Рисунке 1-23 показан несколько уменьшенный вариант рисунка 1-22. Эта модель
предназначена для крепления к краю стола или верстака и подходит для многих легких задач
.

Рисунок 1-23. Зажимные верстачные тиски

Rotary Tools

Хороший вращающийся инструмент — один из самых универсальных инструментов, которыми вы можете владеть. Доступно
многих типов, от очень дешевых и несколько хлипких до
солидных инструментов, подходящих для использования на производственной линии.Некоторые модели поставляются с
скоростями, а некоторые имеют бесступенчатую регулировку скорости.

Вращающийся инструмент чрезвычайно полезен для вырезания небольших квадратных отверстий в пластиковой коробке
, обрезки печатной платы немного большего размера, чтобы она поместилась в корпус, сверления отверстий
в печатной плате и выполнения других задач, для которых требуется небольшой инструмент с большим количеством инструментов.
вариантов крепления. На рис. 1-24 показан типичный агрегат с регулируемой скоростью.

Рисунок 1-24. Вращающийся инструмент

. Вы также можете приобрести различные насадки для вращающихся инструментов
в виде наборов в большинстве хозяйственных магазинов и центров улучшения дома
, как показано на рис. 1-25.Из всего этого
наиболее полезными насадками являются, вероятно, миниатюрные отрезные диски,
шлифовальные барабаны и режущие наконечники. Я покупаю отрезные диски в больших упаковках,
, так как они быстро заканчиваются. Если вы строите детализированные корабли модели
или нестандартные украшения, другие насадки также могут быть полезны, но они не очень важны для работы с электроникой
.

Рисунок 1-25. Насадки для вращающихся инструментов (комплект принадлежностей)

При выборе вращающихся инструментов следует помнить, что все различные насадки
используют один и тот же размер вала, обычно 1/8 дюйма, а
патрон (часть, которая захватывает вал) рассчитан только на этот размер.
Другими словами, вы не можете взять сверло 9/64 и ожидать, что оно сработает.
не будет, без адаптера или другого патрона. В то время как дрель поставляется с патроном
, который можно отрегулировать для работы с битами разного диаметра, вращающийся инструмент
обычно этого не делает.

Наконечник

Вращающийся инструмент на самом деле не является дрелью. С правильным сверлом его можно использовать как сверло
для мягких материалов и печатных плат, но у него нет крутящего момента
настоящего сверла.Вращающийся инструмент легко сжечь, если использовать его для чего-то, для чего он
не предназначен, поэтому, если вам нужно просверлить отверстия, вам действительно нужно
взять дрель.

Измельчители

Небольшая настольная шлифовальная машина — удобная вещь. В целом, шлифовальные машины являются полезными инструментами
, и они могут сэкономить вам много времени, когда вам нужно придать форму кончику отвертки, снять угол
со скобы, чтобы он подходил, или очистить край детали. из алюминия
или прозрачного акрила.Вы можете приобрести устройство, подобное устройству
, показанному на рис. 1-26, в компании Harbour Freight примерно за 40 долларов США, а некоторые модели
поставляются со съемным поворотным инструментом с гибким кабелем, как показано на рисунке.

Рисунок 1-26. Небольшая настольная шлифовальная машина с вращающимся приспособлением

Если вы не планируете затачивать лезвия газонокосилки или заниматься какой-либо другой тяжелой работой
, вам, вероятно, не нужна мощная шлифовальная машина. Эти устройства оснащены мощными двигателями
, часто поставляются со встроенными рабочими фонарями и доступны в
версиях как для настольного, так и для напольного монтажа.

Инструмент, который я считаю чрезвычайно полезным, — это угловая шлифовальная машина, например
, показанная на рис. 1-27. Возможно, он вам не всегда нужен, но когда возникает потребность
, на самом деле нет ничего другого, что могло бы выполнить работу так же быстро и эффективно, как этот инструмент. Вы можете использовать его для резки металлических профилей малого диаметра
и труб. Вы также можете использовать его, чтобы удалить конец крепежного винта или болта, который
слишком далеко выступает за гайку, или удалить головку глухой заклепки или разрушенного винта
, не прибегая к сверлению.Его также можно использовать для разрезания алюминиевого шасси
, если вы хотите использовать его часть для чего-то другого, и, если вы используете его
осторожно, вы даже можете вырезать квадратные или прямоугольные панели доступа в металлическом ящике.

Рисунок 1-27. Ручная угловая шлифовальная машина

Недостатком угловой шлифовальной машины является то, что это громкий — очень громкий — и мощный инструмент.
Он также довольно опасен и может очень быстро
нанести серьезные травмы, если вы позволите ему уйти от вас. Всегда используйте боковую рукоятку, надевайте плотные перчатки
, используйте защитные очки и никогда не пытайтесь управлять инструментом одной рукой.Эти инструменты
не очень подходят для тонкой, точной работы (используйте для этого вращающийся инструмент),
, но они могут легко разрезать металлические трубы, трубы или профили.

Сверла

Электрические ручные дрели

полезны для многих вещей, но сверление точного отверстия
обычно не входит в их число. Небольшой сверлильный станок необходим для сверления
отверстий под винты, переключатели, светодиодные индикаторы или разъемы. В то время как вы,
, можете сносно справиться с обычной ручной электрической дрелью, шансы
поскользнуться, создать отверстие вне оси или случайно сделать слишком большое отверстие
из-за вибрации инструмента велики.Если вы хотите чистое и точное отверстие
, используйте сверлильный станок.

При этом ручная электрическая дрель является незаменимым инструментом в мастерской.
Когда вам просто нужно быстро просверлить отверстие, высверлить заклепку или использовать его с отверткой
для закручивания винта, электрическая ручная дрель пригодится.
Я рекомендую тип с питанием от батареи, подобный показанному на рис. 1-28.

Рисунок 1-28. Аккумуляторная ручная дрель

Для точного сверления необходим сверлильный станок.Вы можете приобрести приличный настольный сверлильный станок
, подобный показанному на рис. 1-29, примерно за
 70 долларов США (этот станок поступил от Harbour Freight). зажат в приспособлении типа сверлильного станка.
Они подходят для легких работ, но требуют осторожности при установке сверла
. Если вам нужно часто снимать и заменять сверло для выполнения различных задач
, то, вероятно, лучшей альтернативой будет специальный сверлильный станок;
, с ним менее утомительно работать, и он снижает износ ручной дрели.

Рисунок 1-29. Малый настольный сверлильный станок

Сверла

Дрель, будь то ручная или какой-либо сверлильный станок, является всего лишь
механизмом для вращения инструмента. Рабочий инструмент в дрели — сверло
долото
. Широко доступны наборы сверл различных размеров,
в различных футлярах и держателях. Они варьируются от небольших комплектов, таких как
, показанный на рис. 1-30, до больших наборов, которые можно найти в мастерских
и в промышленных условиях.

Рисунок 1-30.Набор малых сверл

Не все сверла созданы одинаковыми, и большинство недорогих наборов сверл
содержат сверла, которые не выдерживают длительного или интенсивного использования. Металл
, используемый для изготовления сверл, просто не так хорош, и пара
попыток сделать отверстие в чем-то вроде стали быстро затупит наконечник
. Есть способы просверлить отверстие со смазкой, которая может помочь
уменьшить износ, но они не остановят его. недоступно обсуждает рекомендуемые способы использования сверл
.

Некоторые сверла предназначены для специального применения, например,
для сверления отверстий в печатной плате. На рис. 1-31
показан выбор этих типов сверл. Обратите внимание на пластиковые втулки
с цветовой маркировкой на хвостовиках бит. Существуют стандартные спиральные сверла
с хвостовиком 1/8 дюйма, которые можно использовать с вращающимся инструментом, и вы обычно можете найти их
везде, где продаются вращающиеся инструменты.

Рисунок 1-31. Выбор сверл для печатных плат

Вы также можете найти сверла для печатных плат, перечисленные в качестве излишков, главным образом потому, что
материалы, используемые для изготовления печатных плат, имеют тенденцию быть твердыми для
сверл, и они быстро становятся слишком тупыми, чтобы соответствовать производственным стандартам.Но, как всегда,
будьте бдительны. У вас может получиться коллекция затупившихся или сломанных сверл
, которые по сути бесполезны. Лучше потратить немного больше и приобрести один из
импортных комплектов новых бит. Возможно, они не самого высокого качества, но при аккуратном использовании
они справятся со своей задачей.

Обратите внимание, что маленькие сверла, подобные тем, что показаны на Рисунке 1-31,
полезны для мягких материалов, таких как пластик или дерево, и, конечно,
они проделают отверстие в печатной плате, если они острые. В общем, эти типы сверл
не будут хорошо работать с твердыми металлами, но их можно использовать с мягкими металлами
, такими как свинец, серебро и золото.

Метчики и плашки

Иногда вам действительно нужно резьбовое отверстие, или, может быть, вы хотите сделать специальный резьбовой вал
. Нарезание резьбы — это процесс нарезания резьбы
в отверстие соответствующего размера с помощью инструмента, называемого метчиком . Матрица
представляет собой инструмент для нарезания резьбы в заготовке стержня для создания резьбового вала
, а также иногда используется для ремонта поврежденной резьбы винта или болта
. На рис. 1-32 показан недорогой комплект метчиков и матриц.

Рисунок 1-32. Комплект метчика и матрицы

Комплект метчика и матрицы удобно иметь под рукой, но его следует использовать с осторожностью, чтобы
не повредить инструменты. Небольшой метчик легко сломать в отверстии
, которое было просверлено не того размера. недоступно обсуждает некоторые способы использования
как метчиков, так и плашек для получения успешных результатов.

Малые ручные пилы

Небольшая пила полезна для резки таких вещей, как трубки и отрезки листовых материалов
. Специальные пилы, такие как ювелирная пила, чрезвычайно полезны для
, создающих отверстия странной формы в вещах.

На рис. 1-33 показан тип миниатюрной ножовки, которая легко доступна
в магазинах бытовой техники и товаров для дома.

Рисунок 1-33. Миниатюрная ножовка

Эти инструменты совместимы со стандартным полотном ножовки, и они полезны для
проникновения в труднодоступные места. Однако они не обладают такой же степенью устойчивости, как
, которую вы получаете с обычной ножовкой, потому что лезвие
не натянуто с обоих концов.

Для выполнения мелких работ или создания небольших отверстий необычной формы подойдет ювелирная пила
, показанная на рис. 1-34.

Рисунок 1-34. Типичная ювелирная пила

Ювелирная пила использует очень узкое лезвие. Это позволяет ему делать резкие повороты
без заеданий, но это также означает, что лезвие легко сломается, если вы приложите слишком много силы во время резки. На рис. 1-35 показан набор лезвий для ювелирной пилы.

Рисунок 1-35. Набор полотен для ювелирной пилы

Миниатюрные электропилы

Поскольку электроника часто связана с работой с небольшими вещами,
обычно не требуется что-то вроде настольной пилы с полным комплектом или отрезной пилы
.Однако вы обнаружите, что часто возникает необходимость разрезать пластиковые или металлические трубки
, алюминиевые профили или небольшие пластиковые или мягкие алюминиевые панели.
Для подобных работ доступны миниатюрные инструменты, такие как маленькая настольная пила
, показанная на рис. 1-36.

Рисунок 1-36. Миниатюрная настольная пила

В этом удобном устройстве используется стандартное 4-дюймовое полотно, и, хотя
несколько неудобно регулировать, оно имеет регулировку по высоте. Лезвие фиксируется в
вертикальном положении, поэтому не будет делать угловые резы.Вы можете найти его примерно за
долларов или около того в таких местах, как Harbour Freight. Обратите внимание, что площадь таблицы составляет
, поэтому она не подходит для чего-либо большего размера, чем 12 дюймов.
Вы могли бы, приложив небольшие усилия, построить для него удлинители стола, чтобы обрабатывать
более крупных предметов, но тогда вы вступили бы на территорию
полноразмерных настольных пил.

Для резки труб, профилей, стержней или других длинных и тонких изделий удобна отрезная пила
с шлифовальным диском.Также известная как отрезная пила , отрезная пила
обеспечивает хороший, чистый срез без шероховатостей и зазубренных краев
, которые могут возникнуть при использовании ножовки по металлу. Это намного быстрее,
. На рис. 1-37 показан один из различных типов доступных миниатюрных отрезных пил. Их цена варьируется от 40
долларов до более чем 300 долларов, в зависимости от бренда, качества, размера лезвия и количества
дополнительных функций. Обратите внимание, что некоторые из этих типов инструментов
будут работать только с шлифовальным кругом, а не с настоящим пильным диском.

Рисунок 1-37. Миниатюрная отрезная пила

Основным преимуществом таких небольших пил является их удобство и способность работать с небольшими заготовками. Просто имейте в виду, что, как и любой инструмент с двигателем
, это не игрушки. Хотя они представляют собой миниатюрные версии полноразмерных инструментов
, которые можно найти в мастерских по металлу и дереву, они все же могут сильно порезать вас. Потеря пальца из-за неосторожного обращения с
вполне возможна, как и у их более крупных родственников.

Специальные инструменты для металлообработки

Если вы будете работать с металлом, есть несколько инструментов, которые вам
действительно следует иметь в своем наборе инструментов.Металл может быть разочаровывающим материалом
, с которым нужно иметь дело, и наличие подходящего инструмента для работы может сделать
разницу между раздражением и удовлетворением.

Когда вы сверлите или вырезаете отверстие в листовом металле, результат часто имеет
острых краев или небольшие кусочки остаточного материала, называемые заусенцами . Это особенно верно, когда вы работаете с мягким незакаленным алюминием, используемым
для деталей шасси из листового металла. Стальные детали не так сильно страдают от
, но сверление 1/2-дюймового отверстия в куске стали 18-го калибра иногда может привести к несколько рваному отверстию.Это чаще всего происходит, когда вы пытаетесь
просверлить отверстие, не проходя сначала серию ступенчатых отверстий
(см. недоступно для методов сверления), что является распространенной ошибкой нетерпеливых
.

Инструмент для удаления заусенцев, как показано на Рисунке 1-38, представляет собой поворотное лезвие
, установленное в рукоятке. Он используется круговыми движениями для обрезки внутренней части
отверстия или выреза, удаления заусенцев и сглаживания разреза.
Эти инструменты недороги и легко доступны из различных источников.

Создание отправной точки — хорошая идея при работе с металлом. Даже
, когда вы используете сверлильный станок, точка местоположения может помочь начать сверление
и сделать чистое отверстие. Автоматический пробойник, показанный на Рисунке 1-39,
предназначен для замены ручного пробойника и молотка с шариковым бойком. Чтобы использовать
его, вы просто нажимаете вниз до тех пор, пока внутренний подпружиненный механизм не освободится,
что приводит к тому, что наконечник создает небольшое углубление в материале.

Рисунок 1-38.Инструмент для удаления заусенцевРисунок 1-39. Автоматический перфоратор

. Концепция пошагового сверления упоминалась ранее и обсуждается. использовать). Это называется ступенчатым сверлом , и типичный набор ступенчатых сверл
показан на Рисунке 1-40.

Рисунок 1-40. Набор ступенчатых сверл

Ступенчатое сверло лучше всего подходит для мягких материалов, таких как пластик, мягкий алюминий
или мягкая сталь, которые используются в электрических коробках.Ступенчатые сверла
часто используются электриками для проделывания отверстий в электрических шкафах.
Их можно использовать с твердыми материалами, если инструмент соответствующим образом закален и соответствует стандарту
для такого применения, но многие недорогие ступенчатые насадки
не выдержат такого обращения, прежде чем станут бесполезными.

Несмотря на смелых и смелых электриков, я бы посоветовал по возможности использовать ступенчатое сверло
со сверлильным станком, так как оно потенциально может
застрять в отверстии и выбить сверло из рук.Электрическая дрель
может повернуться и ударить вас по руке, прежде чем вы успеете убрать ее с дороги,
, и вы можете получить сломанную кость или две. По крайней мере, вы
можете получить приятный синяк, если дрель от вас ускользнет.

Хороший набор ступенчатых упражнений, как правило, довольно дорогой:
100 долларов за набор из трех, но отдельные упражнения можно приобрести по цене от 10 долларов за каждое.
Покупая ступенчатую дрель, выбирайте лучшее из того, что можете себе позволить.

Пинцет

Хороший пинцет бесценен для работы с мелкими деталями, которые острогубцы
не могут безопасно и надежно удерживать.Пинцеты для работы с электроникой
бывают разных стилей, как показано на рис. 1-41.

Рисунок 1-41. Ассортимент пинцетов

В дополнение к пинцетам, которые работают так же, как те, что находятся в домашней аптечке
, существуют также самозакрывающиеся типы, где у вас есть
, чтобы раздвинуть кончики, а не сжимать их. Неплохая идея
иметь хотя бы один из обоих типов в вашем наборе инструментов.

Инструменты для пайки

Приличный паяльник или паяльная станция абсолютно необходимы для
работы с электроникой.Избегайте дешевых паяльников, так как они не выдержат интенсивного использования и не будут надежно удерживать температуру жала.
Пожалуйста, даже не рассматривайте паяльник для работы с электроникой (даже
, хотя старые руководства Heathkit показывают, что они использовались для сборки лампового оборудования
). Паяльник обычно используется для соединения проводов большого сечения
и медных трубок, а не для работы с компонентами на печатной плате. На самом деле,
, если у вас есть паяльник, я бы посоветовал спрятать его, чтобы у вас никогда не возникло соблазна схватить его в спешке.А еще лучше выбросьте его, подарите,
или превратите в недорогой аппарат для точечной сварки. На рис. 1-42 показан недорогой паяльник
с регулируемой температурой.

Рисунок 1-42. Паяльник

Такие компании, как Weller, производят отличные промышленные паяльные станции
с непрерывным контролем температуры и заземленными наконечниками для уменьшения возможного повреждения
от статического разряда. Доступны различные размеры и стили наконечников,
, начиная от чего-то вроде шлицевой отвертки и заканчивая очень тонкими наконечниками для работы с технологией поверхностного монтажа (SMT).На рис. 1-43 показана недорогая паяльная станция
, продаваемая Velleman, которая включает в себя держатель инструмента и блок управления для регулирования температуры жала
.

Для работы с поверхностно-монтируемыми деталями требуются паяльные инструменты, способные
работать с мелкими деталями и близко расположенными выводами. Паяльные станции для поверхностного монтажа
могут быть довольно дорогими, особенно для станций, которые также включают в себя насадку горячего воздуха
. Хорошей новостью является то, что паяльная станция, подобная показанной на рис. 1-43
, справится со многими задачами SMT, если использовать ее с тонким наконечником
и соответствующей температурой.not available обсуждает температуру пайки более подробно.

Рисунок 1-43. Паяльная станцияРисунок 1-44. Паяльная станция для поверхностного монтажа

На рис. 1-44 показана паяльная станция, специально разработанная для работы с деталями
для поверхностного монтажа (номер модели X-TRONIC
XTR-4040-XTS, ее можно приобрести на Amazon.com). В дополнение к паяльнику
с тонким жалом, он также имеет термофен с набором насадок
. Горячий воздух используется для отпайки или доработки детали для поверхностного монтажа.Комплект
поставляется с показанным увеличительным светом. В недоступном мы более подробно рассмотрим, как работать с
с деталями для поверхностного монтажа.

Лупы и микроскопы

Если вы планируете работать с поверхностно-монтируемыми компонентами и цените
свое зрение, вам следует подумать о приобретении какой-либо лупы
или маломощного микроскопа. Лучше всего подойдет настоящий стереомикроскоп, но, конечно,
и дороже, чем простой однообъективный. На рис. 1-45 показан недорогой стереомикроскоп
.

Типы дешевых микроскопов, продаваемых в качестве игрушек для детей, бесполезны для работы с электроникой
, как и более высокотехнологичные лабораторные микроскопы, используемые в медицине и биологии.
Качество изображения игрушечных микроскопов обычно довольно плохое, и оба типа, как правило,
имеют слишком высокий уровень увеличения, чтобы их можно было использовать. Промышленный микроскоп для работы с электроникой предназначен для обеспечения приличного уровня увеличения (обычно от 5 до 10 крат, а некоторые из них можно регулировать), сохраняя при этом относительно широкое поле зрения.Вы не сможете увидеть микробы в воде пруда с одним из
, но вы сможете четко увидеть выводы на корпусе TQFP144 IC
для поверхностного монтажа.

Стереомикроскоп, показанный на рис. 1-45, был приобретен примерно за 100 долларов США в качестве излишка
(новые излишки). Вы можете найти аналогичные предложения на eBay или проверить
некоторых компаний, занимающихся оптическими излишками, найденных в Интернете.

Рисунок 1-45. Маломощный настольный микроскоп

Другой вариант — удобный предмет, упомянутый в разделе «Зажимы», — сочетает в себе увеличительное стекло
с парой зажимов, как показано на рис. 1-46.Он не обеспечивает такой же уровень увеличения, как микроскоп, но для многих приложений
вполне подходит.

Наконец, есть настольные лампы со встроенными увеличительными линзами, такие как
, показанная на рис. 1-47. Некоторые из них достаточно велики, чтобы вы могли смотреть через линзу
обоими глазами одновременно, так что вы можете получить ощущение глубины
.

Рисунок 1-46. Подставка для верстака с лупойРисунок 1-47. Настольная лампа с увеличительным стеклом

В крайнем случае есть ювелирная лупа и карманные лупы, такие как
, показанная на рис. 1-48.Карманная лупа с
линзами пользуется популярностью у геологов и любителей скал. Это также полезно для работы с электроникой, но для его удержания требуется рука, и
он должен быть достаточно близко к тому, на что вы хотите смотреть.

Рисунок 1-48. Карманная лупа

Рабочие места

Хорошо иметь под рукой много инструментов, но только если у вас есть место
для их хранения и использования. Если у вас тесные помещения, излишки комбинации шкафа и полки
, как показано на рисунке 1-49
, могут быть как раз тем, что вам нужно.Этот конкретный предмет выглядит так, как будто он вышел из общежития
или, может быть, из служебной квартиры, и был куплен за
около 40 долларов.

Эта установка имеет доску с резиновыми ножками под ней, удерживающую маленькие тиски
и шарнирный рабочий держатель (с увеличительным стеклом).
Над ним находится полка с различными принадлежностями, а весь передний стол
складывается, когда он не нужен.

Рисунок 1-49. Комбинация шкафа и полки с откидным столом

Такие вещи, как сверлильный станок, миниатюрная настольная пила, отрезная пила,
и паяльная станция действительно должны жить на верстаке типа
.Вы можете купить относительно недорогие верстаки в местах
, таких как Sears или Harbour Freight, или вы можете потратить серьезные деньги и
получить промышленный верстак с металлическим каркасом за несколько сотен долларов.

Другой альтернативой является перепрофилирование старой металлической мебели для офиса и общежития
. Если у вас есть местный колледж или университет, который периодически проводит аукционы
, можно найти хорошие сделки. Некоторые производители
также время от времени проводят аукционы, и это хорошее место, чтобы подобрать бывшие в употреблении светильники
промышленного класса (если вы не возражаете против потертостей, вмятин, ожогов кислотой,
и других мелких дефектов).

Также необходим хороший ящик для инструментов. На рис. 1-50 показан небольшой, но переполненный набор инструментов.
Большие передвижные ящики для инструментов, такие как
, используемые автомеханиками, хороши, если у вас есть место для них. Однако хороший
, который прослужит долгие годы, стоит недешево. Вы можете получить
по дешевке, но вы, скорее всего, получите просто дешевый
, который не прослужит очень долго.

Рисунок 1-50. Переполненный ящик для инструментов

Наконец, вы можете сделать полку для стола за очень небольшие деньги
.Если вы используете стандартную древесину для полок из магазина товаров для дома
, все, что вам нужно сделать, это отрезать доски для полок до правильной длины
и собрать каждую полку с помощью нескольких скоб, нескольких винтов и подходящего количества столярного клея
, и у вас будет удобное место для хранения книг, деталей,
и инструментов, оставляя стол или поверхность стола открытыми. Краска необязательна,
, но выглядит лучше.

Резюме

Исходя из того, что было описано здесь, вы сможете собрать минимум
наборов инструментов для своих проектов.Как минимум, вам потребуются отвертки
, плоскогубцы различных типов, кусачки заподлицо и бокорезы, инструменты для зачистки проводов
, паяльные клещи, шестигранные ключи, головки, паяльные инструменты, дрель
(и сверла, конечно) и хороший набор файлов. Хороший карманный нож
тоже невероятно удобная вещь.

В дополнение к проверке дистрибьюторов электроники, центров по благоустройству дома,
хозяйственных магазинов, поставщиков электроники и онлайн-источников, вы можете
также осмотреть свой район, чтобы увидеть, нет ли каких-либо излишков
или магазинов подержанных инструментов.Вы можете найти самые разные вещи по низким ценам
, хотя иногда их нужно очистить или, по крайней мере,
отрегулировать, прежде чем они снова станут пригодными для использования. Если, например, в магазине
есть настольная ленточная пила за 30 долларов, которой действительно нужно отрегулировать только направляющие полотна
, то это то, что, возможно, стоит купить. Вы
также можете найти ведра, полные использованных отверток, плоскогубцев и гаечных ключей, в магазинах подержанных инструментов
.

Если бы вы купили все, что описано в этой главе, вы могли бы
потратить менее 1000 долларов, в зависимости от того, где вы это купили, и
какого уровня качества вы могли бы терпеть.С некоторыми тщательными покупками,
, вы даже сможете использовать некоторые инструменты и снизить общую сумму
до менее чем 500 долларов.

Хороший набор инструментов может стать решающим фактором между успехом и неудачей,
но знание того, как их использовать, и получение опыта — еще один ключевой компонент.
В недоступном мы рассмотрим некоторые методы, используемые с различными инструментами
.

Summertime STEM: 3 проекта по электронике для детей

Лето — идеальное время для ваших детей, чтобы раскрыть свои творческие способности, изучая что-то новое.Дети любят строить вещи, и они любят маленькие гаджеты. Ниже приведены несколько идей для простых электронных проектов, которые понравятся вашим детям. Итак, собирайте припасы и приступим!

 

1. Киборгские перчатки для рисования светом

Концепция: коснитесь большого пальца и любого другого пальца вместе, и светодиоды, прикрепленные к вашим пальцам, загорятся. Это простой проект, который научит ваших детей схемотехнике.

Что вам понадобится:
  • Перчатка
  • Светодиоды разных цветов
  • Изолированные провода
  • Черная изолента
  • Батарейка-таблетка 3 В
  • Плавкий термоклей
  • Фольга
  • Зажим для переплета

Инструменты:
  • Инструмент для зачистки проводов
  • Утюг
  • Пистолет для горячего клея

Шаг 1: гладить подушечки из фольги
  • Отрежьте кусок фольги размером 3×3 по длине ваших пальцев.Сложите палец по ширине несколько раз.
  • Прикрепите фольгу к первым трем пальцам и большому пальцу перчатки и отрежьте лишние кусочки фольги.

Шаг 2. Создание схемы
  • Скрестите ножку светодиода и провод так, чтобы они образовали букву «V». (Примечание. Используйте провода достаточной длины, чтобы дотянуться до аккумулятора и при этом позволить вам двигать рукой.)
  • Плотно скрутите их вместе и повторите для каждого пальца.
  • Соедините все три вместе последовательно, один за другим.

Шаг 3. Установите аккумулятор
  • Прикрепите конец провода к положительному полюсу батареи.
  • Приклейте оставшийся провод к другой стороне батареи. Обмотайте провода как можно туже черной изолентой. Закрепите провода зажимом для переплета.
  • Проверьте свои светодиоды, слегка прикоснувшись к минусу. Если они не загораются, проверьте соединения, чтобы убедиться, что они надежно закреплены.

Шаг 4. Прикрепите схему к перчатке
  • Наведите каждый светодиод на кончик каждого пальца.Оберните светодиод лентой вокруг пальцев.
  • Возьмите провод, прикрепленный к батарее, и прикрепите его к нижней части большого пальца, оставив верхнюю часть большого пальца открытой.

Как только вы проверите свою перчатку, чтобы убедиться, что светодиоды работают, все готово! Теперь вы можете удивить своих друзей своим удивительным творением!

2. Твичбот

Взмахнув антенной, вы увидите, как дергается робот, и его глаза загораются. Этот проект занимает всего 30 минут.Тем не менее, вам нужно будет утилизировать детали из электронных корпусов, содержащихся в выброшенном электронном оборудовании. Думайте об этом как об охоте за мусорщиками, но это только усилит интерес к проекту.

Что вам понадобится:
  • Лазерный модуль от CD/DVD-плеера (см. инструкции по извлечению лазерного диода из корпуса здесь)
  • Металлическая проволока
  • Электрический провод
  • Два кнопочных элемента питания 1,5 В
  • Выпученные глаза
  • Светодиодный светильник
  • Изолента
  • Мелкие декоративные элементы

Инструменты:
  • Пистолет для горячего клея
  • Паяльник
  • Ножницы
  • Маленькие плоскогубцы
  • Кусачки для проволоки

Шаг 1. Найдите Twitch
  • Найдите две точки контакта на лазерном модуле, которые заставляют линзу дергаться.
  • Вы можете прикрепить провод к каждой стороне батареи и найти нужные контакты, удерживая два провода напротив всех контактов, пока линза не начнет дергаться.

Шаг 2. Прикрепите светодиодную лампу
  • Разместите светодиод на лазерном модуле в нужном месте.
  • Оба провода должны быть сзади бота. Согните кратчайший провод против бота.
  • Используйте изоленту, чтобы устранить контакт между проводом и лазерным модулем.
  • Этот провод соприкасается с отрицательным полюсом батареи.
  • Приклейте кнопочный элемент отрицательной стороной вниз.

Шаг 3. Добавьте антенну
  • Антенна должна быть жесткой металлической проволокой. Определитесь с длиной (в идеале 10-16 сантиметров).
  • Прикрепите антенну к лазерному модулю горячим клеем. Убедитесь, что это безопасно.
  • Припаяйте этот конец антенны к первому найденному контакту лазерного модуля.
  • Согните антенну так, чтобы она пересекала вывод светодиода.
  • Согните провод так, чтобы он образовал небольшую петлю, удерживающую антенну.
  • Убедитесь, что антенна не касается петли.

Шаг 5. Повышение мощности
  • Увеличьте мощность бота, добавив дополнительную аккумуляторную батарею.
  • Склейте две клетки вместе.
  • Вставьте небольшой кусок проволоки между ними, чтобы обеспечить надежное соединение.

Шаг 6. Включите бота
  • Выполните второе подключение лазерного модуля к положительному полюсу аккумулятора.
  • Если в кабеле произошло короткое замыкание, используйте термоусадочную трубку или изоленту, чтобы уменьшить мощность. Вы также можете использовать резистор.
  • Припаяйте перемычку или резистор ко второму контакту.
  • Приклейте другой конец к положительной стороне батареи изолентой.

Шаг 7. Украсьте своего бота
  • Теперь, когда бот включен, добавьте несколько украшений, чтобы сделать его уникальным

Ваш проект завершен! Создание бота — это не только серьезное упражнение в STEM, но и забавный опыт, который идеально подходит для летних каникул.

3. Бумажная тарелка на воздушной подушке

Хотите верьте, хотите нет, но вы можете построить свой собственный корабль на воздушной подушке, используя несколько простых деталей. Этот проект отлично подходит для изучения того, как работают вертолеты.

Что вам понадобится:
  • 1 Бумажная тарелка
  • 2 бумажных стаканчика
  • 12’ Электрический провод
  • 2 маленькие скрепки
  • 2 батареи K4
  • 1 Скрепка для бумаг
  • ¼” термоклеевой стержень
  • Ножницы
  • Небольшой двигатель с валом двигателя
  • Тонкая фольга

Инструменты:
  • Ножницы для коробок
  • Малярная лента
  • Изолента
  • Маркер
  • Линейка или линейка
  • Пистолет для горячего клея

Шаг 1. Сделайте отметки
  • Найдите и отметьте центр тарелки.
  • Отметьте вертикальную линию на чашке так, чтобы одна половина чашки была немного меньше другой половины.
  • Поместите большую половину чашки вдоль центральной линии тарелки. Отметьте, где две стороны чашки касаются пластины

Шаг 2. Вырежьте по линиям и прикрепите клапан
  • Разрежьте по центральной линии тарелки между линиями чашки.
  • Теперь разрежьте по линиям чашечек, где есть маркировка. Все три разреза должны образовать лоскут.
  • Прорежьте середину клапана.
  • Приклейте клапан к внутренней стороне чашки.

Этап 3. Сборка пропеллера
  • Возьмите еще один бумажный стаканчик и проведите прямую линию вертикально вниз сбоку.
  • Проведите диагональную линию от верха чашки до дна примерно на полпути от прямой линии. Это создаст пропеллер.
  • Разрежьте по вертикальной и горизонтальной линиям от верхней части чашки до нижней.Затем разрежьте дно чашки между линиями. Это должно создать искривление пропеллера.
  • Приклейте горячий винт к валу двигателя.
  • Включите двигатель и проверьте гребной винт. Он должен дуть воздух вниз к двигателю.

Шаг 4. Прикрепите мотор к чашке
  • Разрежьте электрический провод на две длинные части (не менее 5 футов).
  • Приклейте горячим клеем конец каждого провода к двигателю. Убедитесь, что провода касаются металла.
  • Приклейте двигатель к верхнему краю чашки.
  • Оберните оловянной фольгой конец одного провода и прикрепите его к отрицательному полюсу батареи.
  • Оберните конец другого провода открытой скрепкой.
  • Прикрепите скрепку к положительной стороне батареи, но не касайтесь кончика.

Теперь ваш корабль на воздушной подушке готов к работе. Все, что вам нужно сделать, это прикоснуться скрепкой к кончику, и пропеллер начнет вращаться.

 

Об авторе

Кейт Беган работает менеджером по продажам и маркетингу Polycase .

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.