Анхан шатны электроникийн талаар мэдэх ёстой бүх зүйл: 12 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:04

Дахин сайн байна уу. Энэхүү зааварчилгааны номонд бид маш өргөн сэдвийг авч үзэх болно: бүх зүйл. Энэ нь боломжгүй мэт санагдаж болохыг би мэднэ, гэхдээ хэрэв та бодоод үзвэл манай дэлхий усны менежментээс эхлээд кофе үйлдвэрлэх, ажил/ сургууль руу явах хүртэл электрон хэлхээгээр хянагддаг. Эдгээр бүх электрон төхөөрөмжүүд нь хоорондоо маш төстэй бүрэлдэхүүн хэсгүүдээр хянагддаг (резистор, транзистор, потенциометр, конденсатор, унтраалга гэх мэт). Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь дараахь ажлуудын аль нэгийг гүйцэтгэдэг- өгөгдөл оруулах, өгөгдөл боловсруулах, өгөгдөл гаргах. Жишээлбэл, хулгана (олон жижиг хэсгүүдийн хослол) байрлалыг хэмжиж, компьютерийн процессор энэ мэдээллийг бодож, компьютерийн дэлгэц нь хулганыхаа дагуу курсорыг хөдөлгөнө. Дээр дурдсан зарим бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг авч үзээд энэхүү Зааврыг эхлүүлье.

Алхам 1: Шилжүүлэх

Аа, хуучин сайн унтраалга. Бараг бүх электрон хэлхээнд ийм зүйл байдаг. Хэрэв танд сайн хэлхээ байхгүй бол доор тайлбар бичээрэй (зоосны батерей + LED энд тооцогдохгүй). Ямар ч байсан унтраалга нь нэг ажил хийдэг- цахилгаан дамжуулах, дамжуулахгүй байх. Электроникийн хэл амгүй энэ баатрын талаар хэлэх юм алга.

Алхам 2: эсэргүүцэл

Резистор бол аливаа хэлхээний тулгуур чулуу юм. Хүчдэл бууруулдаг эдгээр объектуудын аль нэг нь байхгүй ПХБ-ийг (энэ нь энгийн хүний хувьд хэвлэсэн хэлхээний самбар) олоход надад хэцүү байх болно. Резистор нь нэг хүчдэлийг аваад доод хүчдэл болгон бууруулахад ашигладаг. Эдгээр амин чухал жижиг хэсгүүдийн талаар өөр зүйл ярих шаардлагагүй болно.

Алхам 3: Транснисторууд

Транзисторууд, ялангуяа янз бүрийн төрлүүдийг төөрөлдүүлж болно. Үндсэндээ транзистор нь цахилгаан гүйдэлээр өдөөгдсөн хагас дамжуулагч унтраалга юм. Эдгээр жижиг боловч хүчирхэг унтраалга нь өөр өөр загвартай бөгөөд тус бүр нь арай өөр зориулалттай байдаг. Өгөгдөл боловсруулах чадвартай орчин үеийн хэлхээ бүр эдгээр залуусын нэгтэй байдаг.

Алхам 4: Конденсатор

Конденсатор нь бага хэмжээний цахилгаан хадгалах хэрэгсэл юм. Тэд ингэж ажилладаг: Цахилгаан дамжуулагчгүй материалаар хуваагдсан хоёр ширхэг металл байдаг. Цахилгаан дамжуулагч бус материал буюу диэлектрик нь конденсаторын төрөл, түүнийг юунд ашиглахыг тодорхойлдог.

Алхам 5: Потенциометр/реостат

Потенциометр бол гайхалтай, чухал төрлийн хувьсах эсэргүүцэл юм. 3 голтой- 2 оролт, нэг гаралт. Бүх гурван тээглүүрийг ашиглах нь өгөгдөл оруулах мэдрэгч болж өгдөг бол хоёр тээглүүр ашиглах нь хүчдэлийг боомилох энгийн арга болдог. Хэрэв та над шиг хүн бол энэ нь хэрхэн ажилладагийг мэдэхийг хүсч байна. Үндсэндээ гулсагч эсвэл арчигч хөдөлдөг резистор байдаг бөгөөд энэ нь арчигч/ гулсагч дээрх байрлалаас хамаарч цахилгаан хэлбэлздэг. Энэ нь эсэргүүцлийг нэмэгдүүлж, бууруулдаг. Потенциометр нь ерөнхийдөө дээрх зураг шиг харагддаг боловч хэлбэр, хэмжээ нь өөр байж болно.

Алхам 6: Brushless DC мотор

Энэ зүйл үнэхээр дажгүй юм. Би бага насны хүүхдүүдийг харуулдаг байсан (тэд техникийн хувьд миний настай байсан- би 5-р ангид сурдаг байсан). Бусад бүх хүүхдүүд атаархдаг байсан (эсвэл би төсөөлж байсан). Та мөн моторын хүчийг ашиглаж болно. Энэ бол маш энгийн төхөөрөмж юм- туйлшралыг өөрчилдөг хоёр ба түүнээс дээш цахилгаан соронзон ороомог байдаг. Дараа нь цахилгаан соронзноос түлхсэний улмаас эргэдэг ердийн соронз байдаг (дээрх зургийг үз).

Алхам 7: Реле

Реле гэдэг нь цахилгаан гүйдэлээр идэвхждэг унтраалга юм. Би дээрх зурган дээрх самбар дээрээ диаграмм хийсэн. Үндсэндээ цахилгаан соронзон ороомог нь соронзон электродыг няцааж, өөр электрод руу хүрч, хэлхээг гүйдэл дамжуулдаг.

Алхам 8: Piezo Buzzer

Piezo Buzzer бол орчлон ертөнцийн хамгийн ядаргаатай зүйлүүдийн нэг юм. Би "BEEP, BEEP, BEEP!" Бид хөргөгчөө цэвэрлэх болгондоо? Эсвэл бичил долгионы зуух унтарч байхад та Шерлокыг үзэхээ болихыг хүсэхгүй байгаа бөгөөд "Дуу чимээ, Дуу чимээ, Дуу чимээ" -ийг тэвчихээс өөр аргагүй болно. Гэсэн хэдий ч эдгээр жижиг судо чанга яригч нь электрон дизайны чухал хэсэг юм. Хэрэв та өөрийн хэлхээнд аудио санал өгөхийг хүсч байгаа боловч ердийн чанга яригч хэрэггүй бол эдгээр нь таны хийх ёстой бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Тэд пьезо хэмээх жижигхэн төмөр хавтангаар чимээ гаргадаг. Цахилгаан нь пьезо дамждаг тул маш хурдан чичирдэг. Энэ хөдөлгөөн нь чимээгүй агаар үүсгэдэг, өөрөөр хэлбэл үүнийг дуу гэж нэрлэдэг. Хүчтэй агаарын давирхайг чичиргээний хурдаар, чичиргээний хурдыг хүчдэлээр тодорхойлно.

Алхам 9: LED чийдэн

Эдгээр жижиг гэрлийн чийдэн нь электроникийн хувьд маш түгээмэл байдаг тул танай гэрт дор хаяж 20 ширхэг байх нь ховор байдаг. Тэд жижиг, боломжийн үнэтэй, эрчим хүчний хэмнэлттэй, хэт гэрэл гэгээтэй, мөн халууцдаггүй. Юунд дургүй байх вэ? Үндсэндээ LED буюу гэрэл ялгаруулдаг диодын гэрэл нь хагас дамжуулагч материал дахь улайсдаг гэрлийн чийдэнгийн судалтай тэнцэх электроны хөдөлгөөнөөр бий болдог. Хамгийн уйтгартай хэлхээнд ч гэсэн би ногоон эсвэл цагаан өнгийн жижиг LED байрлуулж, амьдралыг сэргээдэг.

*Анхааруулга: Зарим төрлийн резистор бүхий LED руу орж буй гүйдлийг байнга боомилдог. Тэд ихэвчлэн бага хүчдэлтэй, ойролцоогоор 3.3 вольтоор ажилладаг.

Алхам 10: Микроконтроллер

Энэ алхам нь бусдаас ялгаатай, учир нь энэ нь бүрэлдэхүүн хэсэг биш, харин сэдэв юм. Микроконтроллер бол өгөгдлийг шингээх, тайлбарлах, харуулах, хариу өгөхөд ашигладаг энгийн компьютер юм. Ихэнх микроконтроллерууд бидний хэлэлцсэн бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг эсвэл ихэнхийг ашигладаг. Маш олон төрлийн микроконтроллер байдаг тул би танд эхлэн сурч буй хүмүүст хамгийн их санал болгож буй гурвыг өгөх болно- Arduino, Raspberry Pi, BeagleBone. Эдгээр гурван самбар нь програмчлагдах боломжтой бөгөөд хэдэн ч төсөлд ашиглах боломжтой.

*Анхааруулга: Би зөвхөн Arduino болон Raspberry Pi -г эзэмшдэг тул BeagleBone -ийг баталгаажуулж чадахгүй.

Алхам 11: Програмчлал

Програмчлал бол гайхалтай. Хөтөлбөр дээр ажиллахдаа надад адреналин яарч байгаа боловч тэмцэл/нислэгийн хариу үйлдэл үзүүлэхгүй байх үед надад халуун дулаан мэдрэмж төрдөг. Би програмчлалын талаар мэддэг бүх зүйлээ тайлбарлахыг хүсч байна, гэхдээ энэ нь хэсэг хугацаа шаардагдах болно. Энд хураангуй хувилбар байна: Компьютерийн ойлгодог олон янзын хэлүүд байдаг (C, Python, JavaScript, Ruby, C ++, Java гэх мэт), эдгээр хэлээр ярьж сурах (эсвэл бичих) нь таны хийж чадах хамгийн сайн зүйлсийн нэг юм. өөрийнхөө төлөө. Хэл сурч мэдсэнийхээ дараа юу хийхийг хүсч байгаагаа компьютерт (эсвэл микроконтроллерт) хэлээрэй. Програмчлалын анхан шатны мэдлэггүй ч гэсэн та электроникийн зүйрлэлтэй завин дээр суухаасаа өмнө живэх болно.

Алхам 12: Энэ бүгд байна, хүмүүс ээ

Ингэж зааварчилгаа дуусч байна. Уншсанд баярлалаа, хэрэв танд энэхүү гарын авлага таалагдсан бол эхлэн суралцагч электроникийн уралдаанд цаг гаргаж надад саналаа өгөөрэй. Та одоо цахим дизайн хийх урам зориг авч байна гэж чин сэтгэлээсээ найдаж байна.