Комплект для обучения электронике своими руками: 5 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Я хотел сделать комплект для обучения электронике, подходящий для детей от 12 лет и старше. В этом нет ничего особенного, как, например, комплекты Elenco, но это можно легко сделать дома после быстрого посещения магазина запчастей для электроники. Этот комплект для самообучения начинается с обучения основам электроники, пока учащийся не включит сигнал тревоги детектора движения. Кроме того, это очень безопасно, так как все схемы питаются от 9-вольтовой батареи. А прилагаемый к нему учебный буклет уже снабжен статьями с различных веб-сайтов (я дал им указание в PDF-файле), поэтому все, что вам нужно сделать, это собрать этот комплект с возможностью его расширения. Он работает, просто соединяя разные зажимы типа «крокодил», чтобы сформировать цепь.

Инструменты Вам понадобятся: -

1- Паяльник 2- Припой 3- Кусачки 4- Инструмент для зачистки проводов 5- Машинка для стрижки проводов (для обрезки лишних частей выводов и проводов после пайки компонентов) 6- Прозрачная клейкая лента 7- Цветная клейкая лента (для эстетики) 8- Ручка 9 - Клей для дерева 10 - Доступ к принтеру (опционально) 11 - Сверло 12 - Сверло 13 - Ножницы для резки бумаги 14 - Угловая шлифовальная машина (на случай, если вы будете резать деревянную доску самостоятельно) 15 - Мультиметр (опционально)

Компоненты / материалы, которые вам понадобятся: -

1-1 x деревянная доска (длина * ширина = 20 * 30 см, высота = 1 см) 2-2 x металлические гвозди (чем тоньше, тем лучше) 3-5 листов бумаги формата A4 (используйте еще 70, если вы хотите распечатать Учебный буклет) 4-2 печатная плата (точечная матрица) (9 см * 14,5 см) 5-1 x Arduino Nano + 1 x USB-кабель (Mini-B) 6-1 x Микро-серводвигатель 7-1 x HC-SR501 Маленький модуль ИК-датчика 8 - 1 малый двигатель постоянного тока (НЕ ЖЕЛТЫЙ!) 9 - 1 стандартный маленький зуммер 10 - 1 держатель батареи 9 В - PRT-10512 11 - 1 потенциометр 5 кОм 12 - 1 x Керамический конденсатор 10 нано-Фарад (103) 13-1 x 100 мкФ, 50-вольтный электролитический конденсатор 14-1 x 470 мкФ, 50-вольтный электролитический конденсатор 15-1 x 1000 мкФ, 50-вольтный электролитический конденсатор 16-1 x 2N2222 NPN транзистор 17- 1 x 1N4001 Диод 18- 1 x 5 мм Фотоэлемент Фоторезистор LDR Датчик освещенности 19-1 x 1 кОм резистор 20- 1 x 2.2 кОм резистор 21- 2 x 4.7 кОм резистор (опционально) 22-2 x 10 кОм резистор 23-5 x 470 Ом Резистор 24-2 x тактильный кнопочный переключатель (выберите те, которые имеют 2 провода НЕ 4) 25- 1 x 5 мм оранжевый (или желтый) светодиод 26- 1 x 5 мм красный светодиод 27- 3 x 5 мм зеленый светодиод 28-35 x зажимы типа «крокодил» (аллигатор) 29- 1 x 555 IC (опционально) 30- 1 х маленький пакет проводов

Шаг 1: деревянная доска, держатель батареи и гвозди

Либо возьмите плотника, чтобы отрезать вам доску указанных размеров (20 * 30 см), либо вырежьте ее самостоятельно с помощью угловой шлифовальной машины, вам понадобится линейка для измерения маркера для разметки и надеть защитные очки и перчатки для защиты, если ты сделал это.

Используйте кусачки, чтобы отрезать соединительный кабель от держателя батареи, затем используйте инструмент для зачистки проводов, чтобы зачистить черные и красные маленькие провода, которые были внутри соединительного кабеля, убедитесь, что вы зачистили их достаточно долго, чтобы их можно было обернуть вокруг металла. гвозди для следующего шага. Нанесите клей на заднюю часть держателя аккумулятора и приклейте его на место на деревянной доске.

Согласно черновому плану размещения, который я нарисовал, держатель батареи должен находиться в дальнем правом углу доски, поэтому поместите его туда и используйте маркер или ручку, чтобы отметить 2 точки после черного и красного проводов, используйте дрель, чтобы сделать Сделайте отверстия в этих двух точках и убедитесь, что отверстия немного плотнее, чем гвозди, нанесите столярный клей в отверстия и вокруг них, а затем вставьте гвозди, оставьте его на некоторое время, чтобы высохнуть, а затем оберните зачищенные части черного и красные провода по одному на каждый гвоздь, а затем припаяйте провода к гвоздям, это может привести к тому, что гвозди станут очень горячими, и клей может стать мягким на некоторое время, пока тепло не уйдет, поэтому старайтесь не прикасаться и не двигать гвозди, пока не закончите пайку и оставим на время.

Шаг 2: зажимы Crocdile и печатные платы

Используйте кусачки и инструмент для зачистки проводов, чтобы отрезать и снять зажимы типа «крокодил» в середине каждого провода, чтобы они были готовы к пайке. некоторые компоненты припаяны к другим (токоограничивающие резисторы припаяны с одного конца к светодиодам, а подтягивающие резисторы припаяны с одного конца к кнопочным переключателям), также обратите внимание, что 1 печатная плата расположена горизонтально, а другая - вертикально, чтобы позволить соответствующий интервал между всеми компонентами. Для печатной платы, содержащей Arduino Nano, у вас есть возможность не паять все контакты, не стесняйтесь паять только те, которые упомянуты в плане, или добавлять или изменять другие, а также оставлять соответствующее расстояние между Arduino Nano и двигателями, датчиком и зуммером. и обратите внимание на USB-кабель. Посмотрите на картинки, чтобы увидеть, как они расположены. Сервомотор находится рядом с Arduino, а 2 зеленых светодиода находятся над ним. Для другой печатной платы посмотрите, как компоненты припаяны в разные линии, и постарайтесь оставить равные промежутки между каждой линией. После того, как вы закончите пайку компонентов, начните паять ранее вырезанные и обнаженные зажимы типа «крокодил» рядом со всеми выводами компонентов или штырьками, пока рядом с каждым компонентом (кроме уже припаянных к другим) не будет припаян зажим «крокодил». Вы можете добавить 555 IC и сделать то же самое, если хотите, но это просто и необязательное расширение. Для серводвигателя вам нужно будет разрезать и зачистить провода, чтобы сделать их пригодными для пайки. Для модуля PIR вам нужно будет припаять к нему небольшие провода. Сначала то же самое с двигателем постоянного тока, вам нужно припаять к нему 2 провода, прежде чем паять его на печатную плату. Вы можете протестировать некоторые компоненты либо с помощью мультиметра для проверки коротких замыканий / нежелательных паяных перемычек, либо подключив зажимы-крокодилы некоторых компонентов к гвоздям батарейного отсека, чтобы увидеть, работают они или нет (например, соединенные между собой светодиоды. к резисторам 470 Ом, двигателю постоянного тока, зуммеру. Также обратите внимание, что тип батареи может повлиять на качество выходного сигнала зуммера).

Шаг 3: Собираем все вместе

После того, как вы закончите пайку всех компонентов и зажимов-крокодилов ко всем из них, отрежьте все лишние части припоя и выровняйте печатные платы с его нижней стороны, а затем нанесите на них клей и поместите 2 печатные платы, одну горизонтальную и одну. вертикально на деревянной доске, как показано на чертеже размещения. Возможно, вам придется удерживать 2 печатные платы на деревянной доске в течение нескольких секунд, пока они не приклеятся. Дайте ему немного высохнуть. Сделайте то же самое с сервоприводом (не забудьте положить его рядом с печатной платой с Arduino Nano), двигателем постоянного тока и модулем PIR (то есть нанесите клей на их спину и приклейте их к плате и оставьте их на некоторое время, чтобы они высохли.).

Шаг 4: эстетика и этикетки

Убедившись, что все приклеено к доске, начните использовать цветную клейкую ленту, выберите цвет, который подойдет для наклеивания на них бумажных этикеток позже. Закройте всю плату спереди и сзади лентой, НО оставьте компоненты видимыми и оставьте небольшое пространство для зажимов типа «крокодил», чтобы их можно было свободно перемещать. После этого вы либо распечатываете этикетки с их номерами в точках в соответствии с порядком, указанным в плане размещения, для этого вам понадобится принтер, и я предоставил изображения для разных линий для одной из 2 печатных плат, для другой печатной платы (тот, что с Arduino)) Вы можете просто использовать прозрачную ленту, чтобы наклеить белую бумагу (после разрезания ее на маленькие полоски и написания на ней цифр и меток, конечно). Или вы можете написать это для 2 печатных плат и ничего не печатать, просто убедитесь, что все видно (схематические символы, числа, точки). Вы можете скачать этикетки для печати здесь.

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

В случае возникновения путаницы вернитесь к буклету, чтобы увидеть, как точки используются для построения схем.

Шаг 5: Учебный буклет с инструкциями

Вы можете распечатать буклет или использовать его PDF-файл. В любом случае я не могу повторить это достаточно. Я НЕ ПРИЗНАЮ весь научный материал в этом буклете. Все статьи, объясняющие, как движутся электроны, или как работают транзисторы, или различные программы Arduino, были написаны другими людьми по всему Интернету в различных статьях, которые я собрал, и все! Я дал им всем должное в некоторых статьях и в самом конце буклета, и я просто написал несколько первых страниц и последнюю страницу в дополнение к некоторым комментариям, которые связывают темы друг с другом в некоторой последовательности обучения и рассказывают Учится, как соединить крокодиловые провода, чтобы создать схему, относящуюся к определенной теме в буклете. Буклет предоставляется на английском и арабском языках, вы можете скачать их по следующим ссылкам и не стесняйтесь переводить на другие языки.

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

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