Başlangıç Elektroniği Hakkında Bilmeniz Gereken Her Şey: 12 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Tekrar merhaba. Bu Eğitilebilir Kitapta çok geniş bir konuyu ele alacağız: her şey. Bunun imkansız görünebileceğini biliyorum, ancak bir düşünürseniz, su yönetiminden kahve üretimine ve işe/okula gidip gelmeye kadar tüm dünyamız elektronik devrelerle kontrol ediliyor. Ve tüm bu elektronik cihazlar çok benzer bileşenler tarafından kontrol edilir (dirençler, transistörler, potansiyometreler, kapasitörler, anahtarlar ve çok, çok, daha fazlası). Bu bileşenlerin tümü, veri alma, veri işleme ve veri çıktısı alma gibi aşağıdaki görevlerden birini gerçekleştirir. Örneğin, bir fare (birçok küçük parçanın birleşimidir) konumu ölçer, bir bilgisayar işlemcisi bu bilgiyi düşünür ve bilgisayar monitörü imleci farenize göre hareket ettirir. Yukarıda belirtilen bileşenlerin bazılarını gözden geçirerek bu Eğitilebilir Tabloya başlayalım.

Adım 1: Geçiş

Ahh, eski güzel anahtar. Şimdiye kadar yapılmış hemen hemen her elektronik devrede bunlardan bir tane var. Eğer sizde olmayan iyi bir devre varsa, lütfen aşağıya yorum yapın (burada düğme piller + LED'ler sayılmaz). Her neyse, anahtarın bir işi var - elektriğin geçmesine izin vermek ya da vermemek. Bu konuşulmayan elektronik kahramanı hakkında söylenecek fazla bir şey yok.

Adım 2: Dirençler

Dirençler, herhangi bir devrenin temel taşıdır. Bu hayati voltaj düşürücü nesnelerden birine sahip olmayan herhangi bir PCB (bu, sıradan kişi için Baskılı Devre Kartı) bulmakta zorlanırım. Dirençler, bir voltajı alıp daha düşük bir voltaja düşürmek için kullanılır. Bu hayati küçük bileşenler hakkında söylenecek fazla bir şey yok.

3. Adım: Transistörler

Transistörler, özellikle tüm farklı türlerde kafa karıştırıcı olabilir. Esasen bir transistör, bir elektrik akımı tarafından tetiklenen yarı iletken bir anahtardır. Bu küçük ama güçlü anahtarlar, her biri biraz farklı amaçlara sahip çeşitli modellerde gelir. Veri işleyebilen her modern devrede bu adamlardan biri bulunur.

Adım 4: Kapasitör

Kondansatörler, az miktarda elektriği depolamak için bir araçtır. Bu şekilde çalışırlar: İletken olmayan bir malzeme ile ayrılmış iki parça metal vardır. İletken olmayan malzeme veya dielektrik türü, kapasitörün türünü ve ne için kullanılacağını belirler.

Adım 5: Potansiyometreler/Reostatlar

Potansiyometre, büyüleyici ve önemli bir değişken direnç türüdür. 3 pin-2 giriş ve bir çıkış vardır. Üç pimin tümünün kullanılması, onu veri girişi için daha fazla bir sensör haline getirirken, iki pimin kullanılması, onu boğma voltajının düz eski bir yolu haline getirir. Eğer benim gibiyseniz, nasıl çalıştığını bilmek istersiniz. Temel olarak, bir sürgü veya sileceğin hareket ettiği, silecek / sürgü üzerindeki konuma bağlı olarak elektriğin dalgalandığı mesafeyi sağlayan bir direnç vardır. Bu direnci arttırır veya azaltır. Potansiyometreler genel olarak yukarıdaki resimdeki gibi görünür ancak şekilleri ve boyutları değişiklik gösterebilir.

Adım 6: Fırçasız DC Motor

Bu şey çok güzel. Küçük çocuklara (teknik olarak benim yaşımdaydılar-beşinci sınıftaydım) terminalleri 9V'luk bir aküye bağlayarak DC motoru gösterirdim ve işte döndü! Diğer tüm çocuklar kıskandı (ya da ben öyle hayal ettim). Motorun gücünü de kullanabilirsiniz. Bu çok basit bir cihazdır - polariteyi değiştiren iki veya daha fazla elektromanyetik bobin vardır. Sonra elektromıknatıslardan gelen itme nedeniyle dönen normal bir mıknatıs vardır (yukarıdaki resme bakın).

Adım 7: Röle

Röle, bir elektrik akımı tarafından etkinleştirilen bir anahtardır. Yukarıdaki resimde beyaz tahtamda çizdim. Esasen, bir elektromanyetik bobin, bir manyetik elektrotu iterek başka bir elektrota temas etmesini sağlar ve böylece devreden akım geçmesine izin verir.

Adım 8: Piezo Buzzer

Piezo Buzzer, evrendeki en sinir bozucu şeylerden biridir. Yani, kim "BİP, BEEP, BEEP!" duymak ister. Buzdolabını ne zaman temizlesek? Ya da mikrodalga kapanırken Sherlock'u izlemekten vazgeçmek istemiyorsunuz ve "Bip bip, Bip Bip, Bip bip"e katlanmak zorunda kalıyorsunuz. Ancak, bu küçük sudo hoparlörleri elektronik tasarımın önemli bir parçasıdır. Devrenizin sesli geri bildirim vermesini istiyorsanız, ancak normal bir hoparlöre ihtiyacınız yoksa, bunlar sizin için gerekli bileşenlerdir. Piezo adı verilen küçük bir metal plaka ile ses çıkarırlar. Elektrik piezodan geçerek çok hızlı titreşmesine neden olur. Bu hareket, ses olarak da bilinen dalgalı havayı oluşturur. Dalgalı havanın perdesi, titreşimin hızı ile belirlenir ve titreşimin hızı, voltaj tarafından belirlenir.

Adım 9: LED Ampuller

Bu küçük ampuller elektronikte o kadar yaygındır ki, evinizde bunlardan en az 20 tane olmaması nadirdir. Küçük, ekonomik, enerji tasarruflu, süper parlak ve ısınmazlar. Sevilmeyecek ne var? Temel olarak, bir LED'deki veya Işık Yayan Diyottaki ışık, bir akkor ampuldeki kabaca filamana eşdeğer olan yarı iletken malzemedeki elektron hareketiyle oluşturulur. En sıkıcı devrelerde bile, işleri canlandırmak için küçük yeşil veya beyaz LED'ler yerleştirmekten keyif alıyorum.

*Uyarı: LED'e giden akımı her zaman bir çeşit dirençle boğun. Genellikle 3,3 volt civarında düşük bir voltajda çalışırlar.

Adım 10: Mikrodenetleyiciler

Bu adım, bir bileşen değil, bir konu ile ilgili olduğu için diğerlerinden farklıdır. Mikrodenetleyiciler, verileri emmek, yorumlamak, görüntülemek ve yanıtlamak için kullanılan basit bilgisayarlardır. Çoğu mikrodenetleyici, tartıştığımız bileşenlerin tümünü veya çoğunu kullanır. Pek çok mikrodenetleyici türü olduğundan, yeni başlayanlar için en çok tavsiye edilenlerden üçünü size vereceğim: Arduino, Raspberry Pi ve BeagleBone. Bu üç kartın tümü programlanabilir ve herhangi bir sayıda proje için kullanılabilir.

*Feragatname: Sadece Arduino ve Raspberry Pi'ye sahibim, bu yüzden BeagleBone için kefil olamam.

Adım 11: Programlama

Programlama harika. Ne zaman bir program üzerinde çalışsam bir sıcaklık duygusu alıyorum, bir tür adrenalin, ama savaş/kaç tepkisi olmadan. Programlama hakkında bildiğim her şeyi açıklamak isterdim ama bu biraz zaman alacaktı. İşte özet sürüm: Bilgisayarların anladığı birçok farklı dil vardır (C, Python, JavaScript, Ruby, C++, Java, vb.) ve bu dilleri konuşmayı (veya yazmayı) öğrenmek yapabileceğiniz en iyi şeylerden biridir. kendin için. Dili öğrendikten sonra, bilgisayara (veya mikrodenetleyiciye) ne yapmasını istediğinizi söyleyin ve biraz hata ayıklamadan sonra uygun olacaktır. Temel bir programlama bilgisi bile olmadan, mecazi elektronik teknesine binmeden önce batacaksınız.

Adım 12: Hepsi bu, Millet

Bu, Eğitilebilirliği sona erdirir. Okuduğunuz için teşekkür ederim ve bu kılavuzu beğendiyseniz lütfen Başlangıç Elektroniği yarışmasında bana oy vermek için zaman ayırın. Umarım şimdi elektronik tasarımla ilgilenmek için ilham almışsınızdır.