DIY Electronics Learning Kit: 5 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

Chtěl jsem vyrobit sadu pro učení elektroniky vhodnou pro děti od 12 let. Není to nic fantastického jako například soupravy Elenco, ale lze to snadno udělat doma po rychlé návštěvě obchodu s elektronickými součástmi. Tato samoučící se sada začíná výukou základů elektroniky, dokud žák nevydá alarm detektoru pohybu. Také je to velmi bezpečné, protože všechny obvody jsou napájeny 9voltovou baterií. A učební brožura, která jej doprovází, je již dodávána s články z různých webových stránek (připsal jsem jim uznání v kurzu mimo PDF), takže stačí jen sestavit tuto sadu s možností jejího rozšíření. Funguje to tak, že jednoduše připojíte různé krokodýlí klipy a vytvoříte obvod.

Nástroje, které budete potřebovat:-

1- Páječka 2- Páječka 3- Odřezávač drátu 4- Odizolovač drátu 5- Střihač drátu (Pro řezání dalších částí vodičů a drátů po pájení součástek) 6- Průhledná lepicí páska 7- Barevná lepicí páska (pro estetiku) 8- Pero 9 - Lepidlo na dřevo 10- Přístup k tiskárně (volitelně) 11- Vrták 12- Vrták 13- Nůžky na řezání papíru 14- Úhlová bruska (v případě, že si dřevěnou desku naříznete sami) 15- Multimetr (volitelně)

Komponenty/materiály, které budete potřebovat:-

1- 1 x dřevěná deska (délka * šířka = 20 * 30 cm, výška = 1 cm) 2- 2 x kovové hřebíky (ředidlo, tím lépe) 3- 5 x papíry A4 (v případě, že chcete vytisknout, použijte 70 dalších Také vzdělávací brožura) 4- 2 x PCB (Dot Matrix) (9 cm * 14,5 cm) 5- 1 x Arduino Nano + 1 x kabel USB (Mini-B) 6- 1 x Micro Servo motor 7-1 x Modul malého snímače PIR HC-SR501 8- 1 x malý stejnosměrný motor (NE ŽLUTÝ!) 9- 1 x standardní malý bzučák 10- 1 x 9V držák baterie- PRT-10512 11- 1 x 5k Ohm potenciometr 12-1 x Keramický kondenzátor 10 nano Farad (103) 13-1 x 100 mikro Farad 50voltový elektrolytický kondenzátor 14-1 x 470 mikro Farad 50voltový elektrolytický kondenzátor 15- 1 x 1000 mikro Farad 50voltový elektrolytický kondenzátor 16- 1 x 2N2222 NPN tranzistor 17- 1 x 1N4001 dioda 18- 1 x 5mm fotobuňka fotorezistor LDR světelný senzor 19- 1 x 1k Ohm rezistor 20- 1 x 2,2k Ohm rezistor 21- 2 x 4,7k Ohm rezistor (volitelně) 22-2 x 10k ohm rezistor 23- 5 x odpor 470 ohmů 24- 2 x dotykový spínač (vyberte ty, které 2 vodiče NE 4) 25- 1 x 5 mm oranžová (nebo žlutá) LED 26- 1 x 5 mm červená LED 27- 3 x 5 mm zelená LED 28- 35 x krokodýl (aligátor) Spony 29- 1 x 555 IC (volitelně) 30- 1 x balíček malých drátů

Krok 1: Dřevěná deska, držák baterie a hřebíky

Buď si pořiďte tesaře K řezání desky o uvedených rozměrech (20 * 30 cm) nebo k řezání sami pomocí úhlové brusky budete potřebovat pravítko pro měření značky pro značení a ochranné brýle a rukavice pro ochranu, pokud udělal jsi to.

Použijte řezačku drátu Chcete -li odříznout kabel konektoru z držáku baterie, pak pomocí odizolovače odizolujte černé a červené malé vodiče, které byly uvnitř kabelu konektoru, ujistěte se, že jste je odizolovali dostatečně dlouho, aby je bylo možné omotat kolem kovu hřebíky pro další krok. Na zadní stranu držáku baterie naneste lepidlo a přilepte ho na místo v dřevěné desce.

Podle hrubého plánu umístění výkresu, který jsem nakreslil, by měl být držák baterie úplně vpravo na desce, tak ji tam dejte a pomocí značky nebo pera označte 2 body po černém a červeném vodiči, pomocí vrtačky vytvořte otvory v těchto 2 bodech a ujistěte se, že jsou otvory o něco těsnější než hřebíky, vložte do otvorů a kolem nich lepidlo na dřevo a poté vložte hřebíky, nechte nějakou dobu zaschnout a poté zabalte odizolované části černé a červené dráty jeden na každý hřebík a poté připájejte dráty k nehtům, což může způsobit, že nehty budou velmi horké a lepidlo může na chvíli změknout, dokud teplo nezmizí, takže se snažte nehtů nedotýkat a nehýbejte s nimi, dokud pájení nedokončíte a nech to na chvíli.

Krok 2: Krokodýlí klipy a PCB

Pomocí Ořezávače drátu a odizolovače odřízněte a odizolujte krokodýlí svorky ze středu každého drátu, aby byly připraveny k dalšímu pájení. Začněte pájet každou součást podle plánu umístění výkresu, který jsem nakreslil, pájejte každou součást samostatně a všimněte si, že některé součásti jsou připájeny k jiným (odpory omezující proud jsou pájeny z jednoho konce na LED diody a výsuvné odpory jsou pájeny z jednoho konce na tlačítkové spínače), také si všimněte, že 1 PCB je vodorovný a druhý svislý vhodné vzdálenosti mezi všemi součástmi. U desek plošných spojů obsahujících Arduino Nano máte možnost nepájet všechny piny, klidně pájet pouze ty, které jsou uvedeny v plánu, nebo přidat nebo upravit jiné, také ponechat vhodné mezery mezi Arduino Nano a motory a snímačem a bzučákem a pamatujte na kabel USB. Podívejte se na obrázky, abyste zjistili, jak jsou rozmístěny. Servo motor je umístěn vedle Arduina a 2 zelené LED diody jsou nad ním. U ostatních desek plošných spojů se podívejte, jak jsou součásti pájeny v různých linkách, a zkuste mezi nimi zajistit stejné mezery. Poté, co dokončíte pájení součástí, začněte úplně pájet dříve nastříhané a odizolované krokodýlí svorky vedle všech vodičů součástí nebo kolíků, dokud nebude mít každá součástka (kromě těch, které již byly připájeny k ostatním) připájena krokodýlí svorka. Můžete přidat 555 IC a udělat to samé, pokud chcete, ale to je jen a volitelné rozšíření. U servomotoru budete muset dráty odstřihnout a odizolovat, aby byly vhodné pro pájení. U modulu PIR budete muset nejprve připájet malé vodiče k tomu samému, jako u stejnosměrného motoru k němu musíte pájet 2 dráty, než jej pájíte na desku plošných spojů. Možná budete chtít vyzkoušet některé součásti buď pomocí multimetru ke kontrole zkratů/nežádoucích pájecích můstků, nebo připojením krokodýlích spon některých součástek k hřebíkům bateriového boxu, abyste zjistili, zda fungují nebo ne (např. Diody LED, které jsou propojeny na odpory 470 ohmů, stejnosměrný motor, bzučák. Také si všimněte, že typ baterie může ovlivnit kvalitu výstupu bzučáku).

Krok 3: Dát to všechno dohromady

Poté, co jste hotovi pájet všechny součásti a krokodýlí klipy na všechny z nich, odřízněte všechny další části pájky a povede to i na desky plošných spojů z její spodní strany a poté na ně naneste lepidlo a umístěte 2 desky plošných spojů, jednu vodorovnou a jednu svisle na dřevěné desce, jak je znázorněno na výkresu umístění. Možná budete muset několik okamžiků tlačit 2 desky plošných spojů na dřevěnou desku, dokud se nepřilepí. Nechte chvíli zaschnout. Totéž proveďte se servem (nezapomeňte jej umístit vedle desky plošných spojů s Arduino Nano), stejnosměrným motorem a modulem PIR (tj. Naneste lepidlo na záda a přilepte je k desce a nechte je chvíli zaschnout).

Krok 4: Estetika a štítky

Poté, co se ujistíte, že je vše nalepeno na desku, začněte používat barevnou lepicí pásku a vyberte barvu, která bude v pořádku pro pozdější vkládání papírových štítků. Zakryjte veškerou desku zepředu i zezadu páskou, ALE nechte komponenty viditelné a ponechte malou místnost pro krokodýlí klipy, aby se mohly volně pohybovat. Poté buď vytisknete štítky s jejich čísly na body podle pořadí uvedeného v plánu umístění, budete k tomu potřebovat tiskárnu a já jsem poskytl obrázky pro různé řádky pro jeden ze 2 PCB, pro druhý PCB (ten s Arduinem)) K přilepení bílého papíru můžete použít průhlednou pásku (po rozřezání na malé proužky a napsání čísel a štítků na něj samozřejmě). Nebo to můžete napsat na 2 desky plošných spojů a nic nevytisknout, jen se ujistěte, že je vše viditelné (schematické symboly, čísla, body). Zde si můžete stáhnout tiskové štítky.

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

V případě jakýchkoli nejasností se vraťte do brožury a podívejte se, jak se body používají k sestavování obvodů.

Krok 5: Vzdělávací brožura s pokyny

Brožuru si můžete vytisknout nebo použít její PDF. Každopádně to nemůžu dost opakovat. NEDOSTÁVÁM žádný kredit za veškerý vědecký materiál v této brožuře. Všechny články vysvětlující, jak se pohybují elektrony, jak fungují tranzistory nebo různé programy Arduino, napsali jiní lidé po celém internetu do různých článků, které jsem shromáždil a je to! VŠEM jsem jim věnoval kredit v některých článcích a na samém konci brožury a napsal jsem jen několik prvních stránek a poslední stránku, kromě několika komentářů týkajících se témat navzájem v nějaké sekvenci učení a vyprávění žák, jak připojit krokodýlí dráty k vytvoření obvodu souvisejícího s konkrétním tématem v brožuře. Brožura je k dispozici v angličtině i arabštině, můžete si ji stáhnout z následujících odkazů a klidně ji přeložit do jiných jazyků.

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

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