Elektroonika on teadus elektrienergia juhtimisest. Kuna veedame suurema osa ajast elektrit kasutades, on see oluline teadmiste valdkond. Ja õnneks on seda ka palju vähem raske õppida, kui võite ette kujutada. Nüüd saate alustada elektriahelate ja voolude uurimisega. Kui eelistate praktilisemat lähenemist, looge oma ringkäigud või ostke eelnevalt valmistatud komplekte. Kui õpid piisavalt kõvasti, saad kunagi ise oma elektroonikaseadmed valmis teha.
Sammud
Osa 1: 4: õppige põhitõdesid
Samm 1. Lugege elektroonika põhitõdesid käsitlevaid raamatuid
Minge kohalikku raamatukokku või raamatupoodi ja hakake elektroonikaraamatuid lugema. Isegi pikaajalised raamatud sisaldavad palju teavet elektriahelate ja nende toimimise kohta. Kasutage neid põhitõdede uurimiseks enne oma vooluringide loomist.
- Siin on mõned näited raamatutest, mida saate lugeda: Elektroonika põhimõtted (autor Albert Paul Malvino) või Elektroonika alused: ahelad, komponendid ja rakendused (autor Thomas L. Floyd).
- Internetist leiate veelgi rohkem ressursse. Otsige informatiivseid saite ja tasuta e-raamatuid.
Samm 2. Elektrotehnika mõistmiseks laadige alla rakendus
Teie mobiilirakenduste pood sisaldab mitmeid väga käepäraseid ja informatiivseid rakendusi. Mõned rakendused õpetavad elektroonika põhitõdesid ja teised võimaldavad teil isegi puuteekraani abil oma vooluahelaid kujundada.
Proovige näiteks Electrodroid või Cours Electronique
Samm 3. Uurige, kuidas vool voolab läbi traadi
Elektrivool koosneb elektronidest, see tähendab osakestest, millel on aatomite negatiivne elektrilaeng. Vool on järjestatud elektronide voog negatiivsest allikast, näiteks aku klemmist. Siis see liigub ja naaseb positiivsesse terminali.
Saate teha analoogi segisti abil. Kui me kraani sisse lülitame, voolab vesi vooliku otsa
Samm 4. Lisateave ahela pinge kohta
Pinge on jõu mõõt, mida on vaja vooluahelas voolata. Ahela elektronid kogunevad aku negatiivse klemmi lähedale. Ahelas voolu ringlemiseks on vaja energiat ja selle mõõt on pinge.
Mõelge sellele nagu rõhk veepaagis. Kui tühjendame paagi, väheneb rõhk, nagu ka veevool
Samm 5. Uurige objektide elektritakistust
Takistus aeglustab vooluahelas voolu. Mõned materjalid takistavad elektrit rohkem kui teised. Isolatsioonimaterjali läbimiseks vajate tugevamat elektrivoolu kui juhtiv materjal nagu metall. Mida suurem on vajalik vool, seda rohkem pinge suureneb.
Kujutage ette erineva suurusega veetorusid. Vesi leiab rohkem vastupidavust kitsamate torude läbimiseks, millel on vähem ruumi
Samm 6. Sümbolite mõistmiseks lugege elektriskeeme
Elektriskeemid ja skeemid sisaldavad sümboleid elektrooniliste komponentide tähistamiseks. Enne vooluahela kokkupanemist elektriskeemist peate teadma sümbolite tähendust. Otsige Internetist nendel skeemidel kasutatud sümbolite loendit.
- Sirged jooned on ühendused komponentide vahel, mida saab teha juhtmetega. Energiaallikat tähistavad kaks horisontaalset joont, üks pikem kui teine. Pikima reaga kaasneb tavaliselt plussmärk (+), mis näitab positiivset terminali.
- Dioode näidatakse omakorda kolmnurgadena, takistite puhul aga ristkülikuid või sakilisi jooni.
Osa 2/4: omandage tööriistad
Samm 1. Kasutage elektrivoolu mõõtmiseks multimeetrit
See on väga kasulik tööriist erinevate elektriliste koguste mõõtmiseks. Alati on hea omada mugavat viisi vooluahela elektrivoolu kontrollimiseks. Hankige multimeeter, mis mõõdab voolu, takistust ja pinget.
- Vool pole midagi muud kui elektrivool vooluringis. Selle intensiivsust mõõdetakse amprites.
- Volt (V) on elektrilise pinge mõõtühik, mis on vooluahela voolu reguleeriv rõhk.
- Resistentsus näitab, kui suurt vastupanu ahel elektrivoolule pakub. Selle mõõtühik on oom.
Samm 2. Piirake elektrivoolu takistiga
Takistid näevad välja nagu toru, mille mõlemal küljel on traat. Nad ei tee otseselt midagi, kuid on olulised elektrivoolu piiramiseks. Ilma nendeta võib vool muutuda liiga intensiivseks ja kahjustada ahela teisi komponente.
Näiteks kui ühendate LED -tule vooluahelaga, millel pole takistust, võib see välja lülituda
Samm 3. Elektri salvestamiseks kasutage kondensaatorit
Kondensaatorid mängivad rolli erinevalt takistitest. Voolu piiramise asemel intensiivistavad nad seda, kuna hoiavad elektrit. Nii et voolukatkestuse korral jätkab vooluahel tööd.
Näiteks kui ühendate arvuti seinakontaktist lahti, tagavad kondensaatorid väikese voolu, nii et vooluahel ei lakka kohe töötamast
Samm 4. Kontrollige elektrivoolu dioodide ja transistoridega
Nendel elementidel on kaks klemmi: positiivne (+) ja negatiivne (-) elektri juhtimiseks. Aktiveerituna läbib elekter ühte otsa ja väljub seejärel teisest. Transistoridel on 3 otsa, dioodidel aga 2 otsa.
- Dioode kasutatakse elektrivoolu ringlemiseks ühes suunas.
- Transistorid mängivad lülititega identset rolli, see tähendab, et nad muudavad voolu suunda.
Samm 5. Lugege, kuidas juhtmeid lõigata ja eemaldada
Põhikomplektide tegemiseks vajate väikest traadilõikurit või traadi eemaldajat. Tangide abil lõigake traat soovitud pikkuseks, seejärel eemaldage traadi otsast umbes pool sentimeetrit isolatsiooni, enne kui ühendate selle teiste komponentidega.
- Traatkomplektide valmistamiseks kinnitage paljad otsad komponentide klemmidele või kinnitage need isoleerlindiga. Kui teil on katselaud, lükake lihtsalt paljas ots ühte auku.
- Õpipoisiõppe alguses ei pea te jootmist õppima.
Samm 6. Avastage erinevat värvi lõngade kasutamist
Elektrijuhtmed on tavaliselt valmistatud vasest. Isolatsioonikate on aga saadaval erinevates värvides, mis näitavad erinevaid kasutusviise. Sama värvi juhtmed tuleks alati omavahel ühendada. Ahela toiteks kasutatakse musti ja punaseid juhtmeid.
- Mustad juhtmed on ahela peamised elektrijuhid. Punased on teisejärgulised niidid.
- Sinised ja kollased juhtmed on haruldased, kuid neid kasutatakse keerulistes ahelates.
- Hallid ja valged juhtmed loetakse neutraaljuhtmeteks, kuna need kannavad kasutamata elektrit.
- Rohelised juhtmed on maandatud, see tähendab, et nad juhivad ohutuse tagamiseks elektrit maapinnale.
Osa 3/4: Hankige praktilisi kogemusi
Samm 1. Koostage skeem elektriskeemist
Otsige elektriskeeme Internetist. Eelistatavalt otsige lihtsaid mudeleid, mida saate ise teha. Lugege elektriskeemi, et teada saada, milliseid komponente vajate. Seejärel ehitage skeem nii, et see näeks välja nagu skeem. See annab teile ülevaate ahela toimimisest.
Parem on alustada kokkupanekut väikese ahelaga. Valige üks, millel on mõned ühendamisliinid ja hõlpsasti leitavad komponendid, nagu akud ja tuled
Samm 2. Ehitage pirniga suletud ahel
Teil on vaja kahte vasktraati, uut akut ja lambipirni. Asetage materjal lauale ja ühendage juhtmete üks ots aku pooluste külge. Seejärel kinnitage teised otsad lambi metallalusele, et see süüdata.
- Lampi saate süüdata ainult nende komponentidega.
- Elektrivool liigub vooluahelas negatiivsest klemmist positiivsesse klemmi läbi lambi ja lülitab selle sisse.
- Kui näete seda suletud vooluringi oma pirni elustamas, saate paremini aru, kuidas vooluringis voolab.
Samm 3. Ostke katsetuskomplekt
Veebisaitidelt leiate algajatele mõeldud elektrooniliste komplektide seeria. Saadaval on lai valik komplekte ja tavaliselt on iga komplektiga kaasas lihtsa vooluahela ehitamiseks vajalikud komponendid. See on suurepärane võimalus elektroonika õppimiseks ilma PCB -d valmistamata.
Näiteks saate osta väikese roboti paigaldamiseks komplekti. See robot on eelmonteeritud ja seda saab kasutada programmeerimis- ja kohandamisvõtete õppimiseks
Samm 4. Harjutage Arduino plaatide kasutamist
Arduino plaadid on suhteliselt odavad trükkplaadid, mida saab kasutada enamikus elektroonilistes kujundustes. Nendega on kaasas mitu valmis komplekti, mille ostate veebist, kuid saate neid osta ka eraldi. Arduino on algajatele mõeldud platvorm. Seega on neid plaate huvitav kasutada vooluahelate ja põhiprojektide kokkupaneku alustamiseks.
- Üks levinumaid esialgseid projekte on vilkuv tuli. See projekt võimaldab teil õppida, kuidas oma arvutis lihtsa Arduino programmeerimisega LED -valgust vilgutada.
- Kui te ei soovi komplekti osta, võite alustada Arduino plaadist ja USB -kaablist. Ühendage plaat arvutiga ja laadige Arduino programm Internetist alla.
Samm 5. Ehitage ahelad katseplaadiga
Katseplaat on viis vooluahela kokkupanemiseks ilma jootmiseta. See näeb välja nagu plastikust tükk, mis on auke täis. Keerake juhtmed vooluahela kokkupanemiseks läbi aukude. Seejärel ühendage juhtmed aku või Arduino plaadiga, et seda toita.
Proovige katselaua abil LED -tuli sisse lülitada. Te vajate kaablit, LED -i, takistit ja Arduino plaati. Kõiki neid komponente saab osta Internetist
Samm 6. Tehke oma projektid Internetist leitud diagrammidega
Kui olete juba harjunud eelnevalt kokkupandud vooluahelate paigaldamisega, saate valida oma kokkupanekukujunduse. Näiteks võite seadistada alarmi või anduri. Elektriskeem on skeem, mis näitab, kuidas disain tuleks kokku panna. Internetis on saadaval palju elektriskeeme.
Näiteks tippige oma brauserisse "vilkuv vooluahela skeem", et leida mõned võimalused LED -vilkuvate tuledega vooluahela kokkupanemiseks
Osa 4/4: Teadmiste süvendamine
Samm 1. Õppige elektroonikas kasutatavat programmeerimiskeelt
Mikrokontrolleri abil saate anda juhiseid oma elektroonilisele vooluringile. Mikrokontrollerid on väikesed arvutikiibid, mida saab paigaldada trükkplaatidele. Mikrokontrolleri kasutamiseks peate õppima programmeerimiskeele nagu C või C ++ ja kirjutama arvutisse koodi.
Arduino on lihtne viis mikrokontrollerite programmeerimise alustamiseks. Ühendage plaat arvutiga, laadige alla Arduino tarkvara ja alustage kodeerimist
Samm 2. Kujundage oma ahelad tarkvara abil
Elektrooniliste projektide (nt Fritzing) teostamiseks laadige alla lihtne ja tasuta tarkvara, seejärel installige need oma arvutisse. Kasutage allalaaditud programmi oma elektroonilise vooluahela loomiseks. Nii saate paremini aru vooluringide toimimisest ja õpite skeeme paremini lugema. Lisaks võimaldab tarkvara teil ise midagi unikaalset kujundada.
- Kui soovite, kasutage keerukamat trükkplaatide kujundustarkvara, näiteks KiCad ja Eagle.
- Kui teie vooluring on loodud, saatke see tehasesse, mis toodab trükkplaadi prototüüpe.
Samm 3. Võtke elektriseadmed nende paremaks uurimiseks lahti
See võib olla vana teler, röster või mõni muu seade. Nii et saate uurida nende elektrilisi komponente ja seejärel proovida neid uuesti kokku panna. Kui võimalik, proovige parandada mõnda vigaseid seadmeid, et paremini mõista iga komponendi funktsiooni.
- Võtke kõik ettevaatusabinõud elektrilöögi vältimiseks.
- Enne teile mittekuuluvate seadmete käsitsemist küsige luba.
Samm 4. Läbige erikursus
Ükskõik kui vana sa oled, leiad alati elektroonikat tutvustavaid tunde. Otsige Internetist elektri- või elektroonikatehnika sissejuhatavaid kursusi. Võite isegi leida tunde, mis toimuvad teie lähedal.
- Pärast sissejuhatavaid tunde võite kaaluda edasijõudnute tundide võtmist või proovida oma ekskursioone luua.
- Mõned koolid pakuvad elektroonika ja sellega seotud valdkondade tehnilisi kursusi.
- Kursuste leidmiseks külastage veebipõhiseid haridusplatvorme nagu Coursera.
Samm 5. Harjutage jootetraate ja elektroonilisi komponente
Oma teadmisi süvendades jõuab kätte aeg, mil peate juhtmed ühendama või trükkplaatide külge kinnitama. Jootekolb võimaldab elektroonikakomponente fikseerida, kuumutades jootematerjali tinaga. Selliselt paigaldatud ahelad on paremad ja vastupidavamad.
- Katseplaate on lihtne kasutada, kuid nende ühendused hakkavad aja jooksul katkema.
- Kuuma raua või metalliga töötamisel järgige kindlasti kõiki ettevaatusabinõusid. Ärge kunagi jätke seda tuleohtlikule pinnale.
Nõuanne
- Alustage põhitõdedest. Elektroonika põhitõdede väljaselgitamine võib veidi aega võtta, kuid harjutades läheb asi lihtsamaks.
- Pange oma ahelad kokku, kui saate. Praktiline kogemus aitab tavaliselt palju mõista, kuidas elektroonika töötab.
- Kui olete õppinud oma vooluahelate valmistamist, saate ühendada spetsiaalsed komponendid, nagu helikiibid, mälukiibid jne, ja luua kohandatud seadmeid.
- Saate oma projektide komponente Internetist hea hinnaga osta.