Spis treści
- Płytka stykowa
- Wstęp do elektroniki
- A tutaj nic nie ma. Ale będzie..
- Jak dobrać zasilanie, sposób łączenia itp.
Płytka stykowa/prototypowa/uniwersalna...
Jak zwał tak zwał... ważne jest do czego służy ;) Żeby was nie zniechęcać na samym początku powiem że kosztuje 15-20zł i strasznie ułatwi życie!
Aaa... oczywiście klikając na zdjęcia powinny się powiększyć...
Ustrojstwo to wygląda tak (lewa) a służy do szybkiego robienia prototypów układów elektronicznych... Zabawa prosta, w stylu włóż i wyciągnij... :p
Jej zaleta jest taka że możemy w szybki sposób zrobić układ-sprawdzić czy działa-jeśli nie to poprawić-jak już działa to wyciągnąć z płytki wszystkie elementy i mamy dalej płytkę i elementy... a bez niej? trzeba by lutować, jakieś skrętki, pająki... stracilibyśmy elementy gdyby coś poszło nie tak... W sumie całkiem fajnie... To może teraz kilka słów a może bardziej zdjęć jak działa...
Jak widzicie jest na niej mnóstwo dziurek a są one ze sobą połączone (tak jak na obrazku po lewej stronie). Czarne i czerwone linie służą do podłączenia zasilania a w zielone wtykamy elementy... Nie będę pisał co i jak bo to chyba logiczne ;) Tak jak prowadzi kreska tak jest połączone, zielonych nie chciało mi się wszystkich bazgrać...
Okey... "praktyka"...
Te linie to nic innego jak połączenia w środku płytki oczywiście ;)
A teraz... działający układ! ;)
Zacznę może od uwag...
To co widzicie po prawej stronie płytki to na szybko zmontowany układ który zmniejsza napięcie z 12V (bo taki mam zasilacz) na 5V i dodatkowo delikatnie je prostuje... tak żeby nie było np wahań 4,5 - 6 V w zależności od pogody xD (no dobra... może nie od pogody). Więc tym się nie przejmujcie...
Jeżeli się przyjrzycie to dostrzeżecie że linie zasilające są na środku podzielone... warto je na samym początku połączyć tak aby nie zastanawiać się później dlaczego układ nie działa... są podzielone aby można było budować układy zasilane różnymi napięciami... np 5V do mikrokontrolera (taki mały komputerek który dyryguje czy coś się ma włączyć czy nie i inne takie bajery...) i np. 12V do jakiegoś silnika czy diod...
Kable po prawej (żółty i zielony) są do połączenia ww ścieżek...
Skarg nie skarg nie przyjmuję podanie o przyznanie członkostwa w klubie młodego weterana w formie pisemnej +2 zdjęcia...
Wtykamy diodę tak aby jej nóżki były wciśnięte w dwie sąsiadujące kolumny... o tak...
*czerwona dioda jest od mojego układu zasilania i zaświeciła się aby zasygnalizować że podłączyłem zasilanie i mam w szynach zasilających napięcie 5V
To nie ta miała się zaświecić ;p
o tak...
<<---
Wstęp do elektroniki.
 |
Let the game begin...
 | |
| Pan G.Ohm (zdj. z Wikipedii | ) |
Prawo Ohma
Niestety jest jedno prawo bez którego już na wstępnie sobie nie poradzimy - prawo pana który nazywał się Ohm.
Pan ten stwierdził że napięcie w obwodzie jest proporcjonalne do natężenia i wyraził to wzorem:
U=R*I
Gdzie:
U -napięcie podawane w V (Volt)
I - natężenie podawane w A (Amper)
R - rezystancja (opór) podawany w Ω(Ohm czyt. OM ;P )
Nam będzie potrzebna inna postać tego wzoru którą otrzymamy po prostym przekształceniu i wygląda ona następująco:
R=U/I
Diody LED
Na razie tyle nam wystarczy. Przyjrzyjmy się teraz może temu z czym będziemy się bawić czyli diody LED.Poza tym że świecą mają jeszcze inną ciekawą funkcję o której należy pamiętać, przepuszczają prąd tylko w jedną stronę, co oznacza mniej więcej tyle ze będą świecić tylko jeśli podłączymy odpowiednio + i -. Wspominam o tym bo zdarza się że początkujący mylą nóżki albo w ogóle zapominają o biegunach i zastanawiają się dlaczego układ nie działa. Wstawiam schemat który nawet sobie możecie wydrukować co by w przyszłości nie szukać.
Dłuższa nóżka plusik!!!
Krótsza nóżka minusik!!!
Diody występują oczywiście w różnych kolorach, rozmiarach, kształtach.
Kolejną rzeczą o jakiej należy pamiętać to parametry diody.
To co nas interesuje, poza efektem wizualnym, jest napięcie i pobór prądu (natężenie)
Napięcie świecenia a raczej spadek napięcia jaki powoduje dioda w obwodzie jest różne dla różnych rodzajów diod. Zależy to od koloru, rozmiaru, kształtu. Warto zerknąć do katalogów albo zapytać w sklepie jakie jest dokładne napięcie diody, jeśli nie dysponujemy takimi informacjami możemy przyjąć że są to 3V. I sądzę że na tym etapie taki wybór będzie najlepszy. ( Na marginesie dodam może że od napięcia zależy jasność świecenia diody, im lepiej je uwzględnimy tym dioda mocniej będzie świecić.)
Kolejnym ważnym dla nas elementem będzie natężenie prądu przepływającego przez diodę. Podobnie jak napięcie jest on zróżnicowany jednak przyjmuje się że jest to 20mA czyli 0,02A
Jak pewnie zauważyliście wszystkie te dane występowały we wzorze na początku i potrzebne są nam do rzeczy najistotniejszej w tym artykule czyli policzenia opornika jaki musimy zastosować (nasze R).
Rezystory
Okey, było prawo była dioda to teraz może rezystor lub jak kto woli opornik.
Są i one. Mówiąc najprościej są to elementy zmniejszające napięcie (nie jest to do końca prawdą ale takie uproszczenie przyjmijmy).
Będą one nam potrzebne po to, aby nasza dioda podłączona do źródła zasilania wyższego niż 3V nie uległa zniszczeniu.
Podstawową rzeczą jaką wyróżnia się rezystor jest jego opór mierzony w Ω (Ohmach)
Zatrzymując się na chwilę przy rezystorach warto wspomnieć o tajemniczych paskach... Jest to kod kreskowy ;p za pomocą którego rozszyfrować możemy z czym mamy do czynienia, rzecz niezbędna jak mamy nieposegregowane rezystorki albo brak nam mulitmetru.
Jak widzicie na rezystorze mamy 4 paski, interesują nas 3 pierwsze gdyż ten ostatni, złoty, oznacza tolerancję. Nie będę za dużo tłumaczył, wstawiam tabelkę która powinna wam wszystko wyjaśnić.
 |
| Kliknij aby powiększyć ;) |
Okey, to może na przykładzie powyższego rezystora wyjaśnię jak się posługiwać.
Pierwszy pasek mamy brązowy więc odczytujemy wartość z tabeli i jest to 1. Drugi pasek mamy koloru czarnego czyli 0. Pasek trzeci (mnożnik) jest koloru czerwonego więc odczytujemy x100Ω
Składając wszystko razem mamy :
10x100Ω czyli 1000Ω, częściej spotkamy się z oznaczeniem 1kΩ czyli nic innego jak 1 KILOΩ
(jak wiadomo kilo jest przedrostkiem oznaczającym mnożnik 1000)
Ok, to rezystory zaliczyliśmy ;) Układ z jedną diodą - schemat.
Tak wygląda schemat zbudowany z jednej diody, rezystora i źródła zasilania. To co widzimy u góry to dioda (LED1) u dołu znajduje się nasz rezystor (R1), po stronie lewej oczywiście zasilanie.
"R" to opór który musimy wyznaczyć "I" to wspomniane wcześniej natężenie diody =0.02A
Podkreślam to i proszę zapamiętać ;p
Napięcie U jest tym które otrzymamy na naszym oporze czyli pomniejszone o napięcie świecenia diody.
Wiedząc że naszym źródłem zasilania jest bateria PP3 czyli popularna 9V, a dioda pobiera prąd 3V (czyli spadek napięcia przez nią spowodowany wynosi 3V) to naszym U będzie:
U=6V
W taki sposób odnaleźliśmy nasze U.
Poszukajmy R.
W następnej części postaram się omówić łączenie oporów, diod, opór zastępczy... Może zacznę coś o zasilaniu ;)
Zbierzmy wszystko w całość!!!
Znamy już wzór na obliczenie oporu. wiemy jak działa diodo oraz co to jest rezystor, dowiedzieliśmy się również jak wygląda układ ale w sumie jeszcze nic nie potrafimy ;)
Do dzieła!
Jak na początku napisałem wzór jakim będziemy się posługiwać to R=U/I."R" to opór który musimy wyznaczyć "I" to wspomniane wcześniej natężenie diody =0.02A
ALE "U" TO NIE JEST NAPIĘCIE DIODY!!!
Podkreślam to i proszę zapamiętać ;p
Napięcie U jest tym które otrzymamy na naszym oporze czyli pomniejszone o napięcie świecenia diody.
 |
| Bateria 9V |
U=Uzas-ULED
U=9V-3V
U=9V-3V
U=6V
W taki sposób odnaleźliśmy nasze U.
Poszukajmy R.
R=U/I
R=6V/0.02A
0.02A bo taki prąd pobiera dioda, wspominałem.
R=300Ω
No i w taki sposób obliczyliśmy jaki rezystor potrzebujemy.
Tym razem wyszła nam fajna wartość 300Ω i dostaniemy taki rezystor w sklepie. Ale jeśli zdarzyłoby się że wyszło nam na przykład 310Ω, a takich rezystorów nie produkują, możemy wykorzystać większy 330Ω, powinni wam doradzić w sklepie lub jeśli chcecie sprawdzić sami to wystarczy zerknąć do szeregu wartości.
Najlepiej jest szukać w szeregu E24 i E12.
Jeśli uzyskali byśmy wspomniany wynik 310Ω sprawdzamy czy w szeregu jest liczba 31, taka nie występuje więc rozglądamy się za najbliższą (najbezpieczniej w górę) i natrafiamy na liczbę 33 co świadczy o tym że produkowane są rezystory o wartościach 33Ω, 330Ω 3,3kΩ... itd. wybieramy oczywiście 330Ω. Możliwe jest również łączenie oporów ale o tym powiem następnym, razem ;)
W następnej części postaram się omówić łączenie oporów, diod, opór zastępczy... Może zacznę coś o zasilaniu ;)
Teraz fotka pokazująca co się dzieje jeśli podłączymy zbyt duże zasilanie bez rezystora ;(
Na początek wyjaśnię że będę się tutaj trzymał jednego, konkretnego przykładu na podstawie którego wyjaśnię wam jak o co chodzi. Konkretnie chcę użyć do tego celu wachlarza o którym jakiś czas temu była mowa na cosplayowym forum.. (z 2 dni temu? xD) Dla utrudnienia trochę sprawy załóżmy że chcemy aby diody migały, nie będę przedstawiał jak to zrobić a jedynie uwzględnię że potrzebujemy miejsca na dodatkowe elementy.
Zabierając się do zrobienia jakiegoś układu, moim zadaniem najpierw powinniśmy zastanowić się ile mamy miejsca, czy interesuje nas waga całości i co robimy z kablami, mam tu na myśli czy ciężko będzie je ukryć czy mamy na to dużo miejsca. Warto tez jest zebrać do kupy wszystkie inne parametry które mogą być istotne i przy bardziej zagmatwanych sprawach nawet rozdzielić układ na
Jak wspomniałem wachlarz... a więc co wiemy? jakie mamy warunki?
1. bardzo mało miejsca
2. niska waga
3. poukrywać co się da
4. dobrze jak by nie było kabli ;p
5. powinien się składać
Zerknijmy jeszcze na wachlarz...
Powiedzmy że chcemy mieć te 6 diodek na szczycie. Całą elektronikę musimy upchnąć gdzieś pomiędzy.
Zacznę od wybrania diod. Zwykłe będą za duże, bo 3mm kulka wystająca będzie wyglądać bardziej jak jakiś sygnalizator. Diody typu FLUX są fajne bo dają mocne rozproszone światło (mają soczewkę) ale one jednak nie są aż tak małe aby ich widać nie było. Z pomocą przychodzą diody w obudowach SMD czyli do lutowania powierzchniowego. Są malutkie (nawet bardzo malutkie) a ich moc, jasność świecenia bardzo zadowalające ;) cena nie przeraża, porównywalna ze zwykłymi LEDami...
Zabierając się do zrobienia jakiegoś układu, moim zadaniem najpierw powinniśmy zastanowić się ile mamy miejsca, czy interesuje nas waga całości i co robimy z kablami, mam tu na myśli czy ciężko będzie je ukryć czy mamy na to dużo miejsca. Warto tez jest zebrać do kupy wszystkie inne parametry które mogą być istotne i przy bardziej zagmatwanych sprawach nawet rozdzielić układ na
Jak wspomniałem wachlarz... a więc co wiemy? jakie mamy warunki?
1. bardzo mało miejsca
2. niska waga
3. poukrywać co się da
4. dobrze jak by nie było kabli ;p
5. powinien się składać
Zerknijmy jeszcze na wachlarz...
Powiedzmy że chcemy mieć te 6 diodek na szczycie. Całą elektronikę musimy upchnąć gdzieś pomiędzy.
Zacznę od wybrania diod. Zwykłe będą za duże, bo 3mm kulka wystająca będzie wyglądać bardziej jak jakiś sygnalizator. Diody typu FLUX są fajne bo dają mocne rozproszone światło (mają soczewkę) ale one jednak nie są aż tak małe aby ich widać nie było. Z pomocą przychodzą diody w obudowach SMD czyli do lutowania powierzchniowego. Są malutkie (nawet bardzo malutkie) a ich moc, jasność świecenia bardzo zadowalające ;) cena nie przeraża, porównywalna ze zwykłymi LEDami...
Tak... linijka jesc w cm... a one na prawdę są takie małe ;)
Jak widzicie trzeba mieć trochę wprawy żeby je polutować ale da się to ogarnąć ;)
Mamy tak małe diody a kable mają być średnicy 2mm? no nie bardzo dlatego kolejna fajna rzecz czyli drut nawojowy... Jest to cieniutki pojedynczy drucik miedziany pokryty izolacyjną emalią. Kosztuje około 8zł za 250g o ile się nie mylę a poza sklepem można go znaleźć np. w silnikach ;p jak macie jakąś zepsutą zabawkę z silniczkiem to macie gotowca a jak nie to ją po prostu popsujcie ;p
A co z zasilaniem... no właśnie... to jest w sumie rzecz o którą mi najbardziej chodziło.
Istnieją diwie metody łączenia elementów. Sposób równoległy i szeregowy. Ale który wybrać.
W przypadku szeregu rośnie nam napięcie, sumuje się, więc przy 6 diodach z których każda optymistycznie rzecz ujmując, potrzebuje 2V to mamy 12 czyli całkiem ładny pakiecik... (ewentualnie można użyć baterii 12V ale to zbieg okoliczności... co jak by było 10 diodek? a 10 to nie tak dużo ;p)
Natomiast równolegle sumuje się nam natężenie i te diodki pociągnęłyby nam z 120mA czyli też nie mało...
Rozwiązaniem będzie połączenie obu sposobów. 2 układy równoległe po 3 diody połączone w szereg ;) dzięki temu mamy znośne 6V i 60mA.
No dobra, mamy parametry jakim musi podołać zasilanie więc szukamy... ja osobiście użyłbym Li-Poli ale to z tego względu że mam ładowarkę...
Pamiętając że nie mamy miejsca a masa musi być mała rezygnujemy z tradycyjnych "paluszków" bo są ciężki i duże... potrzeba by nam było ich 5... co prawda mają sporą pojemność bo około 1200mAh ale co z tego skoro będzie to ważyć 150g. One są dobre jak mamy dużo miejsca.
Ja wpadłem na pomysł zastosowania baterii typu CR np 2032 które mają napięcie 3V, czyli potrzebujemy jedynie 2. Co prawda ich pojemność to około 250mAh ale dzięki małej masie i wymiarom możemy to zrekompensować... poza tym chyba nie będzie się to ustrojstwo świecić przez 4h bez przerwy...
Dodam że taka bateria waży jedynie 3.2g...
Jeśli potrzebowalibyśmy większej pojemności to też coś znajdziemy.
Przy poszukiwaniach pomocna może być ta lista:
http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_battery_sizes
Ok. Mówiłem że ma to wszystko jeszcze migać. Tak więc dalej bawimy się w SMD i wszystkie kondensatory, rezystory czy tranzystory zamocujemy w jak najmniejsze obudowy i umieścimy na jednym ramieniu. Na środku, tam gdzie łączą się ramiona, przyczepimy baterie i jest cacy.
Ewentualnie jak by tego było mało możemy zrobić dość hmmm... specyficzną rzecz i wszystkie elementy, poza diodami, umieścić w jakiejś małej obudowie, do rękawa od wewnątrz przyszyć rzep, do opakowania rzep i chować wszystko w rękawie xD a kabeli puścić na wachlarz...
Celem tego fragmentu artykułu nie było pokazanie wam jak zrobić krok po kroku jakiś tam wachlarz tylko uzmysłowienie że najpierw planujemy a rozwiązania przychodzą same a dodatkowo pokazanie że jeśli chodzi o elektronikę to teraz mamy już taką miniaturyzacje że da się wcisnąć te diody już wszędzie ;p więc jeśli czegoś szukacie, czegoś małego, dopisujcie SMD ^^ no i czytajcie datasheety bo można się zdziwić ile te diody ciągną prądu albo jakie napięcie potrzebują ;)
No i warto moim zdaniem poświęcić powiedzmy z godzinkę i przejrzeć ofertę sklepów elektronicznych ba są tam na prawdę różne dziwne, przydatne rzeczy ;p
