Zestaw do nauki elektroniki DIY: 5 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Chciałem stworzyć zestaw do nauki elektroniki odpowiedni dla dzieci w wieku 12 lat i starszych. To nic nadzwyczajnego, jak na przykład zestawy Elenco, ale można to łatwo zrobić w domu po krótkiej wizycie w sklepie z częściami elektronicznymi. Ten zestaw do samodzielnego uczenia się zaczyna się od nauki podstaw elektroniki, aż uczeń wywoła alarm z czujnikiem ruchu. Jest również bardzo bezpieczny, ponieważ wszystkie obwody są zasilane 9 woltową baterią. A dołączona do niego książeczka edukacyjna zawiera już artykuły z różnych stron internetowych (zaliczyłem je w pliku PDF poza kursem), więc wystarczy, że zbudujesz ten zestaw z opcją jego rozbudowy. Działa po prostu łącząc różne zaciski krokodylkowe w celu utworzenia obwodu.

Narzędzia, których będziesz potrzebować:-

1- Lutownica 2- Lut 3- Przecinak do przewodów 4- Narzędzie do ściągania izolacji 5- Obcinacz do przewodów (do cięcia dodatkowych części przewodów i przewodów po lutowaniu elementów) 6- Przezroczysta taśma samoprzylepna 7- Kolorowa taśma izolacyjna (dla estetyki) 8- Długopis 9 - Klej do drewna 10 - Dostęp do drukarki (opcjonalnie) 11 - Wiertło 12 - Wiertło 13 - Nożyce do cięcia papieru 14 - Szlifierka kątowa (w przypadku samodzielnego cięcia deski drewnianej) 15 - Multimetr (opcjonalnie)

Komponenty/materiały, których będziesz potrzebować:-

1- 1 x drewniana deska (długość * szerokość = 20 * 30 cm, wysokość = 1 cm) 2- 2 x metalowe gwoździe (im cieńsze tym lepsze) 3- 5 x papiery A4 (użyj 70 więcej w przypadku, gdy chcesz wydrukować Broszura edukacyjna również) 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 Silnik Micro Servo‏ 7- 1 x HC-SR501 Mały moduł czujnika PIR 8- 1 x mały silnik prądu stałego (NIE ŻÓŁTY!) 9- 1 x Standardowy mały brzęczyk 10- 1 x Uchwyt baterii 9 V - PRT-10512 11- 1 x potencjometr 5k Ohm 12- 1 x Kondensator ceramiczny 10 nano Farad (103) 13- 1 x 100 mikro Farad 50 V kondensator elektrolityczny 14- 1 x 470 mikro Farad 50 V kondensator elektrolityczny 15- 1 x 1000 mikro Farad 50 V kondensator elektrolityczny 16- 1 x 2N2222 NPN Tranzystor 17- 1 x 1N4001 Dioda 18- 1 x 5mm Fotorezystor Fotorezystor LDR Czujnik światła 19- Rezystor 1 x 1 kΩ 20- Rezystor 1 x 2,2 kΩ 21- Rezystor 2 x 4,7 kΩ (opcja) 22- Rezystor 2 x 10 kΩ 23- 5 x 470 Ohm Rezystor 24- 2 x dotykowy przełącznik przyciskowy (wybierz te za pomocą 2 przewody NIE 4) 25- 1 x 5mm Pomarańczowa (lub żółta) LED 26- 1 x 5mm Czerwona LED 27- 3 x 5mm Zielona LED 28- 35 x Zaciski krokodylkowe (krokodyl) 29- 1 x 555 IC (opcjonalnie) 30- 1 x mały pakiet przewodów

Krok 1: Drewniana deska, uchwyt baterii i gwoździe

Albo zdobądź stolarza Aby przyciąć deskę o wspomnianych wymiarach (20 * 30 cm) lub wyciąć ją samodzielnie za pomocą szlifierki kątowej, będziesz potrzebować linijki do mierzenia markera do zaznaczania i nosić okulary ochronne i rękawice dla ochrony, jeśli zrobiłeś to.

Użyj przecinaka do przewodów Aby odciąć kabel jack z uchwytu baterii, a następnie użyj narzędzia do zdejmowania izolacji, aby zdjąć czarne i czerwone małe przewody, które znajdowały się w kablu jack, upewnij się, że są one wystarczająco długie, aby można je było owinąć wokół metalu gwoździe do następnego kroku. Nałóż klej na tylną część uchwytu baterii i przyklej go na swoje miejsce w drewnianej desce.

Zgodnie z narysowanym przeze mnie szkicem, uchwyt baterii powinien znajdować się po prawej stronie planszy, więc umieść go tam i za pomocą markera lub długopisu zaznacz 2 kropki za czarnymi i czerwonymi przewodami, użyj wiertarki, aby zrobić dziurki w tych 2 kropkach i upewnij się, że dziurki są trochę ciaśniejsze niż gwoździe, włóż klej do drewna w i wokół otworów, a następnie włóż gwoździe, pozostaw na jakiś czas do wyschnięcia, a następnie owiń obszyte fragmenty czarnym i czerwone druty po jednym na każdym gwoździu, a następnie przylutuj druty do gwoździ może to spowodować, że gwoździe staną się bardzo gorące, a klej może stać się miękki przez chwilę, aż ciepło zniknie, więc staraj się nie dotykać ani nie przesuwać gwoździ, dopóki nie skończysz lutowania i zostaw to na chwilę.

Krok 2: Klipsy krokodylkowe i płytki drukowane

Użyj przecinaka do drutu i ściągacza izolacji, aby odciąć i zdjąć krokodylki ze środka każdego drutu, aby były gotowe do lutowania w następnej kolejności. Rozpocznij lutowanie każdego elementu zgodnie z narysowanym przeze mnie planem rozmieszczenia rysunku, przylutuj każdy element osobno i zauważ, że niektóre elementy są przylutowane do innych (rezystory ograniczające prąd są przylutowane od jednego końca do diod LED, a rezystory podciągające są przylutowane od jednego końca do przełączników przyciskowych), zauważ, że 1 płytka jest pozioma, a druga pionowa, aby umożliwić odpowiednie odstępy między wszystkimi komponentami. W przypadku płytki drukowanej zawierającej Arduino Nano masz możliwość nie lutowania wszystkich pinów, możesz lutować tylko te wymienione w planie lub dodawać lub modyfikować inne, a także pozostawić odpowiedni odstęp między Arduino Nano a silnikami oraz czujnikiem i brzęczykiem i uważaj na kabel USB. Spójrz na zdjęcia, aby zobaczyć, jak są rozmieszczone. Servo Motor znajduje się obok Arduino, a 2 zielone diody LED znajdują się nad nim. W przypadku drugiej płytki zobacz, jak elementy są lutowane w różnych liniach i spróbuj zapewnić równe odstępy między każdą linią. Po zakończeniu lutowania elementów zacznij całkowicie lutować wcześniej wycięte i rozebrane zaciski krokodylkowe obok wszystkich wyprowadzeń elementów lub pinów, aż do każdego elementu (oprócz tych już przylutowanych do innych) przylutowany będzie krokodylek. Możesz dodać 555 IC i zrobić to samo, jeśli chcesz, ale to tylko opcjonalne rozszerzenie. W przypadku serwonapędu będziesz musiał przeciąć i zdjąć przewody, aby nadawały się do lutowania. W przypadku modułu PIR musisz najpierw przylutować do niego małe przewody, to samo z silnikiem prądu stałego musisz do niego przylutować 2 przewody przed przylutowaniem go do płytki drukowanej. Możesz przetestować niektóre elementy za pomocą multimetru, aby sprawdzić, czy nie ma zwarć/niepożądanych mostków lutowniczych lub podłączając krokodylki niektórych elementów do gwoździ skrzynki na baterie, aby sprawdzić, czy działają, czy nie (np. diody LED, które są ze sobą połączone do rezystorów 470 omów, silnika prądu stałego, brzęczyka. Należy również pamiętać, że rodzaj baterii może mieć wpływ na jakość wyjścia brzęczyka).

Krok 3: Łączenie wszystkiego w całość

Po zakończeniu lutowania wszystkich elementów i krokodylków do wszystkich z nich, wytnij wszystkie dodatkowe części lutowia i wyprowadzi wyrównaj płytki od spodu, a następnie nałóż na nie klej i umieść 2 płytki jedną poziomo i jedną pionowo na desce, jak pokazano na rysunku rozmieszczenia. Być może będziesz musiał przez kilka chwil naciskać 2 płytki PCB na drewnianej desce, aż się przykleją. Pozostaw na chwilę do wyschnięcia. Zrób to samo z serwomechanizmem (pamiętaj, aby umieścić go obok PCB z Arduino Nano), silnikiem DC, modułem PIR (tzn. nałóż klej na ich plecy i przyklej je do płytki i zostaw na chwilę do wyschnięcia).

Krok 4: Estetyka i etykiety

Po upewnieniu się, że wszystko jest przyklejone do płyty, zacznij używać kolorowej taśmy klejącej, wybierz kolor, który będzie odpowiedni do późniejszego naklejania na nich papierowych etykiet. Zakryj całą deskę od przodu i tyłu taśmą, ALE pozostaw widoczne elementy i zostaw małe miejsce na krokodylki, aby można je było swobodnie przesuwać. Następnie albo drukujesz etykiety z ich numerami w punktach zgodnie z kolejnością pokazaną w planie rozmieszczenia, będziesz potrzebować do tego drukarki i dostarczyłem obrazy dla różnych linii dla jednej z 2 PCB, dla drugiej PCB (ten z Arduino)) Możesz po prostu użyć przezroczystej taśmy do przyklejenia białego papieru (po pocięciu go na małe paski i napisaniu na nim cyfr i etykiet). Lub możesz napisać to dla 2 płytek drukowanych i nic nie drukować, tylko upewnij się, że wszystko jest widoczne (symbole schematu, liczby, punkty). Etykiety drukowane można pobrać stąd.

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

W przypadku jakichkolwiek wątpliwości, wróć do broszury, aby zobaczyć, jak punkty są wykorzystywane do budowy obwodów.

Krok 5: Broszura edukacyjna z instrukcjami

Możesz wydrukować broszurę lub użyć jej pliku PDF. Tak czy inaczej, nie mogę tego wystarczająco powtórzyć. NIE otrzymuję żadnych punktów za cały materiał naukowy w tej broszurze. Wszystkie artykuły wyjaśniające, jak poruszają się elektrony, jak działają tranzystory lub różne programy Arduino, zostały napisane przez innych ludzi w całym Internecie w różnych artykułach, które zebrałem i to wszystko! Wszystkim im przypisałem w niektórych artykułach i na samym końcu broszury, a po prostu napisałem kilka pierwszych stron i ostatnią stronę, oprócz kilku komentarzy dotyczących tematów ze sobą w jakiejś sekwencji uczenia się i opowiadania uczeń, jak połączyć przewody krokodyla, aby utworzyć obwód odnoszący się do określonego tematu w broszurze. Broszura jest dostępna w języku angielskim i arabskim, można ją pobrać z poniższych linków i przetłumaczyć ją na inne języki.

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

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