DIY Electronics Learning Kit: 5 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:37

Iθελα να φτιάξω ένα κιτ εκμάθησης ηλεκτρονικών κατάλληλο για ηλικίες 12 ετών και άνω. Δεν είναι τίποτα φανταχτερό όπως τα κιτ της Elenco για παράδειγμα, αλλά μπορεί να γίνει εύκολα στο σπίτι μετά από μια γρήγορη επίσκεψη σε κατάστημα ανταλλακτικών ηλεκτρονικών ειδών. Αυτό το κιτ αυτο-εκμάθησης ξεκινά με την εκπαίδευση των βασικών στοιχείων της ηλεκτρονικής, έως ότου ο μαθητής πραγματοποιήσει συναγερμό ανιχνευτή κίνησης. Επίσης είναι πολύ ασφαλές αφού όλα τα κυκλώματα τροφοδοτούνται από μπαταρία 9 volt. Και το ενημερωτικό φυλλάδιο που το συνοδεύει παρέχεται ήδη με άρθρα από διάφορους ιστότοπους (τους έδωσα πίστωση στο μάθημα εκτός PDF), οπότε το μόνο που έχετε να κάνετε είναι να δημιουργήσετε αυτό το κιτ με την επιλογή επέκτασής του. Λειτουργεί απλά συνδέοντας διαφορετικά κλιπ κροκοδείλων για να σχηματίσει ένα κύκλωμα.

Εργαλεία Θα χρειαστείτε:-

1- Συγκολλητικό σίδερο 2- Συγκολλητικό 3- Κόφτης σύρματος 4- Απογυμνωτής καλωδίων 5- Κόφτης καλωδίων (Για κοπή επιπλέον εξαρτημάτων από καλώδια και σύρματα μετά τη συγκόλληση εξαρτημάτων) 6- Διαφανής κολλητική ταινία 7- Χρωματιστή ταινία (για αισθητική) 8- Στυλό 9 - Κόλλα ξύλου 10- Πρόσβαση στον εκτυπωτή (Προαιρετικό) 11- Τρυπάνι 12- Τρυπάνι 13- issαλίδι για χαρτί κοπής 14- Γωνιακός μύλος (Σε περίπτωση που θα κόψετε μόνοι σας την ξύλινη σανίδα) 15- Πολύμετρο (προαιρετικό)

Συστατικά/Υλικά που θα χρειαστείτε:-

1- 1 x Ξύλινη σανίδα (μήκος * πλάτος = 20 * 30 cm, ύψος = 1 cm) 2- 2 x Μεταλλικά νύχια (Το λεπτότερο τόσο καλύτερο) 3- 5 x χαρτιά A4 (Χρησιμοποιήστε 70 ακόμη σε περίπτωση που θέλετε να εκτυπώσετε Εκπαιδευτικό φυλλάδιο επίσης) 4- 2 x PCB (Dot Matrix) (9 cm * 14,5 cm) 5- 1 x Arduino Nano + 1 x Καλώδιο USB (Mini-B) 6- 1 x Micro Servo μοτέρ 7- 1 x HC-SR501 Small PIR Sensor Module 8- 1 x small dc motor (NOT THE YELLOW ONE) 10 nano Farad Ceramic Capacitor (103) 13- 1 x 100 micro Farad 50 Volt Electrolytic Capacitor 14- 1 x 470 micro Farad 50 Volt Electrolytic Capacitor 15- 1 x 1000 micro Farad 50 Volt Electrolytic Capacitor 16- 1 x 2N2222 NPN Transistor 17- 1 x 1N4001 Δίοδος 18- 1 x 5mm Photocell Photoresistor LDR Light Sensor 19- 1 x 1k Ohm Resistor 20- 1 x 2.2k Ohm Resistor 21- 2 x 4.7k Ohm Resistor (προαιρετικό) 22- 2 x 10k Ohm Resistor 23- 5 x 470 Ohm Resistor 24- 2 x απλός διακόπτης κουμπιού (επιλέξτε αυτούς με 2 αγωγοί ΟΧΙ 4) 25- 1 x 5mm Πορτοκαλί (ή Κίτρινο) LED 26- 1 x 5mm Κόκκινο LED 27- 3 x 5mm Πράσινο LED 28- 35 x Κροκόδειλος (Αλιγάτορας) Κλιπ 29- 1 x 555 IC (Προαιρετικό) 30- 1 x Μικρή συσκευασία καλωδίων

Βήμα 1: Η ξύλινη σανίδα, η μπαταρία & τα νύχια

Είτε πάρτε έναν ξυλουργό Για να σας κόψει την σανίδα με τις αναφερόμενες διαστάσεις (20 * 30 cm) είτε να την κόψετε μόνοι σας χρησιμοποιώντας έναν γωνιακό μύλο, θα χρειαστείτε έναν χάρακα για τη μέτρηση ενός δείκτη για τη σήμανση και να φοράτε προστατευτικά γυαλιά και γάντια για προστασία εάν εσυ το εκανες

Χρησιμοποιήστε το Wire Cutter Για να κόψετε το καλώδιο της υποδοχής από τη θήκη της μπαταρίας και, στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε το σύρμα για να απογυμνώσετε τα μαύρα και κόκκινα μικρά καλώδια που ήταν μέσα στο καλώδιο του γρύλου, βεβαιωθείτε ότι τα έχετε απογυμνώσει αρκετά για να τυλιχτούν γύρω από το μέταλλο καρφιά για το επόμενο βήμα. Εφαρμόστε κόλλα στο πίσω μέρος της θήκης μπαταρίας και κολλήστε τη στη θέση της στην ξύλινη σανίδα.

Σύμφωνα με το τραχύ σχέδιο τοποθέτησης σχεδίου που σχεδίασα, η θήκη της μπαταρίας πρέπει να βρίσκεται στην άκρη δεξιά του πίνακα, οπότε τοποθετήστε την εκεί και χρησιμοποιήστε ένα μαρκαδόρο ή ένα στυλό για να σημειώσετε 2 τελείες μετά τα μαύρα και κόκκινα καλώδια, χρησιμοποιήστε το τρυπάνι τρύπες σε αυτές τις 2 τελείες και βεβαιωθείτε ότι οι τρύπες είναι λίγο πιο σφιχτές από τα καρφιά, βάλτε την ξυλόκολλα μέσα και γύρω από τις τρύπες και στη συνέχεια τοποθετήστε τα νύχια, αφήστε το να στεγνώσει για λίγο και στη συνέχεια τυλίξτε τα απογυμνωμένα μέρη του μαύρου και κόκκινα σύρματα ένα σε κάθε καρφί και στη συνέχεια κολλήστε τα σύρματα στα νύχια, αυτό μπορεί να κάνει τα νύχια να ζεσταθούν πολύ και η κόλλα μπορεί να μαλακώσει για λίγο μέχρι να φύγει η θερμότητα, οπότε προσπαθήστε να μην αγγίξετε ή μετακινήσετε τα νύχια μέχρι να τελειώσετε με τη συγκόλληση και αφήστε το για λίγο.

Βήμα 2: Τα κλιπ Crocdile & τα PCB

Χρησιμοποιήστε τον κόπτη σύρματος και τον απογυμνωτή σύρματος για να κόψετε και να απογυμνώσετε τους συνδετήρες κροκοδείλων από τη μέση κάθε σύρματος, ώστε να είναι έτοιμοι για συγκόλληση στη συνέχεια. Ξεκινήστε τη συγκόλληση κάθε εξαρτήματος σύμφωνα με το σχέδιο τοποθέτησης σχεδίου που σχεδίασα, κολλήστε κάθε εξάρτημα ξεχωριστά και παρατηρήστε ότι μερικά εξαρτήματα είναι συγκολλημένα σε άλλα (οι αντιστάσεις περιορισμού ρεύματος συγκολλούνται από το ένα άκρο στα LED και οι αντιστάσεις έλξης συγκολλούνται από το ένα άκρο στους διακόπτες του κουμπιού), παρατηρήστε επίσης ότι το 1 PCB είναι οριζόντιο και το άλλο είναι κάθετο για να επιτρέπεται κατάλληλη απόσταση μεταξύ όλων των εξαρτημάτων. Για το PCB που περιέχει το Arduino Nano έχετε την επιλογή να μην κολλήσετε όλες τις καρφίτσες, μη διστάσετε να κολλήσετε μόνο αυτές που αναφέρονται στο σχέδιο ή να προσθέσετε ή να τροποποιήσετε άλλες, αφήστε επίσης το κατάλληλο διάστημα μεταξύ του Arduino Nano και των κινητήρων και του αισθητήρα και του βομβητή και προσέξτε το καλώδιο USB. Κοιτάξτε τις εικόνες για να δείτε πώς βρίσκονται μεταξύ τους. Το Servo Motor τοποθετείται δίπλα στο Arduino και τα 2 πράσινα LED είναι πάνω από αυτό. Για το άλλο PCB δείτε πώς συγκολλούνται τα εξαρτήματα σε διαφορετικές γραμμές και προσπαθήστε να δώσετε ίσα διαστήματα μεταξύ κάθε γραμμής. Αφού ολοκληρώσετε τη συγκόλληση των εξαρτημάτων, αρχίστε να κολλάτε τα κλιπ κροκοδείλων που κόψατε προηγουμένως, δίπλα σε όλα τα καλώδια των εξαρτημάτων ή τις καρφίτσες, έως ότου κάθε στοιχείο (εκτός από αυτά που έχουν κολληθεί σε άλλα ήδη) να κολλήσει ένα κλιπ κροκοδείλου δίπλα του. Μπορείτε να προσθέσετε το 555 IC και να κάνετε το ίδιο αν θέλετε, αλλά αυτό είναι απλή και προαιρετική επέκταση. Για τον σερβοκινητήρα θα χρειαστεί να κόψετε και να απογυμνώσετε τα καλώδια για να τα καταστήσετε κατάλληλα για συγκόλληση. Για τη μονάδα PIR θα χρειαστεί να κολλήσετε μικρά καλώδια σε αυτό το ίδιο πράγμα με τον κινητήρα DC, πρέπει να κολλήσετε 2 καλώδια σε αυτήν πριν την κολλήσετε στο PCB. Μπορεί να θέλετε να δοκιμάσετε κάποια εξαρτήματα είτε χρησιμοποιώντας ένα πολύμετρο για να ελέγξετε για βραχυκυκλώματα/ανεπιθύμητες γέφυρες συγκόλλησης είτε συνδέοντας τα κλιπ κροκοδείλων ορισμένων εξαρτημάτων με τα καρφιά της μπαταρίας για να δείτε εάν λειτουργούν ή όχι (π.χ. τα LED που είναι διασυνδεδεμένα στις αντιστάσεις 470 ohm, τον κινητήρα DC, τον βομβητή. Σημειώστε επίσης ότι ο τύπος μπαταρίας μπορεί να επηρεάσει την ποιότητα της εξόδου του βομβητή).

Βήμα 3: Το βάζουμε όλα μαζί

Αφού ολοκληρώσετε τη συγκόλληση όλων των εξαρτημάτων και των συνδετήρων κροκοδείλου σε όλα, κόψτε όλα τα επιπλέον μέρη της συγκόλλησης και οδηγεί ακόμη και στα PCB από την πλευρά του και στη συνέχεια εφαρμόστε κόλλα πάνω τους και τοποθετήστε τα 2 PCB ένα οριζόντιο και ένα κάθετα στον ξύλινο πίνακα όπως φαίνεται στο σχέδιο τοποθέτησης. Mayσως χρειαστεί να συνεχίσετε να πιέζετε τα 2 PCB στην ξύλινη σανίδα για μερικές στιγμές μέχρι να κολλήσει. Αφήστε το να στεγνώσει για λίγο. Κάντε το ίδιο πράγμα με το σερβο (θυμηθείτε να το βάλετε δίπλα στο PCB με το Arduino Nano), το μοτέρ DC το module PIR (δηλ. Βάλτε κόλλα στην πλάτη τους και κολλήστε τα στον πίνακα και αφήστε τα να στεγνώσουν για λίγο).

Βήμα 4: Αισθητική και Ετικέτες

Αφού βεβαιωθείτε ότι όλα είναι κολλημένα στον πίνακα, ξεκινήστε να χρησιμοποιείτε την έγχρωμη κολλητική ταινία, επιλέξτε ένα χρώμα που θα είναι εντάξει για να βάλετε χάρτινες ετικέτες αργότερα. Καλύψτε όλη την σανίδα από μπροστά και πίσω με την ταινία ΑΛΛΑ αφήστε τα εξαρτήματα ορατά και αφήστε ένα μικρό δωμάτιο για τα κλιπ κροκοδείλων, έτσι ώστε να μπορούν να μετακινηθούν ελεύθερα. Μετά από αυτό, είτε εκτυπώνετε τις ετικέτες με τους αριθμούς τους σε σημεία σύμφωνα με τη σειρά που εμφανίζεται στο σχέδιο τοποθέτησης, θα χρειαστείτε έναν εκτυπωτή για αυτό και έχω παράσχει τις εικόνες για διαφορετικές γραμμές για ένα από τα 2 PCB, για το άλλο PCB (αυτό με το Arduino)) Μπορείτε απλά να χρησιμοποιήσετε τη διαφανή ταινία για να κολλήσετε το λευκό χαρτί (αφού το κόψετε σε μικρές λωρίδες και γράψετε τους αριθμούς και τις ετικέτες σε αυτό φυσικά). Or μπορείτε να το γράψετε για τα 2 PCB και να μην εκτυπώσετε τίποτα απλά βεβαιωθείτε ότι όλα είναι ορατά (τα σχηματικά σύμβολα, οι αριθμοί, τα σημεία). Μπορείτε να κατεβάσετε τις ετικέτες εκτύπωσης από εδώ.

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

Σε περίπτωση τυχόν σύγχυσης, επιστρέψτε στο φυλλάδιο για να δείτε πώς χρησιμοποιούνται τα σημεία για τη δημιουργία κυκλωμάτων.

Βήμα 5: Το εκπαιδευτικό φυλλάδιο Οδηγίες

Μπορείτε να επιλέξετε να εκτυπώσετε το φυλλάδιο ή να χρησιμοποιήσετε το PDF του. Σε κάθε περίπτωση δεν μπορώ να το επαναλάβω αρκετά. ΔΕΝ λαμβάνω πίστωση για όλο το επιστημονικό υλικό σε αυτό το φυλλάδιο. Όλα τα άρθρα που εξηγούν πώς κινούνται τα ηλεκτρόνια ή πώς λειτουργούν τα τρανζίστορ ή διαφορετικά προγράμματα Arduino γράφτηκαν από άλλα άτομα σε όλο το Διαδίκτυο σε διάφορα άρθρα που έχω συλλέξει και αυτό είναι όλο! Έχω δώσει όλα τα εύσημά τους σε μερικά από τα άρθρα και στο τέλος του φυλλαδίου και έγραψα μόνο τις πρώτες σελίδες και την τελευταία σελίδα, καθώς και ορισμένα σχόλια που σχετίζονται με τα θέματα μεταξύ τους με κάποια μαθησιακή ακολουθία και λέγοντας μαθητής πώς να συνδέσει τα καλώδια των κροκοδείλων για να κάνει ένα κύκλωμα που σχετίζεται με ένα συγκεκριμένο θέμα στο φυλλάδιο. Το φυλλάδιο παρέχεται τόσο στα αγγλικά όσο και στα αραβικά, μπορείτε να τα κατεβάσετε από τους παρακάτω συνδέσμους και να το μεταφράσετε σε άλλες γλώσσες.

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

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