Основы электроники. Урок №1: Начало
Давайте для начала рассмотрим обычную пальчиковую батарейку. На ее этикетке вы можете прочитать, что она имеет напряжение 1,5 вольта… так ли это на самом деле? Давайте проверим!
Для того чтобы это выяснить нам понадобится цифровой мультиметр. Для начала стоит приобрести недорогую модель, обязательно с ручным выбором диапазона измерения.
Как проверить напряжение мультиметром
- черный провод мультиметра необходимо подключить к разъему „COM”;
- красный провод необходимо подключить к разъему для измерения напряжения „V” (Внимание! Подключение проводов иным образом может привести к повреждению прибора!)
- мы ожидаем получить значение около 1,5 вольта, поэтому ручку мультиметра устанавливаем на значение «20» в области DCV или V- (буква V с тире, означает постоянный ток) и если это необходимо, включаем прибор (некоторые модели включаются при повороте ручки), при этом мультиметр должен показать 0;
- металлическими наконечниками щупов мультиметра касаемся выводов батарейки… но какой куда? Попробуйте обе комбинации – результат должен быть один и тот же, только в одном случае будет отражаться положительное число, а в другом случае то же число, но только со знаком минус.
- считываем значение – в нашем случае напряжение новой батарейки составляет 1,62 вольт;
- выключаем мультиметр.
ВНИМАНИЕ! Во время проведения измерений, чтобы не повредить мультиметр, всегда выбирайте диапазон измерения большее максимально ожидаемого результата! Если мы не знаем чего ожидать, то безопаснее будет выбрать более высокий диапазон и в дальнейшем уменьшить его для получения максимально точного результата.
Поскольку мы научились измерять напряжение мультиметром, то давайте померим и другие батарейки/аккумуляторы! Мы для тестирования выбрали:
- заряженный аккумулятор 1,2 вольта, размер АА — мультиметр показал 1,34 вольт.
- частично разряженный аккумулятор Ni-Mh (используемый в камере) — мультиметр наш показал 1,25 вольт.
Далее нам понадобятся 4 батарейки формата ААА, кассета для 4 батареек и макетная плата (что такое макетная плата и как ею пользоваться можно узнать здесь). Установим наши 4 батарейки в кассету. Затем концы проводов кассеты вставим в отверстия макетной платы так, как это показано на следующих фото:
Следующим шагом будет подготовка соединительных проводов (перемычек), их еще называют джамперами. Это такие провода, которые будут объединять отдельные радиодетали между собой на макетной плате.
Конечно же, какое-то количество джамперов входит в комплект вместе с макетной платой. Но если их у вас нет, то не беда, их можно сделать самим.
Для этого нам понадобится: компьютерный кабель, так называемая витая пара, ножницы или острый нож.
Для начала необходимо снять изоляцию с кабеля. Внутри кабеля мы видим скрученные между собой тонкие провода. Следующим шагом будет нарезка проводов необходимой длинны. И последнее что необходимо – это зачистить с обоих концов изоляцию примерно на 1 см.
Далее. Нам понадобится 4 короткие перемычки (для соединения линий питания платы) и 2 длинные, лучше если они будут красного и синего цвета.
Теперь мы на макетной плате соберем нашу первую схему. Возьмем резистор 22кОм с цветными полосками (красный-красный-оранжевый-золотой). А какое реальное сопротивление данного резистора? Давайте проверим это мультиметром!
Как измерить сопротивление мультиметром
- черный провод подключите к разъему „COM”;
- красный провод подключите к разъему » Ω «
- мы ожидаем получить значение около 22кОм, поэтому установите регулятор на значение 200к в секции Ω и, если это необходимо, включите прибор (некоторые модели включаются при повороте диска), который до измерения должен показать 0;
- металлическими наконечниками щупов мультиметра коснитесь ножек резистора;
- смотрим значение – у нас сопротивление составляет 22,1кОм;
- выключаем мультиметр.
Как и в случае с батарейкой, значение, измеренное мультиметром, отличается от номинального значения тестируемого элемента (резистора). Напомним, что золотая полоска на резисторе (значение цветных полосок смотрите в этой статье) означает допуск 5%, то есть 22кОм x 5% = 1,1кОм
Поэтому диапазон отклонения сопротивления для нашего резистора может быть в пределах от 20,9кОм до 23,1кОм.
Теперь соединим на макетной плате кассету с батарейками и резистор так, как показано на картинке ниже:
В электронике чтобы изобразить связи между отдельными элементами используют принципиальные схемы. В нашем случае схема будет выглядеть следующим образом:
Символ обозначенный как B1 — это наши батарейки, обеспечивающие общее напряжение: 4 х 1,5В = 6В. наш резистор на 22кОм обозначен символом R1.
В соответствии с законом Ома:
I = U / R
I = 6В / 22кОм
I = 6В / 22000 Ом
I = 0,000273 А
I = 273мкА
Теоретически, ток в схеме должен составлять 273мкА. Вспомним, что сопротивление резистора может отличаться в пределах 5% (у нас это 22,1кОм). Напряжение, поступающее от батареек, также может отличаться от номинальных 6 вольт, и оно будет зависеть от степени разряда этих батареек.
Давайте посмотрим, какое реальное напряжения идет от 4 батареек по 1,5 В.
Как измерить напряжение мультиметром
- черный провод подключите к разъему „COM”;
- красный провод подключите к разъему „V”
- мы ожидаем получить значение около 6В, поэтому установите регулятор на значение «20» в секции DCV или V-, если это необходимо, включите прибор, который должен изначально показать 0;
- металлическими наконечниками щупов мультиметра прикоснитесь проводов выходящих из кассеты батареек;
- смотрим результат – у нас напряжение составляет 6,5 В;
- выключаем мультиметр.
Подставим полученные значения в формулу, вытекающую из закона Ома:
I = U / R
I = 6,5 В / 22,1кОм
I = 6,5 В / 22100 Ом
I = 0,000294 А
I = 294мкА
Для подтверждения достоверности наших расчетов, нам не остается ничего другого, кроме как измерить фактический ток мультиметром.
Как измерить силу тока мультиметром
- черный провод подсоедините к разъему „COM”;
- красный провод подключите к разъему „mA”;
- мы ожидаем получить значение 294 мкА, поэтому устанавливаем регулятор на значение 2000µ в секции A-, если это необходимо, включите прибор, который должен изначально показать 0;
- для измерения тока, необходимо мультиметр подключить в разрыв цепи. Металлическими наконечниками щупов мультиметра касаемся, ножки джемпера соединяющий положительный полюс батареи и ножки резистора;
- считываем значение – у нас сила тока составляет 294 мкA;
- выключаем мультиметр.
И под конец данного урока приведем схему, отражающую различия подключения мультиметра при измерении напряжения и силы тока:
Начинающим | Электроника для всех
Иногда нужно измерять амплитуду сетевого напряжения, или частоту или еще какие параметры. Вот как у меня тут — перед включением компрессорной установки надо убедиться, что напряжение в сети не ниже номинальной. Иначе движок не стартанет, а вентили могут не встать в нужное положение. Главная сложность тут в том, что крайне желательно иметь гальваническую развязку от сетевого напряжения. Т.е. напрямую измерять сетевую напругу через простой делитель может быть черевато.
▌Измерить толщину сиськи
Изначально в проекте было заложено вот такое решение:
На резистора гасится большая часть напряжения, стабилитрон стоит тут больше для подстраховки и в качестве обратного диода для противоположной полуволны. На деле он не особо нужен.
Ну, а дальше все просто. У оптопары h21L1M внутри стоит триггер Шмитта, т.е. есть некоторый гистерезис на включение и выключение. Включается он при токе через его светодиод примерно в 1мА, а выключается на токе 0.8мА.
Если посмотреть осциллограмму тока на светодиоде, сняв ее с резистора R35, то увидим такую картину для 220 вольт:
Разрешение 50мВ на деление, триггер стоит на 80мВ по спаду.
Включаться он должен на 100мВ, а выключаться на 80мВ, что будет 1мА и 0.8мА соответственно. Курсорами выделены моменты включения и выключения. Разница по времени, dx = 8.38ms
Если снизить напряжение до 110 вольт, то:
dx уменьшится до 6.94ms т.е. А что такое миллисекунда для микроконтроллера тикающего на мегагерцовых частотах? Да колоссальная величина! Замерить ее точно таймером в режие захвата не составляет проблем. Дальше сунуть в память таблицу соответствия и, казалось бы, все круто? Да, но не совсем…
Решение дешевое, простое. Но не слишком точное. А в ряде случаев его вообще не получится применить.
Вся проблема в том, что длительность у нас от амплитуды зависит косвенно. В идеальном мире оно бы проканало, но современные сети, особенно промышленные, сильно засраны разными импульсными потребителями.
Вроде всяких там, сварочников, инверторов, мощных приводов и прочего. Что искажает форму синуса. Делая его вообще каким-то непотребным. А если это не синус, а херня какая-то, то все эти наши красивые построения основанные на таймингах пролетают. Во-первых, точность падает катастрофически, а она изначально была так себе. Во-вторых, калибровать придется каждый раз под новую сеть, раз и навсегда таблицы в память не забить. Ну и форма синуса зависит вовсе не от вас, а от ООО «Сварщик каннибал» расположенную в соседнем цехе.
Так что 220 вольт от 110 вы еще отличите, а вот о точности хотя бы до 5 вольт можно позабыть. Но в некоторых случаях большего и не требуется.
Мне же внезапно потребовалось. Поэтому начинаем переделывать исходный проект, доставшийся мне от предшественника.
(далее…)
Read More »
Основы радиотехники и радиоэлектроники для радиолюбителей
Современный быт невозможно представить без радиоэлектронных приборов, таких как компьютер, телевизор и прочих девайсов. Все они могут со временем сломаться. Порой наступает разочарование, когда приходится платить приличные деньги за мелкий ремонт радиотехники. Возникает желание познать основы радиоэлектроники для начинающих.
Мастерская радиолюбителя
Основы электроники
Постигать радиотехнику нужно с изучения законов электрических процессов. Теоретический материал должен закрепляться домашними опытами создания простейших схем. Приобрести справочную литературу совсем нетрудно.
Пользуясь информацией в сети, можно найти видео радиолюбительских курсов. Без знания основных радиоэлементов невозможно разобраться даже в простейшей схеме детекторного радиоприёмника. В справочнике «Радиотехника для начинающих» приведены самые употребляемые радиоэлементы, из которых состоят печатные платы современных электронных устройств.
Нужно знать и владеть способами создания печатных плат. Необходимо получить знание о том, как эффективно применять пайку радиодеталей. Опыт в создании самодельных простейших электронных схем постепенно приведёт к овладению самостоятельным конструированием печатных плат.
Обратите внимание! Не обязательно покупать справочники. В сети публикуется много материала для начинающих радиолюбителей, которые можно скачать на свой компьютер. Видео уроки для начинающих любителей радиоэлектроники принесут много пользы.
Для определения характеристик электрических токов, протекающих на определённых участках схем и через сами радиодетали, нужно иметь измерительные приборы. Начинающему радиолюбителю достаточно приобрести компактный мультиметр.
Составляющие элементы
Для того чтобы получилась удобная мастерская радиолюбителя, достаточно выбрать для стола хорошо освещённый угол комнаты. На стене возле примыкающей стороны стола надо поместить несколько электрических розеток. Кроме того, понадобится следующее:
- электронные устройства;
- основные измерительные приборы;
- инструменты и материалы.
Электронные устройства
Регулируемый блок питания
В первую очередь надо обзавестись регулируемым блоком питания. Блок подключают к бытовой электросети. Переменный ток преобразуется в постоянный с напряжением от 3 до 12 вольт. Устройство состоит из трансформатора, выпрямителя и стабилизатора.
Регулируемый блок питания
Трансформатор
Его вторичная обмотка понижает напряжение тока, который поступает на первичную катушку из электросети, с 220 до 12 вольт. Обе обмотки трансформатора надёжно изолированы друг от друга. Поэтому попадание высокого напряжения на вторичную обмотку в случае пробоя первой катушки абсолютно исключено.
Выпрямитель
Пониженное переменное напряжение поступает на диодный мостик выпрямителя. Переменный ток теряет возвратную способность и преобразуется в постоянный электрический поток. Для исключения пульсации напряжения на выходе ток протекает через электролитический конденсатор.
Стабилизатор
Основой стабилизатора выступает микросхема МС34063. Радиодеталь оснащена узлом, защищающим от перегрузки и короткого замыкания в цепи.
Многофункциональная розетка
Многофункциональное питающее устройство позволяет создать максимально комфортные условия работы радиолюбителя. В процессе сборки и монтажа радиосхем часто требуется подключение одновременно нескольких потребителей, как сетевого, так и постоянного тока напряжением 12 вольт.
Многофункциональная розетка
В корпусе многофункционального оборудования встроен общий выключатель для всех разъёмов. Также устройство снабжено блоком преобразователя переменного тока.
Дополнительная информация. Многофункциональную розетку можно приобрести в готовом виде. Начинающему радиолюбителю будет интересно собрать такое устройство своими руками.
Основные измерительные приборы
К основным измерительным приборам относятся амперметр, вольтметр и омметр. Как правило, приборы занимают довольно много места на рабочем столе. Выходом из этого положения будет приобретение мультиметра (тестера). Цифровое устройство заменяет собой сразу все три прибора.
Что такое мультиметр
Тестер оснащён жидкокристаллическим экраном. Прибором измеряют переменные и постоянные характеристики токов в разных диапазонах. Универсальное устройство может измерить постоянное и переменное напряжение, силу постоянного тока, величину сопротивления. Мультиметром тестируют диоды и конденсаторы, а также другие радиоэлементы.
На передней панели находятся:
- ЖК-дисплей. Он показывает значения величин различных характеристик тока в цифровом изображении.
- В центре находится вращающийся диск с указателем. Его устанавливают напротив метки требуемого режима измерения.
- Вокруг диска расположены следующие обозначения:
- OFF – прибор выключен;
- ACV – измерение переменного напряжения;
- DCV – то же постоянного напряжения;
- DCA – измерение величины постоянного тока;
- Ω – замер сопротивления.
- В гнездо COM вставляют наконечник чёрного провода.
- Гнездо «10АDC» красного провода служит для измерения напряжения или тока до 10 ампер.
- Разъёмом «VRmA» пользуются для замера токов до 200 mA.
- Для определения сопротивления служит гнездо со знаком «Ω».
- Клеммное отверстие под знаком « ▬►▌▬» используется для проверки электроцепи на разрыв.
Мультиметр
Важно! При использовании приборов надо помнить, что чёрный провод должен быть всё время подключён к гнезду COM со знаком «-». Если щупы перепутать местами, то сгорит плавкий предохранитель измерительного устройства.
Инструменты и материалы
Рабочий стол радиолюбителя должен быть укомплектован необходимыми инструментами и материалами.
Инструменты
Самые необходимые инструменты составляют следующий набор:
- Паяльник.
- Индукционная паяльная станция.
- Паяльный фен.
- Сопутствующие приспособления.
Паяльник
Главным орудием радиомастера является паяльник. Без овладения искусством пайки схем и радиодеталей невозможно постичь для начинающих радиолюбителей основы радиотехники. Для новичка лучше начинать сразу пользоваться импульсным паяльником.
Электроинструмент практически моментально нагревается до температуры плавления припоя. Его жало в виде изогнутой проволоки позволяет наносить расплавленный металл точно в место пайки.
Индукционная паяльная станция
Станция снабжена паяльником, в котором отсутствует передающий нагревательный элемент. Ферромагнитная поверхность жала является продолжением монолитного сердечника из меди. Стержень своим концом входит в индукционную катушку.
Система станции рассчитана на постоянную поддержку уровня нагрева жала паяльника. Это позволяет избежать лишнего расхода электроэнергии и не допустить перегрева в зоне пайки.
Достигнув определённого уровня температуры, ферромагнитная оболочка сердечника перестаёт воспринимать переменное магнитное поле индукционной катушки, и жало начинает остывать. Падение температуры восстанавливает свойства ферромагнитного покрытия, и нагрев сердечника возобновляется.
Паяльный фен
Термофен для радиолюбителей появился сравнительно недавно. Прибор нагнетает через узкое сопло раскалённый воздух в место пайки. Его температура достигает уровня плавления припоя. С помощью паяльного фена легко удаляют пайку или монтируют радиодеталь на печатной плате.
Спираль из нихромной проволоки охватывает цилиндр воздуховода. Чтобы избежать потери тепла, спираль сверху оборачивают слюдой или другим теплоизолятором. Воздушный поток создаёт встроенный вентилятор.
Термофен
Сопутствующие приспособления
Для фиксации деталей используют различные зажимы, минитиски и струбцины. Делают платформы из деревянной планки, в которой фрезой вырезают углубления под чашечки для свечей. Их заполняют флюсом, припоем и медной стружкой для очистки жала паяльника. Набор надфилей, кусачки и скальпель всегда пригодятся в работе радиолюбителя.
Материалы
Вот примерный список материалов для начинающего радиотехника:
- текстолит для изготовления печатных плат;
- жидкость для травления;
- припой и флюс;
- салфетки или медная стружка.
Букварь начинающего телемастера
Желание освоить мастерство ремонта телевизоров является стимулом освоения основ радиотехники для начинающих. В сети интернет публикуется много материалов, где информация выстроена в виде букваря для начинающих телемастеров.
Телемастер за работой
Здесь расскажут о том, как устроен современный телевизор, ознакомят с методиками определения и устранения неисправностей. Изучая информацию, новичок сможет понять устройство телевизионного прибора, его структурную схему, узнать о модулях и узлах аппарата и про их взаимодействие.
Наряду с этим, на рынке печатной продукции можно найти книги, выпущенные в форме букваря для начинающих телемастеров. Это удобная форма подачи необходимой информации для новичка в радиотехнике.
Меры предосторожности
В работе радио,- и телемастера нужно избегать рисков воздействия опасного для жизни и здоровья человека напряжения. Нельзя оставлять включёнными приборы и инструменты, покидая рабочее место. Надо пользоваться единым выключателем, который прерывает электропитание всей системы энергообеспечения рабочего стола радиомастера.
Для новичка есть все возможности овладеть радиоделом. В средствах массовой информации всегда можно найти нужный справочный материал. Рынок радиотехники предоставляет широкий выбор электронных устройств, инструментов, материалов и измерительных приборов.
Видео
Книги для начинающих радиолюбителей — КульбакиМастер.ru
Самоучители по электронике в помощь начинающим радиолюбителям.
Сборник книг по радиоэлектронике для самостоятельного изучения основ электроники начинающими радиолюбителями.
Книга справочник по схемотехнике для радиолюбителя. В справочнике приводится справочный материал по радиолюбительской схемотехнике. Содержатся схемы цифровых и аналоговых фильтров, устройств импульсной и вычислительной техники, автоматики, телемеханики, радио-любительских конструкций. Рассмотрены методы настройки и расчета электронных схем, измерения их электрических параметров.
Формат книги djvu. Размер файла — 4.6Mb. СКАЧАТЬ
Книга Введение в электронику. В книге детально изложены принципы работы измерительных и полупроводниковых приборов, интегральных микросхем, общие принципы микроэлектроники, алгоритмов цифровой обработки информации и многое другое. Приводится большое количество примеров, задач и упражнений для лучшего восприятия материала.
Формат книги djvu. Размер файла — 4.7Mb. СКАЧАТЬ
Книга Первые шаги в электронику для школьников. В книге рассказывает о базовых сведениях в области электротехники и электромонтажных работ. Приводятся описания простейших радиоэлектронных устройств, способы их сборки и настройки.
Формат книги djvu. Размер файла — 2.1Mb. СКАЧАТЬ
Книга Радиоэлектроника для начинающих. Приводится описание основных материалов и компонентов используемых в электронике, принципов работы с этими материалами, рассказывается о различных радиоэлектронных устройствах для самостоятельной сборки радиолюбителями.
Формат книги djvu. Размер файла — 6.6Mb. СКАЧАТЬ
Книга Радиоэлектроника для чайников. В книге рассказывается о всех основных нюансах электроники. Что такое электрический ток, что такое резистор, как проверить или измерить тот или иной параметр или компонент — все это , и многое другое, можно узнать из этой книги.
Формат книги djvu. Размер файла — 10.3Mb. СКАЧАТЬ
Книга Самоучитель по радиоэлектронике. В книге приведены практические рекомендации по проектированию, изготовлению и наладке различных электронных устройств. Так же приводятся основные принципы конструирования, примеры сборки электронных устройств, порядок тестирования компонентов, проведения измерений в электрических схемах и ремонта устройств.
Формат книги djvu. Размер файла — 3.7Mb. СКАЧАТЬ
Книга Электроника курс лекций. В книге описаны элементы электронной техники, аналоговые интегральные микросхемы, цифровые интегральные микросхемы, линейные электронные устройства, не линейные электронные устройства, аналого-цифровые функциональные устройства, источники электропитания электронных устройств.
Формат книги djvu. Размер файла — 9.1Mb. СКАЧАТЬ
Книга Радиолюбительская азбука. Самоучитель для тех, кто хочет самостоятельно научится разбираться в радиоэлектронике. Книга посвящена основам цифровой техники. В ней рассматриваются принципы работы и особенности применения логических микросхем, приведены примеры конструирования.
Формат книги djvu. Размер файла — 5Mb. СКАЧАТЬ
Книга Шпаргалка по общей электронике и электротехнике. В книге приводятся большое количество ответов на самые часто задаваемые вопросы из области электроники. Книга довольно не плохо подходит для самостоятельного изучения радиоэлектроники.
Формат книги djvu. Размер файла — 1Mb. СКАЧАТЬ
Книга Электроника. В книге рассматриваются разделы электроники: плазменная и вакуумная электроника, полупроводниковая и микроэлектроника, оптическая и квантовая электроника, функциональная электроника.
Формат книги djvu. Размер файла — 12.4Mb. СКАЧАТЬ
Книга Электротехника. В книге изложены основные теоретические сведения, примеры решения типовых задач, задачи и контрольные задания по основным разделам курса «Электротехника». Приведены указания и справочные таблицы позволяющие решать задачи без дополнительного справочного материала.
Формат книги djvu. Размер файла — 3.2Mb. СКАЧАТЬ
Книга Большой справочник радиолюбителя. В книге приводится описание компонентов, материалов, физических и электрических свойств элементов. Книга является без преувеличения не заменимым помощником для всех радиолюбителей!
Формат книги djvu. Размер файла — 4.6Mb. СКАЧАТЬ
Читать далее — Книги по электронным самоделкам
Популярные книги по электронике:
Справочники по радиодеталям
Книги по ремонту и модернизации компьютера
Начинающим | Электроника для всех
Автор: Стюарт Болл
Название: Аналоговые интерфейсы микроконтроллеров
Издательство: Додэка
Чертовски мощная книжка. Даже сейчас, многие вещи оттуда мне были почти как откровения. Знать то я это знал, но не было четкой системы в голове и тут… Непередаваемое ощущение. А ведь я пролистал ее бегло, по диагонали. Надо курнуть посерьезней. Она не совсем для начинающих, требует некоторой первоначальной подготовки, например предварительно не помешает загрузить в мозги начала от Свореня или Борисова.
О чем эта книжка? Да обо всем, что начинается сразу за границей корпуса микроконтроллера. Трудно найти такой прибамбас который можно подключить к микроконтроллеру и который бы отсутствовал в этой книге. АЦП, ЦАПы, внешняя память, интерфейсы, кнопки, светодиоды, реле. Разнообразные датчики и подключение шинных магистралей. Энкодеры и двигатели, соленоиды, цифровые потенциометры, да еще черт знает что. Откуда берутся помехи и как с ними бороться, погрешности, способы замера разных величин. Готовые схемотехнические решения и общая концепция работы.
Причем расписано все буквально на пальцах, математика, конечно, есть. Но укладывается в пределы школьного курса. Как говорит сам автор: «Я не хочу писать книгу о вычислениях с теоретическими выкладками, и думаю, вы бы не стали ее читать. Эта книга — о реальных встроенных микропроцессорных системах, поэтому я хочу сфокусироваться на практических примерах. »
А за раздел по Автоматическому управлению автору можно смело ставить памятник. Все, что нам безуспешно пытались втереть на протяжении почти двух лет в универе, Стюарт разжевал буквально на пальцах, да так что становится понятно мгновенно, уложившись в десяток страниц. Попадись мне его труд на третьем курсе, то я бы не завалил, в свое время экзамен по ТАУ 🙂 Как я ТАУ сдавал потом это отдельная история, а моя фраза «А что, вам западло поставить отл коллеге по цеху?» стала кафедральным бояном 🙂 Да что я вам тут рассказываю, вот содержание, изучайте и, мелко забив в косяк, выкуривайте махом. Очень многие вопросы отпадут на раз 🙂
Read More »
Самостоятельное изучение схемотехники / Хабр
Я решил написать ряд статей, которые должны помочь разобраться самостоятельно в предмете схемотехники. Первая часть вводная, в ней рассказывается об основных дисциплинах, которые стоит изучить для понимания принципов конструктирования и построения электрических схем. Если эта статья вам понравится, тема будет развиваться, внимание будет фокусироваться на нюансах и примерах.
Для старта в обучении требуется изучить три основные дисциплины:
1. Основы электротехники
2. Теоретические основы электроники
3. Теория автоматов
Все на так страшно, как кажется на первый взгляд.
Первый пункт необходим для понимания принципов работы с электричеством (В этом предмете изучаются основы расчета электрических схем).
Второй пункт — то же самое, что и первый, но более углубленный. Здесь будут рассматриваться частные примеры основных электронных устройств, через их электрические схемы.
Третий пункт — это очень важная дисциплина, которая рассматривает электрические схемы с точки зрения их логики работы. Эта дисциплина является вводной частью в курс схемотехники и рассматривает основные логические элементы, принципы построения принципиальных схем, процессы происходящие в схемах и многое другое.
Как изучать эти дисциплины?
Изучать их стоит по ВУЗовским учебникам, совмещаяя друг с другом. Т.е. стоит начать изучение курсов ОЭ и ТА параллельно, а после этого переходить к изучению ТОЭ и схемотехники. Уже после нескольких недель вы сможете сами разрабатывать простые логические схемы и понимать работу более сложных. Конечно, не стоит забывать и про практику, на нее нужно делать особый упор. Решайте задачи, изучайте электрические и принципиальные схемы.
Какие книги понадобятся в процессе обучения?
Для изучения электротехники и электроники пойдет любой учебник для высших учебных заведений. (Как пример А. А. Бессонов «Теоретические основы электротехники»)
Теорию автоматов можно изучать по одноименному учебнику Ю. Г. Карпова
Программное обеспечение:
В ходе обучения весьма пригодяться программы такие как
Electronic Workbench
Старая программа для построения принципиальных электрических схем. Для обучения вполне пойдет демо версия с ограниченным количеством допустимых элементов на листе. Программу можно использовать как для изучения курса теории автоматов, так и для проверки задач по электротехнике.
P-CAD
Будет использоваться на завершающих этапах обучения для разводки элементов по печатной плате.
На этом вводная часть заканчивается. Если данная тема будет интересна хабраюзерам, я продолжу писать статьи на эту тему.
Удачи вам в самообразовании.
Недавно ко мне, узнав что я радиолюбитель, на форуме нашего города, в ветке Радио обратились за помощью два человека. Оба по разным причинам, и оба разного возраста, уже взрослые, как выяснилось при встрече, одному было 45 лет, другому 27. Что доказывает, что начать изучение электроники, можно в любом возрасте. Объединяло их одно, оба были так или иначе знакомы с техникой, и хотели бы самостоятельно освоить радиодело, но не знали с чего начать. Мы продолжили общение в В_Контакте, на мой ответ, что в инете море информации на эту тему, занимайся — не хочу, я услышал от обоих примерно одинаковое, — что оба не знают с чего начать. Одним из первых вопросов было: что входит в необходимый минимум знаний радиолюбителя. Перечисление им необходимых умений, заняло довольно приличное время, и я решил написать на эту тему обзор. Думаю, он будет полезен таким же начинающим, как и мои знакомые, всем кто не может определиться, с чего начать свое обучение. Сразу скажу, что при обучении, нужно равномерно сочетать теорию с практикой. Как бы ни хотелось, побыстрее начать паять и собирать конкретные устройства, нужно помнить о том, что без необходимой теоретической базы в голове, вы в лучшем случае, сможете безошибочно копировать чужие устройства. Тогда как если будете знать теорию, хотя бы в минимальном объеме, то сможете изменить схему, и подогнать её под свои потребности. Есть такая фраза, думаю известная каждому радиолюбителю: “Нет ничего практичнее хорошей теории”. В первую очередь, необходимо научиться читать принципиальные схемы. Без умения читать схемы невозможно собрать даже самое простое электронное устройство. Также впоследствии, не лишним будет освоить и самостоятельное составление принципиальных схем, в специальной программе Splan. Пайка деталейНеобходимо уметь опознавать по внешнему виду, любую радиодеталь, и знать, как она обозначается на схеме. Разумеется, для того чтобы собрать, спаять любую схему, нужно иметь паяльник, желательно мощностью не выше 25 ватт, и уметь им хорошо пользоваться. Все полупроводниковые детали не любят перегрева, если вы паяете, к примеру, транзистор на плату, и не удалось припаять вывод за 5 — 7 секунд, прервитесь на 10 секунд, или припаяйте в это время другую деталь, иначе высока вероятность сжечь радиодеталь от перегрева. Также важно паять аккуратно, особенно расположенные близко выводы радиодеталей, и не навесить “соплей”, случайных замыканий. Всегда если есть сомнение, прозвоните мультиметром в режиме звуковой прозвонки подозрительное место. Не менее важно, удалять остатки флюса с платы, особенно если вы паяете цифровую схему, либо флюсом содержащим активные добавки. Смывать нужно специальной жидкостью, либо 97 % этиловым спиртом. Начинающие часто собирают схемы навесным монтажом, прямо на выводах деталей. Я согласен, если выводы надежно скручены между собой, а после еще и пропаяны, такое устройство прослужит долго. Но таким способом собирать устройства, содержащие больше 5 — 8 деталей, уже не стоит. В таком случае, нужно собирать устройство на печатной плате. Собранное на плате устройство, отличается повышенной надежностью, схему соединений можно легко отследить по дорожкам, и при необходимости вызвонить мультиметром все соединения. Минусом печатного монтажа, является трудность изменения схемы готового устройства. Поэтому перед разводкой и травлением печатной платы, всегда, сначала нужно собирать устройство на макетной плате. Делать устройства на печатных платах, можно разными способами, здесь главное соблюдать одно важное правило: дорожки медной фольги на текстолите, не должны иметь контакта с другими дорожками, там, где это не предусмотрено по схеме. Вообще есть разные способы сделать печатную плату, например, разъединив участки фольги – дорожки, бороздкой, прорезаемой резаком в фольге, сделанным из ножовочного полотна. Либо нанеся защитный рисунок защищающий фольгу под ним, (будущие дорожки) от стравливания с помощью перманентного маркера. Либо с помощью технологии ЛУТ (лазерно — утюжной технологии), где дорожки от стравливания защищаются припекшимся тонером. В любом случае, каким-бы способом мы не делали печатную плату, нам необходимо, сперва её развести в программе трассировщике. Для начинающих рекомендую программу Sprint-layout 6, это ручной трассировщик с большими возможностями. Также при самостоятельной разводке печатных плат, либо если распечатали готовую плату, необходимо умение работать с документацией на радиодеталь, с так называемыми Даташитами (Datasheet), страничками в PDF формате. В интернете есть Даташиты практически на все импортные радиодетали, исключение составляют некоторые Китайские. На отечественные радиодетали, можно найти информацию в отсканированных справочниках, специализированных сайтах, размещающих страницы с характеристиками радиодеталей, и информационных страничках различных интернет магазинов типа Чип и Дип. Обязательно умение определять цоколевку радиодетали, также встречается название распиновка, потому что очень многие, даже двух выводные детали имеют полярность. Также необходимы практические навыки работы с мультиметром. Мультиметр, это универсальный прибор, с помощью только его одного, можно провести диагностику, определить выводы детали, их работоспособность, наличие или отсутствие замыкания на плате. Думаю не лишним, будет напомнить, особенно молодым начинающим радиолюбителям, и о соблюдении мер электробезопасности, при отладке работы устройства. После сборки устройства, необходимо оформить его в красивый корпус, чтобы не стыдно было показать друзьям, а это значит, необходимы навыки слесарного, если корпус из металла или пластмассы, либо столярного дела, если корпус из дерева. Рано или поздно, любой радиолюбитель приходит к тому, что ему приходится заниматься мелким ремонтом техники, сначала своей, а потом с приобретением опыта, и по знакомым. А это означает, что необходимо умение проводить диагностику неисправности, определение причины поломки, и её последующее устранение. Часто даже опытным радиолюбителям, без наличия инструментов, трудно выпаять многовыводные детали из платы. Хорошо если детали идут под замену, тогда откусываем выводы у самого корпуса, и выпаиваем ножки по одной. Хуже и труднее, когда эта деталь нужна для сборки какого-либо другого устройства, или производится ремонт, и деталь, возможно, потребуется после впаять назад, например, при поиске короткого замыкания на плате. В таком случае нужны инструменты для демонтажа, и умение ими пользоваться, это оплетка и оловоотсос. Использование паяльного фена не упоминаю, ввиду частого отсутствия у начинающих доступа к нему. ВыводВсе перечисленное, это только часть того необходимого минимума, что должен знать начинающий радиолюбитель при конструировании устройств, но имея эти навыки, вы уже сможете собрать, с приобретением небольшого опыта, практически любое устройство. Специально для сайта Радиосхемы — AKV. Форум для начинающих Обсудить статью С ЧЕГО НАЧАТЬ РАДИОЛЮБИТЕЛЮ |
Электроника
для начинающих — Учебники, проекты, статьи, инструменты, Arduino для начинающих в базовой электронике
Эта область для новичков предназначена для всех, кто только начинает заниматься электроникой. Узнайте, какие инструменты и детали вам понадобятся для запуска электроники. Прочтите статьи для начинающих о том, как паять, как пользоваться мультиметром и многое другое.
Хорошее место для начала — прочитать Start Electronics Now! статья, которая представляет собой введение в электронику с двадцатью учебниками.
Узнайте об электронике и о том, как начать создавать схемы
Учебное пособие «Начать электронику» знакомит новичков в электронике с основными электронными инструментами и компонентами, необходимыми для начала изучения электроники и построения схем.
За введением в электронику следуют двадцать учебных пособий, в которых используются электронные макеты для построения различных схем. В некоторых руководствах используется очень популярная плата микроконтроллера Arduino.
24 LED Arduino MEGA 2560 Дисплей Knight Rider
Создайте светодиодный дисплей охотника Knight Rider, используя Arduino Mega 2560. В этой макетной плате для дисплея используются 24 светодиода.
Схема для начинающих
В этой области есть набор простых в сборке схем для начинающих, которые можно построить на макетной плате.
Первые шаги в использовании мультиметра
Мультиметр — это измерительный прибор, который на определенном этапе потребуется использовать любому, кто занимается электроникой. Мультиметр можно использовать для измерения напряжения, тока, сопротивления, целостности цепи и других параметров.
Это учебное пособие знакомит новичков с использованием мультиметра для основных измерений.
Пайка для начинающих в электронике
Базовая пайка для новичков в электронике.В этой статье контактный разъем припаян к ЖК-дисплею, который демонстрирует, как припаять компонент к печатной плате.
Как построить схему стрипборда
Это видео и статья показывают, как построить схему на монтажной плате. Для демонстрации на плате построена схема светодиодного мигающего индикатора с таймером 555.
.
Пусковая электроника — Электроника для начинающих и не только
Добро пожаловать в компанию Starting Electronics!
Что вы найдете здесь
Веб-сайт Starting Electronics содержит руководства, проекты, обзоры и статьи по электронике, встроенным системам, микроконтроллерам, Arduino, Raspberry PI, инструментам и связанным темам. Здесь вы найдете информацию для любителей и начинающих и продвинутых пользователей.
Электроника для начинающих
Новички начинают искать в зоне для новичков.Хорошее место для начала изучения электроники — это Start Electronics Now! серия учебных пособий, которая представляет собой введение в электронные схемы / макетные платы для хобби и плату микроконтроллера Arduino.
Навигация по сайту
Веб-сайт разделен на несколько областей, как показано в верхнем горизонтальном меню. Каждая область содержит статьи и / или подобласти. По областям и подобластям можно перемещаться с помощью вертикального меню, которое будет меняться в зависимости от области. Значки в меню подскажут, ведет ли ссылка к области или статье.
Вертикальные значки меню имеют следующие значения:
- — зона верхнего уровня.
- — подрайон.
- — деталь многокомпонентная.
- — одностраничная статья или одностраничная статья, состоящая из нескольких частей.
Узнайте об электронике и о том, как начать создавать схемы
Учебное пособие «Начать электронику» знакомит новичков в электронике с основными электронными инструментами и компонентами, необходимыми для начала изучения электроники и построения схем.
За введением в электронику следуют двадцать учебных пособий, в которых используются электронные макеты для построения различных схем. В некоторых руководствах используется очень популярная плата микроконтроллера Arduino.
Комплект мотора для хобби
Комплект электродвигателя с многоступенчатым редуктором. Распаковка и сборка.
Учебное пособие по веб-серверу Arduino — Управление Arduino с веб-страницы
Узнайте, как превратить ваш Arduino в веб-сервер, который позволяет вам управлять Arduino на веб-странице через Интернет.
Включает и выключает светодиоды, считывает значения переключателя или температуры с Arduino в веб-браузере.
Создайте миниатюрный светодиодный фонарик USB
Создайте этот крошечный светодиодный фонарик USB и запитывайте его от блока питания USB или любого хост-порта USB.
Как взорвать резистор
В этом видео показано, как взорвать резистор, подав слишком большую мощность. В статье под видео объясняется, как это работает.
ЖК-вольтметр Arduino с 4 каналами
Аналоговые каналы с A2 по A5 на Arduino Uno используются для измерения четырех различных напряжений.Измеренные напряжения отображаются на 16-символьном двухстрочном ЖК-дисплее.
Создайте плату CPLD с Xilinx CPLD
Соберите эту одностороннюю плату Xilinx CPLD дома и поэкспериментируйте с CPLD и языком описания оборудования (HDL).
Схема для начинающих
В этой области есть набор простых в сборке схем для начинающих, которые можно построить на макетной плате.
Как построить схему стрипборда
Это видео и статья показывают, как построить схему на монтажной плате.Для демонстрации на плате построена схема светодиодного мигающего индикатора с таймером 555.
Проект последовательного порта Raspberry PI и коммутационной платы
Простая односторонняя плата, которая соединяет последовательный порт RS-232 с Raspberry PI и выламывает некоторые из контактов PI для экспериментов.
Как подключить Arduino к Интернету
В этом руководстве объясняется, как подключить веб-сервер Arduino к Интернету. Пример скетча Arduino считывает две температуры и отображает их на стрелочных индикаторах на веб-странице.
Любое устройство, которое может подключаться к Интернету, например телефон Android или ПК, может получить доступ к веб-серверу Arduino.
Десять вещей, которые нужно сделать после покупки Raspberry PI
После покупки платы Raspberry PI вам нужно будет загрузить операционную систему, настроить клавиатуру, настроить экран и настроить другие параметры в соответствии с вашим оборудованием и вашими предпочтениями — в этой статье объясняется, как это сделать.
Подключение к последовательному порту Raspberry PI с ПК с Windows
Raspberry PI может работать без подключения к сети, клавиатуры, мыши и экрана путем подключения через последовательный порт и запуска эмулятора терминала на ПК.В этой статье показано, как это сделать.
STM32F100xx LQFP64 Функции контактов
При изучении нового микроконтроллера важно хорошее понимание функций контактов. Здесь мы рассмотрим несколько видов выводов и функций микроконтроллера STM32F100xx (LQFP64).
Тестирование модуля сканера отпечатков пальцев GT-511C3
В этом базовом тесте используется Arduino Uno, чтобы проверить, работает ли связь с модулем сканера отпечатков пальцев GT-511C3.
Радиоуправляемый арбуз
Радиоуправляемый арбуз, сделанный из частей, взятых с радиоуправляемого самолета (RC-самолета) и выдолбленного арбуза.
.