บล็อกวงจรแม่เหล็ก: 10 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

ไม่มีอะไรดีไปกว่าการเรียนรู้หรือออกแบบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มากกว่าการสร้างวงจรจริง เขียงหั่นขนมเป็นตัวเลือกยอดนิยม แต่มักจะส่งผลให้เกิดสปาเก็ตตี้ที่เข้าใจยากซึ่งไม่คล้ายกับแผนผังดั้งเดิมและยากที่จะแก้ไขข้อบกพร่อง

ฉันได้รับแรงบันดาลใจจากผู้สั่งสอนคนอื่นเพื่อสร้างชุดบล็อกแม่เหล็กที่สามารถรวมเป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ได้ ผลลัพธ์นั้นยอดเยี่ยมมาก: วงจรพื้นฐานถูกตั้งค่าในไม่กี่วินาทีและดูเหมือนวงจร! การเชื่อมต่อระหว่างบล็อกมีความน่าเชื่อถือมากเนื่องจากแถบทองแดงของบล็อกที่แตกต่างกันสองบล็อกถูกผลักเข้าหากันโดยแม่เหล็กใต้เทป

บล็อกทำจากกระดาษแข็งรีไซเคิลพร้อมแม่เหล็กขนาดเล็กที่ขอบ เทปทองแดงปิดแม่เหล็กและเชื่อมต่อกับส่วนประกอบต่างๆ โดยการวางแม่เหล็กขนาดเล็กสองอันบนแต่ละขอบ บล็อกจะดึงดูดเสมอ ไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องมือพิเศษ และค่าใช้จ่ายประมาณ 10 เซ็นต์ต่อบล็อก

ขั้นตอนที่ 1: วัสดุ

แม่เหล็กนีโอไดเมียมทรงกระบอกขนาด 100, 200 หรือ 300 ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 มม. หนา 1 มม. (5x1 มม.) สิ่งเหล่านี้พร้อมให้ใช้งานทางออนไลน์ในราคาประมาณ 1.5 เซ็นต์ต่อชิ้น (เช่น ที่นี่)

เทปทองแดงกว้าง 10 มม. ม้วนละ 10 ม. ก็เพียงพอแล้ว (เช่นที่นี่)

กระดาษแข็งที่แข็งแกร่ง: รุ่น 3 ชั้น 6 มม. นั้นดี 50x50cm ก็เกินพอ

ส่วนประกอบสำหรับการสร้างต้นแบบ: ที่ใส่แบตเตอรี่ 4xAAA, LED, ตัวต้านทาน, ตัวเก็บประจุ, ทรานซิสเตอร์, ลำโพง, LDR, ปุ่ม, โพเทนชิออมิเตอร์ ฯลฯ ในขั้นตอนต่อไปคือรายการโดยละเอียดสำหรับชุดขั้นต่ำ

เครื่องมือ: เครื่องตัดกล่องและหัวแร้ง เครื่องหมายถาวรสีแดงและสีน้ำเงิน แหนบมีประโยชน์สำหรับการดัดหมุด

ขั้นตอนที่ 2: ตั้งค่าน้อยที่สุดโดยใช้แม่เหล็ก 100 อัน

นี่คือคำแนะนำสำหรับส่วนประกอบในการสร้างบล็อก 23 ชิ้นด้วยแม่เหล็ก 100 ชิ้น:

ขั้วต่อตรง 4 ตัว

4 ชิ้นมุม

2 ทางแยก

กล่องแบตเตอรี่ 1 กล่อง

ไฟ LED 2 ดวง (สีเขียวและสีแดง)

ตัวต้านทาน 4 ตัว (100Ohm, 220Ohm, 10kOhm, 22kOhm)

1 โพเทนชิออมิเตอร์ (10kOhm)

1 LDR (ตัวต้านทานขึ้นอยู่กับแสง)

ทรานซิสเตอร์ 1 npn (เช่น 2n3904)

ตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลต์ 1 ตัว 100muF

1 ปุ่ม

1 ทัชแพด

ในตอนท้ายของคำแนะนำนี้มี 11 วงจรง่าย ๆ ที่แสดงให้เห็นว่าคุณสามารถสร้างด้วยชุดขั้นต่ำนี้ได้

ขั้นตอนที่ 3: ทำเครื่องหมายเสาของแม่เหล็ก

แม่เหล็กนีโอไดเมียมทรงกระบอกไม่มีเครื่องหมายของขั้วเหนือและขั้วใต้ แต่การติดตามขั้วสัมพัทธ์เป็นสิ่งสำคัญที่จะทำให้บล็อกของวงจรดึงดูดได้เสมอ

วิธีที่ง่ายที่สุดในการค้นหาคือเปลี่ยนกลับเป็นคำจำกัดความ: ทิศเหนือคือขั้วที่ชี้ไปทางทิศเหนือเมื่อแม่เหล็กถูกปล่อยให้หมุนได้อิสระ: บีบลวดเส้นเล็ก ๆ ลงครึ่งกองแม่เหล็กแล้วยกขึ้น: เช่นเดียวกับเข็มของ เข็มทิศก็จะอยู่ในแนวเดียวกับสนามแม่เหล็กโลก ตรวจสอบความสม่ำเสมอในสถานที่ต่างๆ สองสามแห่ง จากนั้นให้สีที่ขั้วเหนือเป็นสีแดง ด้านใต้เป็นสีน้ำเงิน

ติดแม่เหล็กทั้งหมดโดยให้ขั้วเหนืออยู่บนแผ่นเหล็ก (เช่น กล่องคุกกี้) ทำสีแดงทุกด้านด้วยเครื่องหมายถาวร ปล่อยให้แห้งดีประมาณ 10 นาที พลิกกลับด้านแล้วระบายสีขั้วใต้ให้เป็นสีน้ำเงิน ตอนนี้แม่เหล็กทั้งหมดถูกทำเครื่องหมายตามแบบแผนทั่วไป (สีแดง = ขั้วเหนือ, สีน้ำเงิน = ขั้วใต้)

ขั้นตอนที่ 4: ตัดกระดาษแข็ง

ใช้ดินสอวาดตารางขนาด ~100 2.5x2.5 ซม. สี่เหลี่ยม เพิ่ม 'แถบ' หนึ่งอันขนาด 5.2 ซม.: บล็อกหน่วยคู่ต้องกว้าง 2 มม. มากกว่าบล็อกยูนิตเดี่ยวสองบล็อกเพื่อพิจารณาแม่เหล็กสองตัวขนาด 1 มม. แต่ละตัวที่แยกสองบล็อก สาม 'หน่วย' กลายเป็น 7.9 ซม. ตัดบล็อกเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสขนาด 2.5x2.5 แต่ยังสร้างสี่เหลี่ยมขนาด 2.5x5.2 ซม. สำหรับขั้วต่อยาว และ 5.2x7.9 ซม. สำหรับส่วนประกอบขนาดใหญ่ เช่น ที่ใส่แบตเตอรี่ของลำโพง

ขั้นตอนที่ 5: ติดแม่เหล็กด้วยเทปทองแดง

ตัดเทปทองแดงที่มีความยาวที่ถูกต้องสำหรับแต่ละบล็อก:

ขั้วต่อบล็อก: แม่เหล็ก 4 อัน เทป 5 ซม. บล็อกขั้วต่อยาว: แม่เหล็ก 4 อัน เทป 8 ซม. บล็อกมุม: แม่เหล็ก 4 อัน เทป 3 ซม. 2 ชิ้น ทางแยก T: แม่เหล็ก 6 อัน เทป 3 ซม. 1 ชิ้น เทปยาว 5 ซม. 1 ชิ้น ครอสโอเวอร์: 8 แม่เหล็ก เทป 1.5 ซม. 2 ชิ้น เทปยาว 5 ซม. 1 ชิ้น ส่วนประกอบ 2 ขั้ว: แม่เหล็ก 4 ชิ้น เทปยาว 2 ซม. 2 ชิ้น ส่วนประกอบ 3 ขั้ว: แม่เหล็ก 6 ชิ้น เทปยาว 2 ซม. 3 ชิ้น

จัดกลุ่มแม่เหล็กเป็นคู่ โดยแต่ละคู่มีด้านสีน้ำเงินหนึ่งด้านและด้านสีแดงหนึ่งด้าน พวกเขาจะดึงดูดเล็กน้อยในการกำหนดค่านี้ นำกระดาษออกจากเทปทองแดงแล้วติดบนแม่เหล็ก โดยปล่อยให้ว่างประมาณ 5 มม. ที่ด้านข้างที่จะไปด้านล่าง ติดเทปบนสี่เหลี่ยมกระดาษแข็งโดยให้แม่เหล็กอยู่ด้านข้างของบล็อก ระวังการวางแนว: ด้านบนควรเป็นสีน้ำเงินซ้ายและขวาสีแดง ทางด้านขวาควรเป็นสีน้ำเงินขึ้นและลงเป็นสีแดง เป็นต้น สำหรับส่วนที่เหลือของสี่เหลี่ยม: สิ่งนี้จะรับประกันได้ว่าเมื่อใดก็ตามที่สองช่วงตึกสัมผัสกัน ขั้วโลกเหนือจากบล็อกหนึ่งหันไปทางขั้วใต้จากอีกบล็อกหนึ่ง และ พวกเขาดึงดูดเสมอแม้ในขณะที่บล็อกถูกหมุน

สำหรับส่วนประกอบ 3 ขั้ว เทปทองแดงอาจทับซ้อนกัน และจำเป็นต้องตัดแต่ง: ตัดให้ประณีตด้วยตัวตัดกล่อง และด้วยแหนบคม เทปส่วนเกินจะถูกลบออกได้ เทปส่วนเกินสำหรับบล็อกอื่น ๆ จะถูกลบออกด้วยวิธีนี้เช่นกัน

ขั้นตอนที่ 6: ประสานบล็อกมุมและ T-junctions

เทปทองแดงสองชิ้นติดกันอาจดูเหมือนเป็นการเชื่อมต่อที่ดี แต่จำไว้ว่ามีชั้นของกาวอยู่ระหว่างนั้น และโดยปกติแล้วจะไม่เชื่อมต่อด้วยไฟฟ้า! เพื่อสร้างการเชื่อมต่อแบบถาวรที่แข็งแรง ให้บัดกรีดีบุกหนึ่งหยดที่เชื่อมต่อกับเทปทั้งสองส่วนของบล็อกมุมและทางแยกตัว T

ขั้นตอนที่ 7: ติดตั้งส่วนประกอบ

ใช้เข็มเจาะรูเล็ก ๆ ที่จะนำไปสู่ส่วนประกอบ ตัดนำไปสู่ความยาวที่เหมาะสม ปล่อยให้ส่วนประกอบยื่นออกมา 1 หรือ 2 ซม. เพื่อให้วางและเปลี่ยนบล็อกได้ง่ายขึ้น ติดส่วนประกอบแม้ว่ารูและบัดกรีตะกั่ว สำหรับตัวต้านทานและตัวเก็บประจุ ให้เขียนค่าบนบล็อก ระบุด้วยสัญลักษณ์และสี คุณสมบัติอื่นๆ ของส่วนประกอบหรือการเชื่อมต่อ เช่น ขั้วของ elco และ LED

ขั้นตอนที่ 8: ลองใช้วงจรง่ายๆ

ในภาพมี 11 ไอเดียวงจรสำหรับชุดมินิมอล M100 ลองทำดู!

ขั้นตอนที่ 9: วงจรขั้นสูง

สามารถสร้างวงจรขั้นสูงขึ้นได้โดยใช้บล็อกจำนวนมากขึ้น วิดีโอแสดง:

• มัลติไวเบรเตอร์ 2 ทรานซิสเตอร์ (ไฟแฟลชคู่)
• เครื่องมัลติไวเบรเตอร์แบบบิสเทเบิล 2 ทรานซิสเตอร์ (flip-flop หรือหน่วยความจำอิเล็กทรอนิกส์ 1 บิต)
• RC ออสซิลเลเตอร์

ขั้นตอนที่ 10: Joule Thief

วงจรที่น่าสนใจ: แบตเตอรี่ 1.5V เพียงก้อนเดียวให้ไฟ LED 3 ดวงเป็นชุด! ส่วนประกอบพิเศษที่นี่คือหม้อแปลงไฟฟ้าแบบไขลาน: 80 ซม. ของลวดเคลือบ 0.2 มม. งอสองครั้งและพัน 20x ผ่านวงแหวนเฟอร์ไรต์ (เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 10 มม. สูง 5 มม.) สังเกตจุดบนบล็อกหม้อแปลง: แสดงว่าขดลวดด้านซ้ายวิ่งไปในทิศทางตรงกันข้ามกับขดลวดด้านขวา โจรจูลเป็นเครื่องเพิ่มแรงดันไฟแบบสั่นในตัวเอง และสามารถบีบจูลสองสามตัวสุดท้ายออกจากแบตเตอรี่ที่ปกติแล้วจะถือว่าหมดไฟ โดยจะทำงานได้ถึง ~0.5V มีคำแนะนำมากมายสำหรับวงจรนี้โดยเฉพาะ เช่น จาก electronicGURU, 1up, ASCAS, Jason B, etc