ชุดการเรียนรู้อิเล็กทรอนิกส์ DIY: 5 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

ฉันต้องการสร้างชุดการเรียนรู้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เหมาะสำหรับเด็กอายุ 12 ปีขึ้นไป ไม่ใช่เรื่องแปลกเช่นชุดอุปกรณ์ของ Elenco แต่สามารถทำได้ง่ายๆ ที่บ้านหลังจากเยี่ยมชมร้านชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์อย่างรวดเร็ว ชุดการเรียนรู้ด้วยตนเองนี้เริ่มต้นด้วยการให้ความรู้พื้นฐานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จนกว่าผู้เรียนจะส่งสัญญาณเตือนจากเครื่องตรวจจับการเคลื่อนไหว นอกจากนี้ยังปลอดภัยมากเนื่องจากวงจรทั้งหมดใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ขนาด 9 โวลต์ และคู่มือการเรียนรู้ที่มาพร้อมกับบทความนั้นมีบทความจากเว็บไซต์ต่างๆ อยู่แล้ว (ฉันให้เครดิตพวกเขาในหลักสูตรนอกหลักสูตร PDF) ดังนั้นสิ่งที่คุณต้องทำคือสร้างชุดนี้พร้อมตัวเลือกในการขยาย ทำงานโดยเพียงแค่เชื่อมต่อคลิปจระเข้ต่างๆ เพื่อสร้างวงจร

เครื่องมือที่คุณต้องการ:-

1- หัวแร้ง 2- บัดกรี 3- เครื่องตัดลวด 4- คีมปอกสายไฟ 5- ปัตตาเลี่ยน (สำหรับตัดส่วนเสริมของตะกั่วและสายไฟหลังการบัดกรีส่วนประกอบ) 6- เทปกาวใส 7- เทปพันท่อสี (สำหรับสุนทรียศาสตร์) 8- ปากกา 9 - กาวไม้ 10- การเข้าถึงเครื่องพิมพ์ (อุปกรณ์เสริม) 11- สว่าน 12- ดอกสว่าน 13- กรรไกรสำหรับตัดกระดาษ 14- เครื่องบดมุม (ในกรณีที่คุณจะตัดกระดานไม้ด้วยตัวเอง) 15- มัลติมิเตอร์ (อุปกรณ์เสริม)

ส่วนประกอบ/วัสดุที่คุณต้องการ:-

1- 1 x ไม้กระดาน (ยาว * กว้าง = 20 * 30 ซม. สูง = 1 ซม.) 2- 2 x ตะปูเหล็ก (ยิ่งบางยิ่งดี) 3- 5 x A4 กระดาษ (ใช้ 70 เพิ่มเติมในกรณีที่คุณต้องการพิมพ์ คู่มือการเรียนรู้ด้วย) 4- 2 x PCB (ดอทเมทริกซ์) (9 ซม. * 14.5 ซม.) 5- 1 x Arduino Nano + 1 x สายเคเบิล USB (Mini-B) 6- 1 x ไมโครเซอร์โวมอเตอร์ 7- 1 x HC-SR501 Small PIR Sensor Module 8- 1 x มอเตอร์กระแสตรงขนาดเล็ก (ไม่ใช่สีเหลือง!) 9- 1 x Standard Small Buzzer 10-1 x 9V ที่วางแบตเตอรี่ - PRT-10512 11- 1 x 5k Ohm potentiometer 12- 1 x 10 ตัวเก็บประจุแบบเซรามิกนาโนฟารัด (103) 13- 1 x 100 ไมโครฟารัด 50 โวลต์ตัวเก็บประจุแบบอิเล็กโทรลีติค 14- 1 x 470 ไมโครฟารัด 50 โวลต์ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า 15- 1 x 1000 ไมโครฟารัด 50 โวลต์ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า 16- 1 x 2N2222 ทรานซิสเตอร์ NPN 17- 1 x 1N4001 Diode 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 (อุปกรณ์เสริม) 22- 2 x 10k Ohm Resistor 23- 5 ตัวต้านทาน x 470 Ohm 24- 2 x สวิตช์ปุ่มกดสัมผัส (เลือกอันที่มี 2 สาย ไม่ใช่ 4) 25- 1 x 5 มม. สีส้ม (หรือสีเหลือง) LED 26- 1 x 5 มม. ไฟ LED สีแดง 27- 3 x 5 มม. ไฟ LED สีเขียว 28- 35 x คลิปจระเข้ (จระเข้) 29- 1 x 555 IC (อุปกรณ์ซื้อเพิ่ม) 30- 1 x ชุดสายไฟขนาดเล็ก

ขั้นตอนที่ 1: กระดานไม้ ที่ใส่แบตเตอรี่ และตะปู

หาช่างไม้ ในการตัดกระดานตามขนาดที่กล่าวไว้ (20 * 30 ซม.) หรือตัดเองโดยใช้เครื่องเจียรมุม คุณจะต้องใช้ไม้บรรทัดสำหรับวัดเครื่องหมายสำหรับทำเครื่องหมายและสวมแว่นตานิรภัยและถุงมือเพื่อป้องกันหาก คุณทำอย่างนั้น

ใช้เครื่องตัดลวด ในการตัดสายแม่แรงออกจากที่ใส่แบตเตอรี่ จากนั้นใช้ที่ปอกสายไฟเพื่อดึงสายไฟขนาดเล็กสีดำและสีแดงที่อยู่ภายในสายแม่แรงออก ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณดึงออกจนสุดจนสามารถพันรอบโลหะได้ เล็บสำหรับขั้นตอนต่อไป ทากาวที่ด้านหลังของที่ใส่แบตเตอรี่แล้วติดลงในกระดานไม้

ตามแผนผังตำแหน่งการวาดภาพคร่าวๆ ที่ฉันวาด ที่ใส่แบตเตอรี่ควรอยู่ทางด้านขวาสุดของกระดาน ดังนั้นให้วางไว้ที่นั่นแล้วใช้ปากกามาร์กเกอร์หรือปากกาทำเครื่องหมายจุด 2 จุดหลังสายไฟสีดำและสีแดง แล้วใช้สว่านเพื่อทำ รูใน 2 จุดนี้และให้แน่ใจว่ารูนั้นแน่นกว่าตะปูเล็กน้อย ใส่กาวไม้เข้าไปและรอบๆ รูแล้วสอดตะปู ทิ้งไว้ให้แห้งสักครู่แล้วห่อส่วนที่ลอกออกของสีดำและ ลวดสีแดงหนึ่งเส้นบนตะปูแต่ละข้างแล้วบัดกรีลวดเข้ากับตะปู ซึ่งจะทำให้เล็บร้อนมากและกาวอาจอ่อนตัวอยู่ครู่หนึ่งจนกว่าความร้อนจะหายไป ดังนั้นพยายามอย่าสัมผัสหรือขยับเล็บจนกว่าคุณจะบัดกรีเสร็จ และทิ้งไว้สักครู่

ขั้นตอนที่ 2: คลิปจระเข้และ PCBs

ใช้เครื่องตัดลวดและเครื่องปอกสายไฟเพื่อตัดและดึงคลิปจระเข้จากตรงกลางของลวดแต่ละเส้นเพื่อให้พร้อมสำหรับการบัดกรีต่อไป เริ่มการบัดกรีแต่ละส่วนประกอบตามแผนผังตำแหน่งที่ฉันวาด ประสานแต่ละส่วนประกอบแยกกัน และสังเกตว่า ส่วนประกอบบางส่วนถูกบัดกรีไปยังส่วนประกอบอื่น (ตัวต้านทานจำกัดกระแสถูกบัดกรีจากปลายด้านหนึ่งไปยัง LED และตัวต้านทานแบบดึงขึ้นจะถูกบัดกรีจากปลายด้านหนึ่งไปยังสวิตช์ปุ่มกด) นอกจากนี้ ให้สังเกตว่า PCB 1 แผ่นอยู่ในแนวนอนและอีกอันอยู่ในแนวตั้งเพื่อให้อนุญาต ระยะห่างที่เหมาะสมระหว่างส่วนประกอบทั้งหมด สำหรับ PCB ที่มี Arduino Nano คุณมีตัวเลือกที่จะไม่บัดกรีหมุดทั้งหมด อย่าลังเลที่จะบัดกรีเฉพาะหมุดที่กล่าวถึงในแผนหรือเพิ่มหรือแก้ไขส่วนอื่นๆ และปล่อยให้มีระยะห่างที่เหมาะสมระหว่าง Arduino Nano กับมอเตอร์และเซ็นเซอร์และออด และคำนึงถึงสาย USB ดูภาพเพื่อดูว่ามีระยะห่างกันอย่างไร เซอร์โวมอเตอร์ถูกวางไว้ถัดจาก Arduino และไฟ LED สีเขียว 2 ดวงอยู่ด้านบน สำหรับ PCB อื่น ๆ ให้ดูวิธีการบัดกรีส่วนประกอบในบรรทัดต่างๆ และพยายามให้ช่องว่างเท่ากันระหว่างแต่ละบรรทัด หลังจากที่คุณบัดกรีส่วนประกอบเสร็จแล้ว ให้เริ่มบัดกรีคลิปจระเข้ที่ตัดและถอดก่อนหน้านี้ถัดจากตัวนำทั้งหมดของส่วนประกอบหรือหมุด จนกว่าส่วนประกอบทุกชิ้น (ยกเว้นที่บัดกรีแล้วกับอย่างอื่น) จะมีคลิปจระเข้บัดกรีอยู่ข้างๆ คุณสามารถเพิ่ม 555 IC และทำเช่นเดียวกันได้หากต้องการ แต่นั่นเป็นเพียงการขยายและเป็นทางเลือก สำหรับเซอร์โวมอเตอร์ คุณจะต้องตัดและปอกสายไฟเพื่อให้เหมาะสมสำหรับการบัดกรี สำหรับโมดูล PIR คุณจะต้องบัดกรีสายไฟขนาดเล็กเข้ากับมอเตอร์ DC ก่อน โดยต้องบัดกรีสายไฟ 2 เส้นก่อนที่จะบัดกรีกับ PCB คุณอาจต้องการทดสอบส่วนประกอบบางอย่างโดยใช้มัลติมิเตอร์เพื่อตรวจสอบการลัดวงจร/สะพานบัดกรีที่ไม่ต้องการ หรือโดยการเชื่อมต่อคลิปจระเข้ของส่วนประกอบบางอย่างเข้ากับตะปูของกล่องแบตเตอรี่เพื่อดูว่ากำลังทำงานหรือไม่ (เช่น ไฟ LED ที่เชื่อมต่อถึงกัน กับตัวต้านทาน 470 โอห์ม, มอเตอร์ DC, ออด นอกจากนี้โปรดทราบว่าประเภทแบตเตอรี่อาจส่งผลต่อคุณภาพของเอาต์พุตของออด)

ขั้นตอนที่ 3: นำทุกอย่างมารวมกัน

หลังจากที่คุณบัดกรีส่วนประกอบทั้งหมดและคลิปจระเข้เสร็จแล้ว ให้ตัดส่วนพิเศษทั้งหมดของการบัดกรีและนำไปสู่ PCB จากด้านลบ จากนั้นใช้กาวกับพวกมันแล้ววาง PCB 2 อันในแนวนอนและอีกอันหนึ่ง แนวตั้งบนกระดานไม้ตามที่แสดงในภาพวาดตำแหน่ง คุณอาจต้องกด PCB 2 แผ่นบนกระดานไม้สักครู่จนกว่าจะเกาะติด ปล่อยให้แห้งสักครู่ ทำสิ่งเดียวกันกับเซอร์โว (อย่าลืมวางไว้ข้าง PCB กับ Arduino Nano) มอเตอร์ DC กับโมดูล PIR (เช่น ใส่กาวที่ด้านหลังแล้วติดไว้กับบอร์ด แล้วปล่อยให้แห้งครู่หนึ่ง).

ขั้นตอนที่ 4: สุนทรียศาสตร์และฉลาก

หลังจากแน่ใจว่าทุกอย่างติดกาวบนกระดานแล้ว ให้เริ่มใช้เทปพันสายไฟสี เลือกสีที่จะใช้ได้สำหรับติดฉลากกระดาษในภายหลัง ปิดกระดานทั้งหมดจากด้านหน้าและด้านหลังด้วยเทป แต่ปล่อยให้ส่วนประกอบมองเห็นได้และปล่อยให้มีที่ว่างเล็ก ๆ สำหรับคลิปจระเข้เพื่อให้สามารถเคลื่อนย้ายได้อย่างอิสระ หลังจากนั้นคุณพิมพ์ฉลากที่มีหมายเลขบนจุดตามลำดับที่แสดงในแผนผังการจัดวาง คุณจะต้องมีเครื่องพิมพ์สำหรับสิ่งนั้น และฉันได้จัดเตรียมรูปภาพสำหรับบรรทัดต่างๆ สำหรับหนึ่งใน 2 PCBs สำหรับ PCB อื่น (หนึ่งเดียวกับ Arduino)) คุณสามารถใช้เทปใสติดกระดาษสีขาวได้ (หลังจากตัดเป็นเส้นเล็ก ๆ แล้วเขียนตัวเลขและฉลากบนนั้นแน่นอน) หรือคุณสามารถเขียนมันสำหรับ 2 PCBs และไม่พิมพ์อะไรเพียงแค่ตรวจสอบให้แน่ใจว่าทุกอย่างมองเห็นได้ (สัญลักษณ์แผนผัง, ตัวเลข, จุด) คุณสามารถดาวน์โหลดฉลากพิมพ์ได้จากที่นี่

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

ในกรณีที่เกิดความสับสน ให้กลับไปที่คู่มือเพื่อดูว่าคะแนนต่างๆ ใช้สร้างวงจรอย่างไร

ขั้นตอนที่ 5: คู่มือการศึกษาคำแนะนำ

คุณสามารถเลือกพิมพ์หนังสือเล่มเล็กหรือใช้ PDF ของหนังสือได้ ทั้งสองวิธีฉันไม่สามารถทำซ้ำได้เพียงพอ ฉันไม่ได้รับเครดิตใดๆ สำหรับเนื้อหาทางวิทยาศาสตร์ทั้งหมดในคู่มือเล่มนี้ บทความทั้งหมดที่อธิบายว่าอิเล็กตรอนเคลื่อนที่อย่างไร หรือทรานซิสเตอร์ทำงานอย่างไร หรือโปรแกรม Arduino ต่างๆ ถูกเขียนขึ้นโดยคนอื่นๆ ทั่วอินเทอร์เน็ตในบทความต่างๆ ที่ผมได้รวบรวมมาทั้งหมด ฉันได้ให้เครดิตพวกเขาทั้งหมดภายในบทความบางส่วนและตอนท้ายของหนังสือเล่มเล็ก และฉันเพิ่งเขียนหน้าแรกและหน้าสุดท้าย นอกเหนือจากความคิดเห็นบางส่วนเกี่ยวกับหัวข้อต่างๆ ในลำดับการเรียนรู้บางอย่างและบอก เรียนรู้วิธีการต่อสายจระเข้เพื่อสร้างวงจรที่เกี่ยวข้องกับหัวข้อเฉพาะในหนังสือเล่มเล็ก หนังสือเล่มเล็กมีทั้งภาษาอังกฤษและภาษาอาหรับ คุณสามารถดาวน์โหลดได้จากลิงก์ต่อไปนี้ และแปลเป็นภาษาอื่นๆ ได้ตามสบาย

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

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