Наверное, утверждение, что современный мир не может существовать без электроники, доказательств не требует. Электроника окружает нас повсюду, глубоко проникает в нашу жизнь, во многом определяет образ мышления и наше поведение. Хорошо это, или плохо – каждый решит для себя, но факт остается фактом.
Для того чтобы ориентироваться в насыщенном электронными устройствами мире, принимать правильные и обоснованные решения, как и зачем пользоваться тем или иным устройством, необходимы хотя бы начальные знания о принципах работы таких устройств, инженерных и технологических решениях, примененных при их разработке.
Ну, а когда еще приобретать эти знания, как ни в детском возрасте, когда разум ребенка так жаждет познать окружающий мир? И, конечно же, нет более благородной задачи, чем помочь юному естествоиспытателю получить и расширить такие знания!
Понимая важность этой задачи, и основываясь на многолетнем опыте создания электронных устройств, предназначенных для самостоятельного творчества, компания «Мастер Кит» разрабатывает и предлагает широкий ассортимент электронных игр-конструкторов для детей и юношества. Конструкторы, несомненно, будет также полезны всем, кто интересуется началами электроники, или просто хочет понять, на каких принципах работают и как построены электронные устройства, которыми мы пользуемся. К тому же, обладая знаниями и умениями в электронике, даже работая по профессии, не имеющей к ней отношения, можно получить преимущества перед коллегами, этими знаниями не обладающими.
Ниже мы предлагаем ознакомиться с обзором электронных наборов-конструкторов.
Азбука электронщика
NR01 «Набор начинающего радиолюбителя» поможет сделать первый шаг к знакомству с электроникой.
С помощью инструментов и деталей, входящих в набор, можно научиться монтировать электронные компоненты на печатную плату с помощью паяльника. В обучающих пособиях понятным для ребенка языком подробно рассказано, как правильно и эффективно использовать паяльник, бокорезы и пинцет для радиотехнических работ, а также даны инструкции по сборке входящих в набор электронных устройств. В обучающих материалах акцент сделан на получение практических навыков.
В состав набора, помимо инструментов, включены печатные платы и детали, необходимые для создания двух оригинальных устройств со звуковыми и световыми эффектами.
Открой окно в мир электроники с набором-конструктором NR02 «Набор юного электронщика»!
Набор служит для первоначального ознакомления с электронными компонентами, основами сборки и настройки электронных устройств.
В состав набора входит мультиметр – необходимый для электронщика прибор, высококачественные радиотехнические бокорезы, припой с каналом канифоли. Также в комплект входят два «стартовых» электронных устройства для самостоятельной сборки: это удивительно красивый, завораживающий многоцветный светильник «Хамелеон» – он пригодится для украшения дома, а также более сложный программируемый индикатор уровня напряжения - на базе этого устройства можно построить, например, индикатор уровня напряжения самодельного лабораторного источника питания.
Набор содержит две обучающих брошюры. В первой брошюре в простой и доступной форме рассказывается об основных электронных компонентах; о том, как их правильно установить на плату и припаять; о том, как проверить готовую конструкцию. Приводятся ответы на частые вопросы, описываются тонкости работы с главным прибором радиолюбителя – мультиметром, даются рекомендации по выбору дополнительного оборудования. В отдельной брошюре содержится подробная инструкция по сборке входящих в комплект электронных устройств.
Конструктор NR03 «Основы схемотехники» на практике познакомит с базовыми элементами электроники: резисторами, конденсаторами, диодами и транзисторами.
Многие из предлагаемых для сборки схем могут иметь практической применение – простейшие охранные сигнализации, детекторы и датчики, таймеры и т.п. Поскольку набор содержит более 100 электронных компонентов, из них можно собрать куда больше устройств, чем описано в обучающем пособии или использовать эти компоненты в собственных конструкциях.
В обучающем пособии конструктора даны описания компонентов, входящих в состав набора, немного теории о каждом из них; даны сведения о внешнем виде и маркировке. Электрические схемы нарисованы в соответствии со стандартом и помогают научиться правильно читать принципиальные схемы. Для каждой электрической схемы приведена соответствующая ей монтажная схема на беспаечной макетной плате, собрать которую сможет даже самый неискушенный начинающий электронщик.
Всего в брошюре рассматривается 15 схем разного уровня сложности: параллельное и последовательное включение резисторов, конденсаторов и светодиодов; заряд и разряд конденсатора в электронной схеме; принцип действия транзистора; соединение компонентов в схеме.
Набор NR04 «Классика схемотехники» посвящен микросхемам, а точнее, одной «классической» микросхеме - легендарному интегральному таймеру серии 555. Все 20 экспериментов выполнены на базе этой несложной по современным понятиям, но замечательной микросхемы.
Под наименованием «555» в 1971 году таймер был выпущен фирмой Signetics и с тех пор практически в неизменном виде выпускается многими известнейшими производителями электронных компонентов. Этому, безусловно, способствует очень удачное сочетание функционала и цены. Пятерки традиционно входят в наименование у всех производителей, кроме, пожалуй, отечественных. У нас эта микросхема носит название 1006ВИ1.
Легендарный таймер до сих пор служит источником вдохновения для множества любителей и профессионалов в области электроники. Ими разработано множество полезных и дешевых решений на основе этой аналоговой микросхемы.
Как следует из названия конструктора NR05 «Цифровая лаборатория», он посвящен основам цифровой техники. И не просто цифровой, а программируемой микроконтроллерной. Микроконтроллеры в настоящее входят в состав и являются «мозгом» практически всех более или менее сложных электронных устройств, начиная от кофемашины и микроволновки и заканчивая системами управления самолетов и космических кораблей.
Изучение микроконтроллеров производится на примере популярнейшей аппаратно-программной платформы Arduino. Платформа в своей аппаратной части имеет большое количество небольших печатных плат, построенных на различных типах микроконтроллеров. В нашем наборе используется очень компактный вариант, который называется Arduino Nano. В качестве программной части выступает Arduino IDE – открытая и бесплатная среда для разработки программ для плат Arduino.
Платформа предназначена прежде всего для быстрой разработки электронных устройств. Язык Wiring для Arduino, созданный на основе языка Processing, является чрезвычайно простым в освоении и использовании. Плата программируется с помощью компьютера с установленной на нем оболочкой Arduino IDE через стандартный USB-кабель.
Для удобства использования платы Arduino Nano и подключения к ней внешних устройств в наборе применена плата расширения собственной разработки. На плате установлен двухстрочный символьный дисплей, пять кнопок, дополнительный источник питания и промаркированные разъемы для подключения дополнительных модулей.
Азбука электронщика
Практическая электроника
Конструктор NR06 «Переключатели» познакомит юного экспериментатора с основными компонентами, использующимися в электронике для включения, выключения и переключения различных схем и приборов, а также учит применять эти компоненты для создания собственных электрических схем. Для соединения деталей при проведении опытов используется беспаечная макетная плата и безопасный источник питания – батарейка напряжением 9 вольт.
Каждый из 10 опытов, предлагаемых для изучения, имеет теоретическую и практическую части, подробно разобранные в обучающем пособии. Пособие имеет беспрецедентный для аналогичных наборов объем в размере около 100 страниц, качественную цветную полиграфию и написано простым и понятным для детей языком.
В составе набора есть реле, геркон, магнит, несколько типов переключателей, светодиоды и другие электронные компоненты.
Уникальный конструктор NR07 «Источники питания» содержит набор деталей и материалов, позволяющих понять, откуда берется электрическая энергия, без которой не работает ни одно электронное устройство.
Помимо интереснейших экспериментов, в которых электричество будет получено из фруктов, овощей и различных жидкостей, в брошюре есть информация о «чистой» энергии и способах ее получения, об экологических аспектах получения электроэнергии и сохранения природных ресурсов, весьма актуальных в настоящее время и в будущем.
В ходе других опытов электроэнергия будет вырабатываться с использованием энергии солнца, механической энергии и энергии химических реакций. Также рассматривается устройство и применение батареек и аккумуляторов, способы изменения напряжения и тока источников питания, и даже применение интегральных стабилизаторов напряжения.
Набор помогает на практике понять особенности применения известных источников питания, которые имеют далеко не всем известные интересные возможности.
В составе конструктора – обучающее пособие объемом 150 (!) страниц, различные типы батареек, солнечная панель, электромотор, ручной электрогенератор, набор металлических контактов, соединительные провода и многое другое.
Эксперименты конструктора NR08 "Оптоэлектроника" охватывают большое количество современных оптоэлектронных элементов, таких как светодиоды, светодиодные индикаторы, фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы, оптопары и др.
В обучающем пособии рассказывается много интересного о свойствах оптических электронных компонентов, о принципах их работы и взаимодействия в практических схемах. Для проведения опытов будут проведены расчеты параметров, необходимые для правильной работы собираемых устройств. В результате проведения всех 10 экспериментов, рассмотренных в брошюре, можно понять, почему оптоэлектронные компоненты настолько популярны и являются неотъемлемой частью многих современных электронных приборов.
Помимо оптоэлектронных устройств в состав набора входят резисторы, конденсаторы, соединительные провода и другие детали и материалы, необходимые для работы.
Азбука электронщика
Колесные роботы
Механическая часть конструктора-робота NL01 «СКИФ» построена на базе 4-х моторного шасси и включает в себя несущую металлическую пластину длиной 170 мм и шириной 120 мм с отверстиями, совместимыми с популярными механическими металлическими конструкторами.
Четыре электромотора оснащены редукторами и пластиковыми колесами с полиуретановыми шинами с внешним диаметром около 70 мм. Робот с такими колесами обладает вполне достаточной проходимостью, может преодолевать различные препятствия и передвигаться как в помещении, так и на улице по пересеченной местности.
Управление роботом осуществляется с помощью специально разработанного блока R-5, имеющего в своей основе плату Arduino Nano. Программы для робота создаются в стандартной среде Arduino IDE и весьма просты для освоения.
«Скиф» относится к начальному уровню колесных роботов. Из деталей конструктора можно собрать робота с ультразвуковым датчиком расстояния и инфракрасным датчиком препятствий.
Программы (скетчи), используемые для управления роботом, инструкция по сборке каждой его модификации, а также описание датчиков и способов их применения находятся на компакт-диске, входящем в комплект поставки.
Металлический конструктор-робот NL02 «САРМАТ Амага» предназначен для изучения основ электроники, программирования, конструирования и робототехники школьниками в возрасте от 14 лет. Конструктор-робот Сармат подходит как для новичков, так и для опытных любителей конструирования.
Управление роботом осуществляется контроллером Arduino nano. Плата Ардуино устанавливается в колодки оригинального блока управления R-5. Программирование контроллера осуществляется в среде разработки Arduino IDE. Набор деталей конструктора позволяет собрать две базовых модели: робот, следующий по черной линии, и робот с ультразвуковым датчиком расстояния. Для следования по черной линии используются два оптических датчика. Задача робота состоит в том, чтобы с максимальной скоростью проехать всю траекторию и не съехать с черной линии.
Ультразвуковой датчик устанавливается на сервомотор и сканирует наличие препятствий по ходу движения и в диапазоне углов от 0 до 180 градусов. Задачей такого робота является проезд от старта до финиша по лабиринту.
Робот имеет два ведущих колеса с полиуретановыми шинами диаметром 45 мм и одну переднюю шариковую опору. Такой робот может перемещаться только по гладким поверхностям.
Программы, используемые для управления роботом, инструкция по сборке каждой его модификации, а также описание датчиков и способов их применения находятся на компакт-диске, входящем в комплект поставки.
Конструктор NL03 «ПЕЧЕНЕГ Батана» является мощной платформой для построения различных модификаций колесных роботов, а также изучения электроники и программируемых микроконтроллеров. Из деталей набора можно собрать робота с четырьмя ведущими колесами, с двумя ведущими колесами и шариковой опорой. Большой набор датчиков позволяет роботу реагировать на свет, звук, объезжать препятствия, следовать по линии и по лабиринту.
Четыре больших колеса диаметром около 70 мм оснащены полиуретановыми шинами.
Набор поставляется в удобной коробке с ложементом, в котором размещены металлические детали, колеса, плата контроллера на основе Arduino Nano, оригинальная плата блока управления R-5, набор датчиков, соединительных проводов и др. В состав набора также включены компоненты для построения несложных схем, с помощью которых можно изучать программирование микроконтроллеров – светодиоды разных цветов, резисторы, а также макетная плата для беспаечного монтажа электронных деталей.
В качестве источника питания используются 6 батареек типоразмера AA. При использовании макетной платы и Arduiono Nano для программирования, не относящегося к движению робота, питание можно осуществлять с помощью кабеля, подсоединяемого к USB-порту компьютера.
Программы, используемые для управления роботом и для обучения программированию, инструкция по сборке модификаций робота, а также описание датчиков и способов их применения находятся на компакт-диске, входящем в комплект поставки.
