NRS0002
Электронный конструктор СМАЙЛ. Набор №2

Дополнительная информация

Здесь приведена только краткая аннотация экспериментов. Подробно и очень увлекательно о них вы прочтёте в Книге Чарльза Платта "Электроника для начинающих". Уверены, что эта Книга станет для многих из вас настольной, а Электронные конструкторы СМАЙЛ будут скромным дополнением к ней.

Знакомство с книгой Чарльза Платта "Электроника для начинающих"

   Эксперимент 12. Соединение двух проводов вместе

   Ваши приключения с пайкой начинаются с прозаической задачи — соединить два провода друг с другом, но потом мы быстро перейдем к созданию полной электронной схемы на перфорированной плате. Итак, начнем.
   Вам понадобятся:

1. Паяльник мощностью 30 или 40 Вт.
2. Паяльник- карандаш мощностью 15 Вт.
3. Тонкий припой диаметром 0,022'' (0,56 мм) или около того.
4. Средний припой диаметром 0,05'' (1,3 мм) или около того.
5. Инструмент для снятия изоляции и кусачки для проводов.
6. Держатель типа «третья рука», предназначенный для удерживания ваших компонентов.
7. Термоусадочные трубки в ассортименте.
8. Специальный промышленный фен.
9. Что- нибудь, что позволит защитить вашу рабочую зону от капель расплавленного припоя.
   
   Мы начнем работать с паяльником общего назначения, мощность которого 30 или 40 Вт. Включите его в сеть, установите его на подставку для паяльника и найдите себе занятие на пять минут до тех пор, пока паяльник не разогреется. Если же вы не дадите паяльнику разогреться до максимальной температуры, то в результате вам не удастся сделать хорошее соединение ...

   Эксперимент 13. Сжигание светодиода

   В главе 1 вы видели, каким образом может быть поврежден светодиод, если через него протекает слишком большой ток. Электрический ток выделяет тепло, которое расплавляет светодиод. Неудивительно, что вы можете очень легко вывести его из строя, нагревая слишком сильно один из его выводов паяльником. Вопрос только в том, какой же нагрев будет избыточным? Давайте выясним это.
   Вам понадобятся:

1. Паяльник мощностью 30 или 40 Вт.
2. Паяльник- карандаш мощностью 15 Вт.
3. Пара светодиодов, которые в ходе эксперимента будут вы ведены из строя.
4. Резистор с сопротивлением 680 Ом.
5. Кусачки для проводов и тонкогубцы.
6. Держатель с зажимами типа «крокодил», предназначенный для удерживания ваших компонентов ...

   Эксперимент 14. Пульсирующий свет

   В вашей первой схеме с использованием однопереходного транзистора для генератора низкой частоты, который заставлял мигать светодиод дважды каждую секунду. Мигания выглядели очень «электронными», под которыми я имею в виду то, что свечение светодиода было типа «включен/выключен» без постепенного перехода между этими состояниями. Мне кажется, что мы сможем модифицировать эту схему так, чтобы сделать мигания светодиода более плавными и интересными, как предупреждающее мигание компьютера Apple MacBook, когда он переходит в «спящий» режим. Мне кажется, что что- то подобное можно использовать в качестве украшения одежды, если оно будет достаточно небольшое и элегантное ...

   Эксперимент 15. Переработанная схема охранной сигнализации

   Теперь наступило время, когда надо внести улучшения в охранную сигнализацию, о которой я рассуждал в конце эксперимента 11. Я собираюсь показать, как будет срабатывать сигнализация, если вы установите различные датчики на окна и двери в вашем доме. Я также покажу, как может быть подключена охранная сигнализация, чтобы она сама вставала на охрану и продолжала выдавать сигнал даже в том случае, когда дверь или окна закрыты. В этом эксперименте будет приведена процедура переноса проекта с макетной платы на перфорированную плату, которая имеет медные проводящие соединительные дорожки, расположенные идентично перемычкам внутри макетной платы, и как было показано ранее. В конце главы вы установите законченную схему в корпус, разместив переключатели и разъемы на его переднюю панель ...

   Эксперимент 16. Генерирование импульсов

   Микросхема таймера 555 очень надежный электронный компонент, но все же, теоретически, разрядом статического электричества вы можете вывести ее из строя. Поэтому, чтобы это исключить, перед тем, как начинать работу с микросхемой, вам надо будет заземлиться. Эта процедура подробно описана далее в разд. «Эксперимент 18. Таймер измерения реакции человека» в примечании «Заземление себя». Хотя это примечание прежде всего относится к такому типу микросхем, которые называются CMOS (от англ. Complementary Metal- Oxide Semiconductor — комплементарный металлооксидный полупроводник — КМОП) и которые особенно уязвимы, заземление это именно та предосторожность, которой не следует пренебрегать в любом случае. Посмотрите на маленький идентификационный элемент в форме круглого точечного углубления, на корпусе микросхемы и поверните корпус таким образом, чтобы эта метка (или иначе ключ) находилась в левом верхнем углу при направленных от вас выводах микросхемы. Если же на вашей микросхеме идентификационный элемент (ключ) выглядит как полукруглая выемка на середине одного из торцов корпуса, то надо повернуть микросхему таким образом, чтобы эта выемка находилась вверху ...

    Эксперимент 17. Установка тональности звука

   Два других примера использования таймера 555. Вам понадобятся все те же компоненты, что и для эксперимента 16 плюс дополнительно:

1. Еще одна микросхема таймера 555. Общее количество — 2 шт.
2. Миниатюрный динамик. Количество — 1 шт.
3. Потенциометр с линейной характеристикой и сопротивлением 100 кОм. Количество — 1 шт.

   Порядок действий
   Оставьте все компоненты эксперимента 16 на том месте, в котором вы их установили на макетной плате, и добавьте следующую часть схемы немного ниже, как это показано на монтажной и электрической схемах. На этих схемах между выводами 6 и 7 микросхемы, вместо перемычки, которая закорачивала эти выводы в предыдущей схеме, вставлен резистор R2, а внешней цепи запуска с использованием вывода 2 больше нет. Вместо этого вывод 2 перемычкой подключен к выводу 6 ...

   Эксперимент 18. Таймер для определения реакции человека

   Поскольку таймер 555 способен функционировать на частотах, измеряемых в тысячах герц, вы можете использовать его для определения скорости человеческой реакции. Вы имеете возможность устроить соревнование с друзьями на проверку быстроты реакции, а также  выяснить, как скорость реакции зависит от вашего состояния, времени дня или от того, насколько хорошо вы выспались накануне ...

   Эксперимент 19. Изучение логики

   Вы собираетесь войти в сферу чистой цифровой электроники, где используются логические элементы (логические вентили), являющиеся фундаментальной основой каждого электронного вычислительного устройства. Когда вы работаете с ними по отдельности, то они чрезвычайно просты для понимания, но когда вы начинаете соединять их друг с другом, то получаете нечто, что кажется недостижимым по своей сложности ...


   Эксперимент 20. Кодовый замок

   Предположим, что вы хотите, чтобы никто из посторонних не смог воспользоваться вашим компьютером. Для данной задачи я могу подумать о двух путях решения: использования программного или аппаратного обеспечения. Программное обеспечение предполагает использование программы определенного типа, которая будет прерывать нормальный ход загрузки программного обеспечения компьютера, требуя ввода пароля. Естественно, что вы можете пойти именно таким путем, но я думаю, что более действенным (и в большей степени соответствующим материалу данной книги) будет использование аппаратного обеспечения. То, что я могу себе представить — это кодовый замок с цифровой клавиатурой, который требует от пользователя компьютера ввода секретного кода перед тем, как компьютер может быть включен ...

   Эксперимент 21. Игра с равными шансами на победу

   На шоу- викторине «Своя игра» («Jeopardy» на американском ТВ) конкурсанты соревнуются, отвечая на вопросы. Первый человек, который нажимает кнопку ответа, автоматически блокирует других участников, поэтому их кнопки становятся неактивными. Как мы можем сделать схему, которая будет делать то же самое? Если вы выполните поиск в Интернете, то найдете несколько сайтов любителей электроники, где другие любители предлагают схемы, которые работают таким же образом, но они упускают некоторые вещи, которые можно считать необходимыми. Подход, который мы намереваемся здесь использовать, гораздо проще, и разработан более детально. Он проще, поскольку в нем используется микросхема с очень ограниченными возможностями счета, но более детально разработан, поскольку он включает в себя «управление ведущего викторины», что дает возможность организовать более реалистичную игру ...

   Эксперимент 22. Переключение и дребезг

   В предыдущем эксперименте было упомянуто, что «дребезг контактов» кнопок в схеме не должен быть проблемой, поскольку кнопки активируют таймеры 555, которые применяются в бистабильном режиме (режиме триггера). Как только таймер получает первый сигнал, он моментально переключается в другое состояние и остается в нем, игнорируя любые дополнительные помехи, которые генерируются схемой. Итак, можем ли мы устранить дребезг контактов переключателя или кнопки, используя триггер? И поскольку некоторые микросхемы в серии 74HCxx могут иметь в своем составе триггер, можем ли мы его использовать? Ответы будут «да» и «да», хотя это не так- то легко сделать, как кажется ...

   Эксперимент 23. Игра в кости

   Это единственный эксперимент, в котором используется микросхема 74LSxx ТТЛ- семейства (TTL), вместо микросхемы 74HCxx КМОП- семейства (CMOS). Я это сделал по двум причинам: прежде всего, мне нужно было использовать счетчик 7492, которого нет в микросхемах серии HC. А, во- вторых, вы должны знать основные данные о серии LS- микросхем семейства ТТЛ, потому что их можно часто встретить в книгах по электронике и в Интернете. Кроме этого, вы должны узнать об ТТЛ- микросхемах с «открытым коллектором» таких, например, как инвертор 74LS06, который может быть удобной заменой транзисторов, когда вы хотите формировать сигналы с током величиной до 40 мА ...

   Эксперимент 24. Завершенная охранная сигнализация

   Самым большим недостатком в охранной сигнализации было то, что как только она активировалась, она немедленно была готова реагировать на сигнал, полученный от датчиков, установленных на окнах и дверях. Вам нужна функция задержки активации, чтобы дать вам шанс выйти из здания до того, как система сама себя не поставит на охрану. Эту функцию в состоянии обеспечить таймер 555, который возможно должен быть соединен вместе с реле ...

   Эксперимент 25. Магнетизм

   Этот эксперимент должен быть частью школьной программы физического кабинета, но даже если вы помните, как он производился,  предлагаем повторить его снова, поскольку его организация занимает немного времени, но он должен стать нашей исходной точкой для целой новой темы: соотношения между электрическим и магнитным полем ...

Состав набора:

Органайзер - 2 
7-ми сегментный индикатор - 1 
U-клемма на провод - 5 
Гнездо питания - 1 
Датчик магнитный (геркон в корпусе) - 1 
Диод выпрямительный 1N4001 (1N4007) - 5 
Драйвер CD4026 - 3 
Колпачки для кнопок - 12 
Комплект термоусадки - 1 
Конденсатор 10 нФ - 10 
Конденсатор 100 нФ
Конденсатор электролитический 1 мкФ - 10
Конденсатор электролитический 10 мкФ - 10
Конденсатор электролитический 100 мкФ - 10
Конденсатор электролитический 220 мкФ - 10
Макетная плата большая - 1
Макетная плата малая - 1
Микросхема 74HC00 - 2
Микросхема 74HC02 - 2
Микросхема 74HC04 - 2
Микросхема 74HC08 - 2
Микросхема 74HC27 - 2
Микросхема 74HC32 - 2
Микросхема 74HC393 - 2
Микросхема 74HC86 - 2
Моток провода 10 метров - 1
Панель для микросхем 14 ног - 5
Панель для микросхем 8 ног - 5
Плата для матричной клавиатуры 12 кнопок - 1
Потенциометр 10 кОм - 1
Потенциометр 100 кОм - 1
Потенциометр 5 кОм - 1
Припой 10 грамм - 1
Реле с 2-мя обмотками - 1
Стабилизатор напряжения L7805 - 2
Таймер 555 - 5
Тактовая кнопка для клавиатуры - 12
Штеккер питания - 1
Штыревые гнёзда - 2
Штыревые соединители 40 конт. - 1