الإلكترونيات الأساسية: 20 خطوة (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

يعد البدء في استخدام الإلكترونيات الأساسية أسهل مما تعتقد. نأمل أن يؤدي هذا Instructable إلى إزالة الغموض عن أساسيات الإلكترونيات حتى يتمكن أي شخص مهتم ببناء الدوائر من الوصول إلى الأرض. هذه نظرة عامة سريعة على الإلكترونيات العملية وليس هدفي الخوض بعمق في علم الهندسة الكهربائية. إذا كنت مهتمًا بمعرفة المزيد عن علم الإلكترونيات الأساسية ، فإن ويكيبيديا مكان جيد لبدء البحث.

بحلول نهاية Instructable ، يجب أن يكون أي شخص مهتم بتعلم الإلكترونيات الأساسية قادرًا على قراءة مخطط وبناء دائرة باستخدام المكونات الإلكترونية القياسية.

للحصول على نظرة عامة أكثر شمولاً وعملية عن الإلكترونيات ، تحقق من فصل الإلكترونيات الخاص بي

الخطوة الأولى: الكهرباء

هناك نوعان من الإشارات الكهربائية ، التيار المتردد (AC) والتيار المباشر (DC).

مع التيار المتردد ، فإن اتجاه تدفق الكهرباء في جميع أنحاء الدائرة ينعكس باستمرار. قد تقول حتى أنه اتجاه متناوب. يتم قياس معدل الانعكاس بالهرتز ، وهو عدد الانعكاسات في الثانية. لذلك ، عندما يقولون إن مصدر الطاقة في الولايات المتحدة هو 60 هرتز ، فإن ما يقصدونه هو أنه ينعكس 120 مرة في الثانية (مرتين لكل دورة).

مع التيار المباشر ، تتدفق الكهرباء في اتجاه واحد بين الطاقة والأرض. في هذا الترتيب ، يوجد دائمًا مصدر إيجابي للجهد ومصدر للجهد الأرضي (0V). يمكنك اختبار ذلك من خلال قراءة بطارية بمقياس متعدد. للحصول على إرشادات رائعة حول كيفية القيام بذلك ، تحقق من صفحة Ladyada متعددة المقاييس (سترغب في قياس الجهد على وجه الخصوص).

عند الحديث عن الجهد ، تُعرَّف الكهرباء عادةً على أنها تمتلك جهدًا وتصنيفًا للتيار. من الواضح أن الجهد مصنّف بالفولت ويتم تصنيف التيار بالأمبير. على سبيل المثال ، سيكون لبطارية 9 فولت جديدة تمامًا جهد 9 فولت وتيار حوالي 500 مللي أمبير (500 مللي أمبير).

يمكن تعريف الكهرباء أيضًا من حيث المقاومة والواط. سنتحدث قليلاً عن المقاومة في الخطوة التالية ، لكنني لن أتعمق في واتس. عندما تتعمق في الإلكترونيات ، ستواجه مكونات ذات تصنيفات واط. من المهم ألا تتجاوز أبدًا تصنيف القوة الكهربائية لأحد المكونات ، ولكن لحسن الحظ ، يمكن بسهولة حساب القوة الكهربائية لمصدر طاقة التيار المستمر عن طريق ضرب الجهد والتيار لمصدر الطاقة لديك.

إذا كنت تريد فهمًا أفضل لهذه القياسات المختلفة ، وما تعنيه ، وكيفية ارتباطها ، فراجع مقطع الفيديو الإعلامي هذا حول قانون أوم.

تستخدم معظم الدوائر الإلكترونية الأساسية كهرباء التيار المستمر. على هذا النحو ، ستدور جميع المناقشات الإضافية حول الكهرباء حول الكهرباء المستمرة

(لاحظ أن بعض الروابط الموجودة على هذه الصفحة هي روابط تابعة. وهذا لا يغير تكلفة العنصر بالنسبة لك. أعيد استثمار أي عائدات أحصل عليها في إنشاء مشاريع جديدة. إذا كنت ترغب في الحصول على أي اقتراحات لموردين بديلين ، فيرجى السماح لي أعرف.)

الخطوة 2: الدوائر

الدائرة عبارة عن مسار كامل ومغلق يمكن أن يتدفق من خلاله التيار الكهربائي. بمعنى آخر ، تسمح الدائرة المغلقة بتدفق الكهرباء بين الطاقة والأرض. الدائرة المفتوحة ستقطع تدفق الكهرباء بين الطاقة والأرض.

يعتبر أي شيء يمثل جزءًا من هذا النظام المغلق والذي يسمح بتدفق الكهرباء بين الطاقة والأرض جزءًا من الدائرة.

الخطوة الثالثة: المقاومة

الاعتبار التالي المهم للغاية الذي يجب مراعاته هو أنه يجب استخدام الكهرباء في الدائرة.

على سبيل المثال ، في الدائرة أعلاه ، يضيف المحرك الذي تتدفق فيه الكهرباء مقاومة لتدفق الكهرباء. وبالتالي ، يتم استخدام كل الكهرباء التي تمر عبر الدائرة.

بمعنى آخر ، يجب أن يكون هناك شيء سلكي بين الموجب والأرضي يضيف مقاومة لتدفق الكهرباء ويستهلكها. إذا كان الجهد الموجب متصلاً مباشرة بالأرض ولم يمر أولاً عبر شيء يضيف مقاومة ، مثل المحرك ، فسيؤدي ذلك إلى حدوث دائرة كهربائية قصيرة. هذا يعني أن الجهد الموجب متصل مباشرة بالأرض.

وبالمثل ، إذا مرت الكهرباء عبر مكون (أو مجموعة من المكونات) لا يضيف مقاومة كافية للدائرة ، فسيحدث قصر بالمثل (انظر فيديو قانون أوم).

تعتبر السراويل القصيرة سيئة لأنها ستؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة البطارية و / أو ارتفاع درجة حرارة الدائرة الكهربائية و / أو الانكسار و / أو الاشتعال و / أو الانفجار.

من المهم جدًا منع الدوائر القصيرة عن طريق التأكد من أن الجهد الموجب لا يتم توصيله مباشرة بالأرض

ومع ذلك ، ضع في اعتبارك دائمًا أن الكهرباء تتبع دائمًا المسار الأقل مقاومة للأرض. ما يعنيه هذا هو أنك إذا أعطيت الجهد الموجب خيارًا للمرور عبر محرك إلى الأرض ، أو اتبعت سلكًا مباشرة إلى الأرض ، فسوف يتبع السلك لأن السلك يوفر أقل مقاومة. هذا يعني أيضًا أنه باستخدام السلك لتجاوز مصدر المقاومة مباشرة إلى الأرض ، تكون قد قمت بإنشاء دائرة كهربائية قصيرة. تأكد دائمًا من عدم توصيل الجهد الموجب بالأرض عن طريق الخطأ أثناء توصيل الأسلاك بشكل متوازٍ.

لاحظ أيضًا أن المفتاح لا يضيف أي مقاومة لدائرة كهربائية وأن مجرد إضافة مفتاح بين الطاقة والأرض سيؤدي إلى إنشاء دائرة كهربائية قصيرة.

الخطوة 4: السلسلة مقابل. موازي

هناك طريقتان مختلفتان يمكنك من خلالهما ربط الأشياء معًا تسمى سلسلة ومتوازية.

عندما يتم توصيل الأشياء في سلسلة ، يتم توصيل الأشياء واحدًا تلو الآخر ، بحيث يجب أن تمر الكهرباء عبر شيء واحد ، ثم الشيء التالي ، ثم الذي يليه ، وما إلى ذلك.

في المثال الأول ، تم توصيل كل من المحرك والمفتاح والبطارية بأسلاك متسلسلة لأن المسار الوحيد لتدفق الكهرباء هو من واحد إلى التالي وإلى التالي.

عندما يتم توصيل الأشياء بالتوازي ، يتم توصيلها جنبًا إلى جنب ، بحيث تمر الكهرباء عبرها جميعًا في نفس الوقت ، من نقطة مشتركة إلى نقطة مشتركة أخرى

في المثال التالي ، يتم توصيل المحركات بالتوازي لأن الكهرباء تمر عبر كلا المحركين من نقطة مشتركة واحدة إلى نقطة مشتركة أخرى.

في المثال الأخير ، يتم توصيل المحركات بشكل متوازٍ ، لكن زوج المحركات المتوازية والمفتاح والبطاريات كلها سلكية في سلسلة. لذلك ، ينقسم التيار بين المحركات بطريقة متوازية ، ولكن لا يزال يتعين أن يمر في سلسلة من جزء من الدائرة إلى الجزء التالي.

إذا لم يكن هذا منطقيًا بعد ، فلا تقلق. عندما تبدأ في بناء دوائرك الخاصة ، سيبدأ كل هذا في الوضوح.

الخطوة 5: المكونات الأساسية

من أجل بناء الدوائر ، ستحتاج إلى التعرف على بعض المكونات الأساسية. قد تبدو هذه المكونات بسيطة ، لكنها تمثل الخبز والزبدة لمعظم مشاريع الإلكترونيات. وبالتالي ، من خلال التعرف على هذه الأجزاء الأساسية القليلة ، ستتمكن من قطع شوط طويل.

تحمل معي بالتفصيل ما هي كل من هذه في الخطوات القادمة.

الخطوة السادسة: المقاومات

كما يوحي الاسم ، تضيف المقاومات مقاومة للدائرة وتقلل من تدفق التيار الكهربائي. يتم تمثيله في مخطط الدائرة على شكل تمايل مدبب مع قيمة بجانبه.

تمثل العلامات المختلفة الموجودة على المقاوم قيمًا مختلفة للمقاومة. يتم قياس هذه القيم بالأوم.

تأتي المقاومات أيضًا بتصنيفات مختلفة للقوة الكهربائية. بالنسبة لمعظم دوائر التيار المستمر ذات الجهد المنخفض ، يجب أن تكون المقاومات 1/4 واط مناسبة.

تقرأ القيم من اليسار إلى اليمين باتجاه الشريط الذهبي (عادةً). يمثل اللونان الأولان قيمة المقاوم ، ويمثل الثالث المضاعف ، ويمثل اللون الرابع (الشريط الذهبي) التسامح أو الدقة للمكون. يمكنك معرفة قيمة كل لون من خلال النظر إلى مخطط قيمة لون المقاوم.

أو … لجعل حياتك أسهل ، يمكنك ببساطة البحث عن القيم باستخدام حاسبة مقاومة رسومية.

على أي حال … المقاوم بعلامات البني والأسود والبرتقالي والذهبي سوف يترجم على النحو التالي:

1 (بني) 0 (أسود) × 1 ، 000 = 10000 بتفاوت +/- 5٪

عادةً ما يتم اختصار أي مقاوم يزيد حجمه عن 1000 أوم باستخدام الحرف K. على سبيل المثال ، 1 ، 000 سيكون 1K ؛ 3 ، 900 ، ستترجم إلى 3.9 كيلوبايت ؛ و 470 ألف أوم سيصبح 470 ألف.

يتم تمثيل قيم الأوم التي تزيد عن مليون باستخدام الحرف M. في هذه الحالة ، سيصبح 1 ، 000 ، 000 أوم 1M.

الخطوة السابعة: المكثفات

المكثف هو أحد المكونات التي تخزن الكهرباء ثم تفريغها في الدائرة عندما يكون هناك انخفاض في الكهرباء. يمكنك التفكير في الأمر على أنه خزان لتخزين المياه يطلق الماء عندما يكون هناك جفاف لضمان تدفق ثابت.

يتم قياس المكثفات بالفاراد. تُقاس القيم التي ستصادفها عادةً في معظم المكثفات بوحدات بيكوفاراد (pF) ونانو فاراد (nF) وميكروفاراد (uF). غالبًا ما يتم استخدامها بالتبادل ويساعد في الحصول على مخطط تحويل في متناول اليد.

أكثر أنواع المكثفات شيوعًا هي مكثفات الأقراص الخزفية التي تبدو مثل M & Ms الصغيرة مع سلكين يخرجان منها والمكثفات الإلكتروليتية التي تبدو أشبه بأنابيب أسطوانية صغيرة مع سلكين يخرجان من الأسفل (أو في بعض الأحيان كل طرف).

مكثفات الأقراص الخزفية غير مستقطبة ، مما يعني أن الكهرباء يمكن أن تمر من خلالها بغض النظر عن كيفية إدخالها في الدائرة. يتم تمييزها عادةً برمز رقمي يحتاج إلى فك تشفيره. يمكن العثور على تعليمات قراءة مكثفات السيراميك هنا. يتم تمثيل هذا النوع من المكثفات بشكل نموذجي في شكل خطين متوازيين.

عادة ما تكون المكثفات الالكتروليتية مستقطبة. هذا يعني أنه يجب توصيل ساق واحدة بالجانب الأرضي للدائرة ، ويجب توصيل الساق الأخرى بالطاقة. إذا كان متصلاً بشكل عكسي ، فلن يعمل بشكل صحيح. المكثفات الإلكتروليتية لها القيمة المكتوبة عليها ، وعادة ما يتم تمثيلها في uF. كما أنها تحدد الساق التي تتصل بالأرض برمز ناقص (-). يتم تمثيل هذا المكثف في شكل تخطيطي كخط مستقيم ومنحني جنبًا إلى جنب. يمثل الخط المستقيم النهاية التي تتصل بالطاقة والمنحنى المتصل بالأرض.

الخطوة 8: الثنائيات

الثنائيات هي مكونات مستقطبة. إنها تسمح فقط للتيار الكهربائي بالمرور من خلالها في اتجاه واحد. هذا مفيد لأنه يمكن وضعه في دائرة لمنع الكهرباء من التدفق في الاتجاه الخاطئ.

شيء آخر يجب مراعاته هو أنه يتطلب طاقة تمر عبر الصمام الثنائي وهذا يؤدي إلى انخفاض الجهد. هذا عادة ما يكون خسارة حوالي 0.7 فولت. من المهم أن نأخذ في الاعتبار لاحقًا عندما نتحدث عن شكل خاص من الثنائيات يسمى LEDs.

تشير الحلقة الموجودة في أحد طرفي الصمام الثنائي إلى جانب الصمام الثنائي الذي يتصل بالأرض. هذا هو الكاثود. ويترتب على ذلك أن الجانب الآخر يتصل بالطاقة. هذا الجانب هو الأنود.

عادة ما يتم كتابة رقم جزء الصمام الثنائي عليه ، ويمكنك معرفة خصائصه الكهربائية المختلفة من خلال البحث عن ورقة البيانات الخاصة به.

يتم تمثيلهم في التخطيطي كخط مع مثلث يشير إليه. الخط هو ذلك الجانب المتصل بالأرض ويتصل الجزء السفلي من المثلث بالطاقة.

الخطوة 9: الترانزستورات

يأخذ الترانزستور تيارًا كهربائيًا صغيرًا عند دبوس قاعدته ويضخمه بحيث يمر تيار أكبر بكثير بين دبابيس المجمع والباعث. كمية التيار التي تمر بين هذين الدبابيس تتناسب مع الجهد المطبق على دبوس القاعدة.

هناك نوعان أساسيان من الترانزستورات ، وهما NPN و PNP. هذه الترانزستورات لها قطبية معاكسة بين المجمع والباعث. للحصول على مقدمة شاملة جدًا عن الترانزستورات ، راجع هذه الصفحة.

تسمح ترانزستورات NPN للكهرباء بالمرور من دبوس المجمع إلى دبوس الباعث. يتم تمثيلها في مخطط مع خط للقاعدة ، وخط قطري متصل بالقاعدة ، وسهم قطري يشير بعيدًا عن القاعدة.

تسمح ترانزستورات PNP للكهرباء بالمرور من دبوس الباعث إلى دبوس المجمع. يتم تمثيلها في مخطط مع خط للقاعدة ، وخط قطري متصل بالقاعدة ، وسهم قطري يشير إلى القاعدة.

يتم طبع رقم الجزء الخاص بالترانزستورات عليها ويمكنك البحث عن أوراق البيانات الخاصة بها عبر الإنترنت للتعرف على تخطيطات الدبوس وخصائصها المحددة. تأكد من ملاحظة جهد الترانزستور وتصنيف التيار أيضًا.

الخطوة 10: الدوائر المتكاملة

الدائرة المتكاملة عبارة عن دائرة متخصصة كاملة تم تصغيرها وتناسبها في شريحة صغيرة واحدة مع توصيل كل جزء من أجزاء الشريحة بنقطة داخل الدائرة. تتكون هذه الدوائر المصغرة عادةً من مكونات مثل الترانزستورات والمقاومات والثنائيات.

على سبيل المثال ، يحتوي المخطط الداخلي لشريحة مؤقت 555 على أكثر من 40 مكونًا.

مثل الترانزستورات ، يمكنك تعلم كل شيء عن الدوائر المتكاملة من خلال البحث عن أوراق البيانات الخاصة بها. ستتعلم في ورقة البيانات وظيفة كل دبوس. يجب أن تحدد أيضًا تصنيفات الجهد والتيار لكل من الشريحة نفسها وكل دبوس فردي.

تأتي الدوائر المتكاملة في مجموعة متنوعة من الأشكال والأحجام المختلفة. كمبتدئ ، ستعمل بشكل أساسي مع رقائق DIP. هذه لها دبابيس للتركيب من خلال الفتحة. كلما تقدمت أكثر ، يمكنك التفكير في رقائق SMT التي يتم تثبيتها على السطح على جانب واحد من لوحة الدائرة.

يشير الشق الدائري الموجود على حافة واحدة من شريحة IC إلى الجزء العلوي من الشريحة. يعتبر الدبوس الموجود أعلى يسار الشريحة هو الدبوس 1. من الدبوس 1 ، تقرأ بالتتابع لأسفل الجانب حتى تصل إلى الأسفل (مثل الدبوس 1 ، الدبوس 2 ، الدبوس 3..). بمجرد الوصول إلى الجزء السفلي ، تنتقل إلى الجانب الآخر من الشريحة ثم تبدأ في قراءة الأرقام لأعلى حتى تصل إلى القمة مرة أخرى.

ضع في اعتبارك أن بعض الرقائق الأصغر تحتوي على نقطة صغيرة بجوار السن 1 بدلاً من الشق الموجود أعلى الشريحة.

لا توجد طريقة قياسية يتم فيها دمج جميع الدوائر المتكاملة في مخططات الدوائر ، ولكن غالبًا ما يتم تمثيلها كمربعات بها أرقام (الأرقام التي تمثل الرقم السري).

الخطوة 11: مقاييس فرق الجهد

مقاييس الجهد هي مقاومات متغيرة. في اللغة الإنجليزية البسيطة ، لديهم نوع من المقبض أو المنزلق الذي تديره أو تدفعه لتغيير المقاومة في الدائرة. إذا سبق لك استخدام مقبض مستوى الصوت على جهاز ستريو أو جهاز تخفيت إضاءة منزلق ، فهذا يعني أنك استخدمت مقياس جهد.

تُقاس مقاييس الجهد بالأوم مثل المقاومات ، ولكن بدلاً من وجود نطاقات لونية ، يتم كتابة تصنيف قيمتها مباشرةً عليها (أي "1M"). يتم تمييزها أيضًا بعلامة "A" أو "B" ، والتي تشير إلى نوع منحنى الاستجابة لديها.

مقاييس الجهد التي تحمل علامة "B" لها منحنى استجابة خطي. هذا يعني أنه عندما تدير المقبض ، تزداد المقاومة بالتساوي (10 ، 20 ، 30 ، 40 ، 50 ، إلخ). مقاييس الجهد التي تم تمييزها بعلامة "A" لها منحنى استجابة لوغاريتمي. هذا يعني أنه عند إدارة المقبض ، تزداد الأرقام لوغاريتميًا (1 ، 10 ، 100 ، 10 ، 000 ، إلخ.)

تحتوي مقاييس الجهد على ثلاثة أرجل لإنشاء مقسم جهد ، وهو أساسًا مقاومين في سلسلة. عندما يتم وضع مقاومين في سلسلة ، فإن النقطة بينهما هي الجهد الذي هو قيمة في مكان ما بين قيمة المصدر والأرض.

على سبيل المثال ، إذا كان لديك مقاومين 10 كيلو متسلسلين بين الطاقة (5 فولت) والأرض (0 فولت) ، فإن النقطة التي يلتقي فيها هاتان المقاومات ستكون نصف مصدر الطاقة (2.5 فولت) لأن كلا المقاومين لهما قيم متطابقة. بافتراض أن هذه النقطة الوسطى هي في الواقع الدبوس المركزي لمقياس الجهد ، وأنت تدير المقبض ، فإن الجهد على الدبوس الأوسط سيزداد فعليًا نحو 5 فولت أو ينخفض نحو 0 فولت (حسب الاتجاه الذي تديره). هذا مفيد لضبط شدة الإشارة الكهربائية داخل الدائرة (ومن ثم استخدامها كمقبض حجم).

يتم تمثيل هذا في الدائرة كمقاوم بسهم يشير إلى منتصفها.

إذا قمت فقط بتوصيل أحد المسامير الخارجية والدبوس المركزي بالدائرة ، فأنت تقوم فقط بتغيير المقاومة داخل الدائرة وليس مستوى الجهد في الدبوس الأوسط. هذه أيضًا أداة مفيدة لبناء الدوائر لأنك غالبًا ما تريد فقط تغيير المقاومة عند نقطة معينة وليس إنشاء مقسم جهد قابل للتعديل.

غالبًا ما يتم تمثيل هذا التكوين في دائرة كمقاوم بسهم يخرج من جانب واحد ويعود مرة أخرى للإشارة إلى الوسط.

الخطوة 12: المصابيح

LED لتقف على الصمام الثنائي الباعث للضوء. إنه في الأساس نوع خاص من الصمام الثنائي يضيء عندما تمر الكهرباء عبره. مثل جميع الثنائيات ، فإن LED مستقطب والكهرباء تهدف فقط إلى المرور في اتجاه واحد.

يوجد عادةً مؤشرين لإعلامك بالاتجاه الذي ستمر به الكهرباء ومصباح LED. المؤشر الأول على أن مؤشر LED سيكون له سلك موجب أطول (أنود) وسلك أرضي أقصر (كاثود). المؤشر الآخر عبارة عن شق مسطح على جانب LED للإشارة إلى السلك الموجب (الأنود). ضع في اعتبارك أنه لا تحتوي جميع مصابيح LED على درجة الإشارة هذه (أو أنها خاطئة أحيانًا).

مثل جميع الثنائيات ، تخلق مصابيح LED انخفاضًا في الجهد الكهربائي في الدائرة ، ولكنها عادةً لا تضيف الكثير من المقاومة. من أجل منع الدائرة من التقصير ، تحتاج إلى إضافة المقاوم في سلسلة. لمعرفة حجم المقاوم الذي تحتاجه للحصول على الكثافة المثلى ، يمكنك استخدام حاسبة LED عبر الإنترنت لمعرفة مقدار المقاومة المطلوبة لمصباح LED واحد. غالبًا ما يكون من الممارسات الجيدة استخدام المقاوم الذي تكون قيمته أكبر قليلاً مما يتم إرجاعه بواسطة الآلة الحاسبة.

قد تميل إلى استخدام مصابيح LED السلكية في سلسلة ، لكن ضع في اعتبارك أن كل مؤشر LED متتالي سيؤدي إلى انخفاض الجهد حتى لا يتبقى في النهاية طاقة كافية لإبقائها مضاءة. على هذا النحو ، فمن المثالي أن تضيء مصابيح LED متعددة عن طريق توصيلها بشكل متوازٍ. ومع ذلك ، تحتاج إلى التأكد من أن جميع مصابيح LED لها نفس تصنيف الطاقة قبل القيام بذلك (غالبًا ما يتم تصنيف الألوان المختلفة بشكل مختلف).

ستظهر مصابيح LED في شكل تخطيطي كرمز الصمام الثنائي مع خروج صاعقة منه ، للإشارة إلى أنه الصمام الثنائي المتوهج.

الخطوة 13: مفاتيح

المفتاح هو في الأساس جهاز ميكانيكي يخلق انقطاعًا في الدائرة. عندما تقوم بتنشيط المفتاح ، فإنه يفتح أو يغلق الدائرة. هذا يعتمد على نوع التبديل هو.

عادةً ما تغلق المفاتيح المفتوحة (NO) الدائرة عند تنشيطها.

المفاتيح المغلقة عادة (NC) تفتح الدائرة عند تنشيطها.

نظرًا لأن المفاتيح تصبح أكثر تعقيدًا ، فيمكنها فتح اتصال وإغلاق اتصال آخر عند تنشيطه. هذا النوع من المفاتيح هو مفتاح ذو قطب مزدوج (SPDT).

إذا كنت ستقوم بدمج مفتاحي SPDT في مفتاح واحد ، فسيتم تسميته بمفتاح رمي مزدوج ثنائي القطب (DPDT). سيؤدي هذا إلى كسر دائرتين منفصلتين وفتح دائرتين أخريين ، في كل مرة يتم تنشيط المفتاح.

الخطوة 14: البطاريات

البطارية عبارة عن وعاء يحول الطاقة الكيميائية إلى كهرباء. لتبسيط الأمر ، يمكنك القول إنه "يخزن القوة".

من خلال وضع البطاريات في سلسلة ، فإنك تضيف الجهد لكل بطارية متتالية ، لكن التيار يبقى كما هو.على سبيل المثال ، بطارية AA هي 1.5 فولت. إذا وضعت 3 في سلسلة ، فستضيف ما يصل إلى 4.5 فولت. إذا كنت ستضيف رابعًا على التوالي ، فسيصبح عندئذٍ 6 فولت.

من خلال وضع البطاريات على التوازي ، يظل الجهد كما هو ، لكن مقدار التيار المتاح يتضاعف. يتم القيام بذلك بشكل أقل تكرارًا من وضع البطاريات في سلسلة ، وعادة ما يكون ضروريًا فقط عندما تتطلب الدائرة تيارًا أكثر مما يمكن أن تقدمه سلسلة واحدة من البطاريات.

يوصى بالحصول على مجموعة من حوامل بطاريات AA. على سبيل المثال ، سأحصل على تشكيلة تحتوي على بطاريات 1 و 2 و 3 و 4 و 8 AA.

يتم تمثيل البطاريات في دائرة بواسطة سلسلة من الخطوط المتناوبة ذات أطوال مختلفة. هناك أيضًا علامات إضافية لتصنيف الطاقة والأرض والجهد.

الخطوة 15: ألواح التوصيل

ألواح التوصيلات هي لوحات خاصة لنمذجة الإلكترونيات. وهي مغطاة بشبكة من الثقوب ، مقسمة إلى صفوف متصلة كهربائيًا.

يوجد في الجزء المركزي عمودين من الصفوف جنبًا إلى جنب. تم تصميم هذا للسماح لك بإدخال دائرة متكاملة في المركز. بعد إدخاله ، سيكون لكل دبوس في الدائرة المتكاملة صف من الثقوب المستمرة كهربائيًا متصل به.

بهذه الطريقة ، يمكنك بناء دائرة كهربائية بسرعة دون الحاجة إلى القيام بأي أسلاك لحام أو لفها معًا. ما عليك سوى توصيل الأجزاء الموصلة بأسلاك معًا في أحد الصفوف المستمرة كهربائيًا.

على كل حافة من اللوح ، يوجد عادةً خطان متواصلان للحافلات. أحدهما مصمم ليكون ناقل طاقة والآخر مصمم ليكون بمثابة حافلة أرضية. من خلال توصيل الطاقة والأرض على التوالي في كل منهما ، يمكنك الوصول إليها بسهولة من أي مكان على لوحة التجارب.

الخطوة 16: سلك

لتوصيل الأشياء معًا باستخدام لوحة توصيل ، تحتاج إما إلى استخدام مكون أو سلك.

الأسلاك رائعة لأنها تسمح لك بتوصيل الأشياء دون إضافة أي مقاومة تقريبًا للدائرة. يتيح لك ذلك أن تكون مرنًا فيما يتعلق بمكان وضع الأجزاء لأنه يمكنك توصيلها معًا لاحقًا باستخدام الأسلاك. يسمح لك أيضًا بتوصيل جزء بأجزاء أخرى متعددة.

يوصى باستخدام سلك صلب معزول 22awg (قياس 22) لألواح التجارب. اعتدت أن تكون قادرًا على العثور عليه في Radioshack ، ولكن بدلاً من ذلك يمكنك استخدام سلك التوصيل المرتبط أعلاه. يشير السلك الأحمر عادةً إلى اتصال طاقة ويمثل السلك الأسود اتصالاً أرضيًا.

لاستخدام سلك في دائرتك ، ما عليك سوى قص قطعة بالحجم ، وفصل 1/4 بوصة من العزل من كل طرف من السلك واستخدمه لتوصيل النقاط معًا على اللوح.

الخطوة 17: دائرتك الأولى

قائمة الأجزاء: 1 كيلو أوم - 1/4 واط المقاوم 5 مم الأحمر الصمام SPST التبديل 9V موصل البطارية

إذا نظرت إلى المخطط ، فسترى أن المقاوم 1K و LED والمفتاح كلها متصلة في سلسلة ببطارية 9V. عندما تقوم ببناء الدائرة ، ستتمكن من تشغيل وإيقاف تشغيل LED باستخدام المفتاح.

يمكنك البحث عن رمز اللون لمقاوم 1K باستخدام حاسبة المقاومة الرسومية. تذكر أيضًا أن مؤشر LED يحتاج إلى التوصيل بالطريقة الصحيحة (تلميح - تنتقل الساق الطويلة إلى الجانب الإيجابي من الدائرة).

كنت بحاجة إلى لحام سلك صلب صلب لكل ساق من المحول. للحصول على إرشادات حول كيفية القيام بذلك ، تحقق من "كيفية اللحام" Instructable. إذا كان هذا مؤلمًا للغاية بالنسبة لك ، فما عليك سوى ترك المفتاح خارج الدائرة.

إذا قررت استخدام المفتاح ، فافتحه وأغلقه لترى ما سيحدث عندما تقوم بعمل الدائرة وكسرها.

الخطوة 18: دائرتك الثانية

قائمة الأجزاء: 2N3904 PNP الترانزستور 2N3906 NPN الترانزستور 47 أوم - 1/4 واط المقاوم 1 كيلو أوم - 1/4 واط المقاوم 470 كيلو أوم - 1/4 واط المقاوم 10 فائق التوهج مكثف كهربائياً 0.01 فائق التوهج مكثف قرص سيراميك 5 مم أحمر LED 3 فولت حامل بطارية AA

اختياري: 10 كيلو أوم - 1/4 واط المقاوم 1 متر الجهد

قد يبدو هذا المخطط التالي شاقًا ، لكنه في الواقع مباشر إلى حد ما. إنه يستخدم جميع الأجزاء التي ذهبنا إليها للتو ليومض مؤشر LED تلقائيًا.

يجب استخدام أي ترانزستورات NPN أو PNP للأغراض العامة للدائرة ، ولكن إذا كنت ترغب في المتابعة في المنزل ، فأنا أستخدم ترانزستورات 293904 (NPN) و 2N3906 (PNP). لقد تعلمت تخطيطات الدبوس الخاصة بهم من خلال البحث عن أوراق البيانات الخاصة بهم. يعد Octopart.com مصدرًا جيدًا للعثور على أوراق البيانات بسرعة. ما عليك سوى البحث عن رقم الجزء وستجد صورة للجزء والارتباط بورقة البيانات.

على سبيل المثال ، من ورقة البيانات الخاصة بالترانزستور 2N3904 ، تمكنت بسرعة من رؤية أن الدبوس 1 هو الباعث ، والدبوس 2 هو القاعدة ، والدبوس 3 هو المجمع.

بصرف النظر عن الترانزستورات ، يجب أن تكون جميع المقاومات والمكثفات و LED مباشرة إلى الأمام للاتصال. ومع ذلك ، هناك جزء واحد معقد في التخطيطي. لاحظ نصف القوس بالقرب من الترانزستور. يشير هذا القوس إلى أن المكثف يقفز فوق التتبع من البطارية ويتصل بقاعدة ترانزستور PNP بدلاً من ذلك.

أيضًا ، عند بناء الدائرة ، لا تنس أن تضع في اعتبارك أن المكثفات الإلكتروليتية و LED مستقطبتان وستعملان في اتجاه واحد فقط.

بعد الانتهاء من بناء الدائرة وتوصيل الطاقة ، يجب أن تومض. إذا لم يومض ، فتحقق بعناية من جميع اتصالاتك وتوجيه جميع الأجزاء.

تتمثل إحدى الحيل لتصحيح أخطاء الدائرة بسرعة في حساب المكونات في التخطيطي مقابل المكونات الموجودة على اللوح. إذا لم يتطابقوا ، فقد تركت شيئًا. يمكنك أيضًا القيام بنفس خدعة العد لعدد الأشياء التي تتصل بنقطة معينة في الدائرة.

بمجرد أن يعمل ، حاول تغيير قيمة المقاوم 470K. لاحظ أنه من خلال زيادة قيمة هذا المقاوم ، يومض مؤشر LED بشكل أبطأ وأنه من خلال تقليله ، يومض مؤشر LED بشكل أسرع.

والسبب في ذلك هو أن المقاوم يتحكم في معدل ملء وتفريغ مكثف 10 فائق التوهج. هذا مرتبط مباشرة بوميض LED.

استبدل هذا المقاوم بمقياس جهد 1M في سلسلة بمقاوم 10K. قم بتوصيله بحيث يتصل جانب واحد من المقاوم بدبوس خارجي على مقياس الجهد والجانب الآخر يتصل بقاعدة ترانزستور PNP. يجب أن يتصل الدبوس المركزي لمقياس الجهد بالأرض. يتغير معدل الوميض الآن عندما تدير المقبض وتكتسح المقاومة.

الخطوة 19: دائرتك الثالثة

قائمة الأجزاء: 555 Timer IC 1K ohm - 1/4 Watt Resistor 10K ohm - 1/4 Watt Resistor 1M ohm - 1/4 Watt resistor 10uF Electrolytic capacitor 0.01uF Ceramic disk capacitor Small Speaker 9V battery connector 9V

تستخدم هذه الدائرة الأخيرة شريحة مؤقت 555 لإحداث ضوضاء باستخدام مكبر صوت.

ما يحدث هو أن تكوين المكونات والوصلات على شريحة 555 يتسبب في تأرجح السن 3 بسرعة بين العالي والمنخفض. إذا كنت سترسم هذه التذبذبات بالرسم البياني ، فستبدو مثل موجة مربعة (موجة بالتناوب بين مستويين من الطاقة). ثم تنبض هذه الموجة بسرعة في السماعة ، مما يؤدي إلى إزاحة الهواء عند تردد عالٍ لدرجة أننا نسمع هذا كنغمة ثابتة لهذا التردد.

تأكد من أن شريحة 555 متداخلة في منتصف اللوحة ، بحيث لا يتم توصيل أي من المسامير عن طريق الخطأ. بصرف النظر عن ذلك ، ما عليك سوى إجراء الاتصالات كما هو محدد في الرسم التخطيطي.

لاحظ أيضًا رمز "NC" على التخطيطي. يشير هذا إلى "No Connect" ، وهو ما يعني بوضوح أنه لا يوجد شيء متصل بهذا الدبوس في هذه الدائرة.

يمكنك قراءة جميع شرائح 555 تقريبًا في هذه الصفحة ومشاهدة مجموعة رائعة من 555 مخططًا إضافيًا في هذه الصفحة.

فيما يتعلق بالمتحدث ، استخدم مكبر صوت صغير كما قد تجده داخل بطاقة تهنئة موسيقية. لا يمكن لهذا التكوين تشغيل مكبر صوت كبير ، فكلما كان السماعة التي يمكنك العثور عليها أصغر ، كان ذلك أفضل حالًا. معظم مكبرات الصوت مستقطبة ، لذا تأكد من توصيل الجانب السلبي من السماعة بالأرض (إذا تطلب ذلك).

إذا كنت تريد أن تخطو خطوة أبعد ، فيمكنك إنشاء مقبض حجم عن طريق توصيل دبوس خارجي واحد من مقياس جهد 100K بالدبوس 3 ، والدبوس الأوسط بالسماعة ، والدبوس الخارجي المتبقي بالأرض.

الخطوة 20: أنت وحدك

حسنًا … أنت لست وحدك تمامًا. الإنترنت مليء بالأشخاص الذين يعرفون كيفية القيام بهذه الأشياء وقد قاموا بتوثيق عملهم بحيث يمكنك تعلم كيفية القيام بذلك أيضًا. انطلق وابحث عما تريد أن تفعله. إذا لم تكن الدائرة موجودة بعد ، فمن المحتمل وجود توثيق لشيء مشابه على الإنترنت بالفعل.

يعد موقع Discover Circuits مكانًا رائعًا لبدء البحث عن مخططات الدوائر. لديهم قائمة شاملة من الدوائر الممتعة لتجربتها.

إذا كان لديك أي نصائح إضافية حول الإلكترونيات الأساسية للمبتدئين ، فيرجى مشاركتها في التعليقات أدناه.

هل وجدت هذا مفيدًا أو ممتعًا أو ترفيهيًا؟ تابعواmadeineuphoria لمشاهدة أحدث مشاريعي.