Magnētiskās ķēdes bloki: 10 soļi (ar attēliem)

2025 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2025-01-23 14:59

Nekas nav labāks elektronikas apgūšanai vai projektēšanai nekā īstu shēmu veidošana. Maizes dēlis ir populāra iespēja, taču tā bieži rada nesaprotamus spageti, kuriem nav līdzības ar sākotnējo shēmu un kurus ir grūti atkļūdot.

Es iedvesmojos no cita pamācības, lai izveidotu magnētisko bloku komplektu, ko var apvienot elektroniskās shēmās. Rezultāts ir satriecošs: pamata shēmas tiek izveidotas dažu sekunžu laikā, un tās izskatās gluži kā shematiski! Savienojumi starp blokiem ir ļoti uzticami, jo divu dažādu bloku vara sloksnes piespiež viens otram magnēti zem lentes.

Bloki ir izgatavoti no pārstrādāta kartona ar maziem magnētiem uz malām. Vara lente aptver magnētus un savieno ar komponentiem. Uzliekot divus mazus magnētus uz katras robežas, bloki vienmēr piesaista. Nav nepieciešami īpaši instrumenti, un izmaksas ir aptuveni 10 centi par bloku.

1. solis: materiāls

100, 200 vai 300 cilindriski neodīma magnēti ar diametru 5 mm, biezumu 1 mm (5x1 mm). Tie ir viegli pieejami tiešsaistē par ~ 1,5 centiem par gabalu (piemēram, šeit)

10 mm plata vara lente, 10 m rullis būs vairāk nekā pietiekams (piemēram, šeit)

Spēcīgs kartons: laba 6 mm 3 slāņu versija. 50x50 cm ir vairāk nekā pietiekami

Prototipēšanas komponenti: 4xAAA bateriju turētājs, gaismas diodes, rezistori, kondensatori, tranzistori, skaļrunis, LDR, pogas, potenciometrs utt. Nākamajā solī ir detalizēts minimālā komplekta saraksts.

Instrumenti: kastes griezējs un lodāmurs. Sarkani un zili pastāvīgie marķieri. Pincete ir ērta, lai saliektu tapas.

2. solis: minimālais komplekts, izmantojot 100 magnētus

Šeit ir ieteikums komponentiem izgatavot 23 blokus ar 100 magnētiem:

4 taisni savienotāji

4 leņķa gabali

2 T veida krustojumi

1 akumulatora kaste

2 gaismas diodes (zaļa un sarkana)

4 rezistori (100Ohm, 220Ohm, 10kOhm, 22kOhm)

1 potenciometrs (10 kOhm)

1 LDR (no gaismas atkarīgs rezistors)

1 npn tranzistors (piemēram, 2n3904)

1 elektrolīta kondensators 100muF

1 poga

1 skārienpaliktnis

Šīs pamācības beigās ir parādītas 11 vienkāršas shēmas, kuras varat izveidot ar šo minimālo komplektu.

3. solis: atzīmējiet magnētu polus

Cilindriskajiem neodīma magnētiem nav ziemeļu un dienvidu polu marķējuma, taču, lai ķēdes bloki vienmēr piesaistītu, būs svarīgi sekot līdzi relatīvajai polaritātei.

Vienkāršākais veids, kā to noskaidrot, ir atgriezties pie definīcijas: ziemeļi ir pols, kas norāda uz ziemeļiem, kad magnēts tiek brīvi pagriezts: līdz pusei magnētu kaudzes saspiediet plānu vadu un paceliet to uz augšu: kā kompass, tas izlīdzināsies ar zemes magnētisko lauku. Pārbaudiet konsistenci dažās dažādās vietās, pēc tam nokrāsojiet ziemeļpolu sarkanā, dienvidu pusi zilā krāsā.

Uzlieciet visus magnētus ar ziemeļu polu uz augšu uz dzelzs loksnes (piemēram, cepumu kastē). Krāsojiet visas malas sarkanā krāsā ar pastāvīgu marķieri. Ļaujiet tai labi nožūt 10 minūtes, pagrieziet tos un iekrāsojiet dienvidu polu zilā krāsā. Tagad visi magnēti ir marķēti saskaņā ar vispārpieņemto konvenciju (sarkans = ziemeļpols, zils = dienvidu pols)

4. solis: izgrieziet kartonu

Ar zīmuli uzzīmējiet režģi ~ 100 2,5x2,5 cm kvadrātu. Pievienojiet arī vienu 5,2 cm “sloksni”: divu bloku blokiem jābūt 2 mm platākiem nekā diviem vienas vienības blokiem, lai ņemtu vērā divus 1 mm magnētus, kas atdala divus blokus. Trīs “vienības” kļūst par 7,9 cm. Izgrieziet blokus 2,5x2,5 kvadrātā, bet izveidojiet arī 2,5x5,2 cm taisnstūrus gariem savienotājiem un 5,2x7,9 cm lieliem komponentiem, piemēram, skaļruņa akumulatora turētājam.

5. solis: pievienojiet magnētus ar vara lenti

Katram blokam izgrieziet kādu pareiza garuma vara lenti:

Savienotāju bloks: 4 magnēti, 5 cm lente Garš savienotāju bloks: 4 magnēti, 8 cm lente Leņķa bloks: 4 magnēti, 2 gabali 3 cm lentes T veida savienojums: 6 magnēti, 1 gabals 3 cm lentes, 1 gabals 5 cm lentes Šķērssavienojums: 8 magnēti, 2 gabali 1,5 cm lentes, 1 gabals 5 cm lentes 2 termināļu komponents: 4 magnēti, 2 gabali 2 cm lentes 3 termināļu komponenti: 6 magnēti, 3 gabali 2 cm lentes

Magnētus sagrupējiet pa pāriem, kur katram pārim ir viena zilā puse uz augšu un otra sarkanā puse uz augšu. Šajā konfigurācijā tie nedaudz piesaistīs. Noņemiet papīru no vara lentes un pielīmējiet to pie magnētiem, atstājot ~ 5 mm brīvu pusē, kas iet apakšā. Uzlīmējiet lenti uz kartona kvadrāta tā, lai magnēti būtu bloka malā. Uzmanieties no orientācijas: augšējā pusē zilai jābūt kreisai un sarkanai - labajai. Labajā pusē zilai jābūt uz augšu, bet sarkanai - uz leju pārējā laukumā: tas garantēs, ka ikreiz, kad divi bloki saskaras, ziemeļu pols no viena bloka ir vērsts pret dienvidu polu no otra bloka un tie vienmēr piesaista, pat ja bloki tiek pagriezti.

Trīs spaiļu komponentiem vara lente var pārklāties, un tie ir jāapgriež: smalki sagrieziet tos ar kastes griezēju, un ar asiem pincetēm lieko lenti var noņemt. Šādā veidā tiek noņemta arī liekā lente citiem blokiem.

6. solis: lodējiet leņķa blokus un T veida savienojumus

Divi vara lentes gabali, kas uzlīmēti viens virs otra, var izskatīties kā lielisks savienojums, taču atcerieties, ka starp tiem ir līmes slānis, un tie parasti nesavienojas elektriski! Lai izveidotu stabilu pastāvīgu savienojumu, pielodējiet alvas pilienu, kas savienojas ar abiem leņķa bloku lentes gabaliem un T veida savienojumu.

7. darbība: komponentu montāža

Ar adatu caurdurt nelielus caurumus vietās, kur iet detaļu vadi. Izgrieziet vadus pareizajā garumā. Ļaujiet detaļai izvirzīties 1 vai 2 cm, tādā veidā būs vieglāk ievietot un nomainīt blokus. Ielīmējiet detaļu caur caurumiem un pielodējiet vadus. Rezistoriem un kondensatoriem ierakstiet vērtību blokā. Ar simboliem un krāsām norādiet citas sastāvdaļu vai savienojuma īpašības, piemēram, elco un LED polaritāti.

8. solis: izmēģiniet dažas vienkāršas shēmas

Attēlos ir 11 shēmas idejas minimālajam komplektam M100, izmēģiniet tās!

9. solis: uzlabotas shēmas

Izmantojot lielāku bloku skaitu, var izveidot sarežģītākas shēmas. Video rāda:

• 2 tranzistoru multivibrators (dubultā zibspuldze)
• Divu tranzistoru bistable multivibrators (flip-flop vai 1 bitu elektroniskā atmiņa)
• RC oscilators

10. solis: Džoula zaglis

Interesanta shēma: viena 1,5 V baterija sērijveidā iedegas 3 gaismas diodēm! Īpašā sastāvdaļa šeit ir pašvītņotais transformators: 80 cm 0,2 mm emaljēta stieple ir divreiz saliekta un 20 reizes vīta caur ferīta gredzenu (10 mm ārējais diametrs, 5 mm augstums). Ņemiet vērā punktus uz transformatora bloka: tas norāda, ka kreisie tinumi darbojas pretējā virzienā labajiem tinumiem. Džoula zaglis ir pašsvārstīgs sprieguma pastiprinātājs, un tas var izspiest pēdējos dažus džoulus no akumulatora, kas parasti tiek uzskatīts par mirušu: tas darbosies līdz ~ 0,5 V. Šai shēmai ir daudz pamācību, piemēram, no electronicGURU, 1up, ASCAS, Jason B utt