W tym odcinku przedstawię krótki drogowskaz wg. którego należy się poruszać podczas nauki. Nie ma sensu opisywania wszystkiego od nowa, skoro ktoś już to dobrze wykonał przed nami :)
Jak zbudować proste oświetlenie
LEDy
Oświetlenie najlepiej budować na bazie diod LED. Są oszczędne (pobierają minimalny prąd), ultra tanie, małe rozmiarem.
Są dostępne o średnicy 3mm, 5mm oraz większe. Można kupić także całe paski, tzw. LED stripe, natomiast ich obsługa różni się nieco od pojedynczych diod.
5mm idealnie wchodzi w elementy Lego Technic. 3mm nadają się do lepszego ukrycia w konstrukcji. 3mm potrafią świecić równie jasno jak 5mm, posiadają te same parametry dla napięcia i prądu, niezależnie od ich wielkości. Tzn większy LED da więcej światła, ale przy małych konstrukcjach 3mm też da radę.
Samo mocowanie LEDów zależy od Was, lecz proszę nie zapomniać o takim urządzeniu jak pistolet do klejenia na ciepło :)
Sama temperatura kleju nie uszkadza klocków, a pozwala na szybkie i łatwe jego usunięcie, gdy będziemy ponownie chcieli wykorzystać klocek. Należy tylko uważać, aby nie dotknąć metalową końcówką pistoletu plastiku, bo to już wytopi klocek.
Polaryzacja, czyli gdzie minus i plus
LEDy są półprzewodnikami, więc przewodzą prąd tylko w jedną stronę, od plusa do minusa. Dlatego też ważna jest polaryzacja. Jeśli dioda nie świeci, to podłączyłeś ją odwrotnie, jest spalona, lub ma za małe napięcie i dałeś za duży rezystor.
Jest kilka sposobów na sprawdzenie polaryzacji:
- Długość nóżek. Minus (katoda) ma krótszą.
- Patrząc od góry, dioda jest ścięta przy minusie.
- Patrząc od boku do środka diody, minus ma większą blaszkę ;)
- Bierzesz multimetr, ustawiasz na tryb sprawdzania działania diody i mierzysz wartość :)
https://www.google.pl/search?q=lego+led ... 20&bih=902
Zasilanie
Najlepiej do tego się nadaje ładowarka USB lub bateria 9V, akumulatorki NiMh itp…
Bateria 9V ma bardzo małą pojemność, lecz wygrywa z pojedynczym paluszkiem w wielkości napięcia. 9V - 1,5V.
Osobiście polecam kupić koszyk na dwie baterie rodzaju AA. Dzięki temu otrzymamy 3V co wystarczy do zasilenia oświetlenia oraz większą pojemność niż jedna bateria 9V. Można spróbować też koszykiem na 6 x AA, to nam da 9V.
Dodatkowo można znaleźć koszyki wraz z włącznikiem, co zmniejsza ilość użytych elementów do lutowania.
https://sklep.avt.pl/koszyk-baterii-aa- ... -1065.html
Natomiast jeśli chcecie podłączyć baterię 9V, zamiast koszyka, możecie użyć tańszej wersji. Sama wtyczka wraz przewodami:
https://www.aliexpress.com/wholesale?mi ... roupsort=1
Akumulatory LiPo nie warto stosować, ze względu na wyższe koszty oraz to, iż LiPo najczęściej stosuje się w miejscach, gdzie jest wymagana duża ilość prądu w jednej chwili (w jednostce czasu), np. silniki. Dodatkowo też, trzeba pamiętać o kilku zasadach przy ich stosowaniu. Są trudniejsze i droższe w obsłudze.
Tu więcej:
https://forbot.pl/blog/akumulatory-lito ... dium-id291
Więcej o akumulatorach w artykule:
https://www.forbot.pl/forum/topics20/dl ... vt2147.htm
Przewody
W pierwszej części opisałem jakie przewody należy stosować, gdzie kupić itd.
W skrócie: przekrój max. 0.35mm (większe są za grube wraz z izolacją), wielożyłowy (nie jeden drut, tylko wiele mikro włókien), miedziany, lepsze przewodnictwo i wytrzymałość na zgięcia niż aluminium. Tego typu można znaleźć w kablach do sieci LAN, tzw. linka.
Rezystory
Przy zabawie z LEDami, musisz pamiętać o użyciu rezystorów. Należy je łączyć szeregowo w obwodzie.
Przykład schematu: Tu wersja życiowa :) Po co stosuje się rezystory?
W przeciwieństwie do pozostałych elementów prądożernych, które pobierają tyle prądu ile potrzebują, LEDy wcinają tyle prądu “ile tylko wlezie”, czyli ponad to co mogą przyjąć. Taka ich właściwość, która powoduje, że LEDy bez ogranicznika prądu zwyczajnie się palą. Nastąpi jeden chwilowy błysk i koniec życia LED. Umieszczasz rezystor i wszystko gra :)
Jaki rezystor dobrać do LEDa?
- Wybierasz kolor LEDa jaki chcesz użyć: czerwony, zielony, biały itd…
Każdy kolor ma inne napięcie dla maksymalnej jasności.
Od czerwonego 1.6V do białego 3.2V. - Standardowo przyjmuje się, że każdy LED max przyjmie na klatę 20mA, czyli 0.02A. W rzeczywistości może i 7mA jeśli zastosujesz odpowiedni rezystor, ale będzie świecić ciemniej.
- Wchodzisz na stronę (kalkulator):
http://led.linear1.org/1led.wiz" target="_blank - Uzupełniasz dane.
Napięcie zasilania, np. 9V.
LED biały 3.2V.
Prąd diody 20mA. - Wynik: 330 om. Powinieneś użyć szeregowo z diodą rezystora 330 om, dla maksymalnego świecenia. Dzięki temu jej nie spalisz ;)
Możesz kombinować z mniejszymi/większymi rezystorami i zobaczysz, że nadal będzie świecić, nawet jaśniej/ciemniej, ale do pewnego momentu ;)
http://led.linear1.org/led.wiz
Dzięki wykorzystaniu kilku diod szeregowo nie musisz stosować jednego rezystora na jedną diodę. Możesz zamontować 5 diod szeregowo i na koniec wsadzić tylko jeden rezystor, wyliczony z w/w kalkulatora. Dzięki temu zaoszczędzisz na ilości wykorzystanych rezystorów. Najlepiej stosować jeden rezystor na dwa lub cztery LEDy, bo jeśli coś padnie, będziesz mógł szybciej zdiagnozować usterkę, w którym fragmencie padła dioda. Na szczęście diody rzadko się psują ;)
Powyższe kalkulatory działają w oparciu o wzory na rezystancję/prawo Ohma.
Aby w pełni zrozumieć i czuć swobodę przy projektowaniu, należy sięgnąć po książki i wskazany kurs, lub po prostu wujka Google.
Tu przykładowy układ na płytce stykowej do ćwiczeń: Osoby, które już miały do czynienia z elektroniką widzą, że wszystko powyżej jest opisane mocno w uproszczonej wersji. Chciałem, aby zainteresowane osoby załapały bakcyla i zobaczyły, że nie jest to skomplikowane :)
Co dalej...
Jeśli chcesz szybko i efektywnie zdobyć całe know-how polecam…
Najszybciej kurs Forbot (dwie części kursu):
https://forbot.pl/blog/kurs-elektroniki ... ych-id5151" target="_blank
Najdokładniej książka Elektronika dla bystrzaków. Wydanie III
https://helion.pl/ksiazki/elektronika-d ... eleby3.htm" target="_blank
Na Allegro można znaleźć taniej.
Jest to tzw. od zera do bohatera. Świetnie, obrazowo są tłumaczone podstawy elektroniki wraz praktycznymi projektami. Solidne podstawy do dalszego rozwoju.
Dodatkowo godna polecenia jest:
Budowa robotów dla początkujących. Wydanie III
https://helion.pl/ksiazki/budowa-roboto ... budro3.htm" target="_blank
Tutaj akurat znajdziemy dużo informacji związanych z samym majsterkowaniem i tworzeniem konstrukcji. Jest jeszcze druga część tej książki dla Średnio zaawansowanych.
Naucz się lutować
Samą naukę radzę zacząć od zabawy z płytką stykową, w której nie musimy nic lutować. Wystarczy, że będziemy posiadać do niej specjalne krótkie kable (omówione w poprzedniej części). Dzięki temu będziemy mogli prototypować swoje pomysły.
Dopiero po wykonaniu testów, możemy przystąpić do przeniesienia układu na płytkę PCB, czyli lutować piny oraz przewody w jeden “produkcyjny” układ.
Dobry kurs lutowania znajdziesz tutaj:
https://forbot.pl/blog/kurs-lutowania-w ... ci-id12556
Równocześnie z tym kursem śmiało można brać się za łączenie elementów i pierwsze konstrukcje na płytce stykowej.