Objašnjenje komponenti tiskane pločice: Vodič za početnike o elektroničkim komponentama PCB-a i njihovim funkcijama
Podignite poklopac gotovo svakog uređaja i pronaći ćete zelenu ili crnu ploču prekrivenu malim dijelovima. Neki su veličine zrna riže. Izgleda kao nešto što biste trebali imati diplomu da biste razumjeli.
Ne morate. Na toj ploči ima oko devet vrsta dijelova, svaki radi jedan posao, i jednom kada ih možete imenovati, možete pogledati gotovo svaku tiskanu pločicu i shvatiti suštinu.
Ovaj vodič prolazi kroz njih jedan po jedan. Za svaki: što radi, kako izgleda da ga možete pronaći na stvarnoj ploči i jednostavan primjer kako obavlja svoj posao. Bez matematike dok vam ne zatreba.
Što su komponente tiskane pločice?
Događaju se dvije različite stvari, i pomaže ih razdvojiti.
Ploča je ravna zelena stvar. To je stakloplastika s tankim bakrenim linijama ispisanim na njoj, a te linije su samo žice: one prenose električnu energiju s jednog mjesta na drugo i ne rade ništa drugo. Ta ploča sama po sebi je potpuno beskorisna. Ne može ništa učiniti.
Komponente su dijelovi zalijepljeni na nju. One su ono što zapravo obavlja posao, a bakrene linije ih međusobno povezuju. Dakle, kada netko kaže "PCB komponente", misli na dijelove, a ne na ploču.
Zaljepljivanje se naziva sastavljanje. Mali ravni dijelovi lijepe se pastom za lemljenje i peku u pećnici. Dijelovi s nogama imaju noge provučene kroz rupe na ploči i zalemljene na poleđini. Većina ploča ima oboje, zato ćete vidjeti dijelove premale za podizanje pored glomaznog USB priključka.
Još jedna stvar koju vrijedi znati rano, jer objašnjava zašto ploče izgledaju tako pretrpano: nijedan dio ne može raditi više od svog jednog posla. Mikrokontroler pokreće vaš kod, ali ne može sam sebi dati ispravan napon, ili očistiti bučno napajanje, ili se zaštititi ako bateriju spojite obrnuto. Potrebni su mu drugi dijelovi oko njega da bi sve to učinio. Većina onoga što vidite na ploči je ova pomoćna ekipa.
Najčešće komponente tiskane pločice
Devet vrsta elektroničkih komponenti tiskane pločice pokriva gotovo sve što ćete susresti. Evo ih, otprilike redom kojim će ih početnik susresti.
Otpornici
Što radi: otpornik zadržava električnu energiju. Zamislite uski dio u vrtnom crijevu. Manje prolazi.
Kako ga prepoznati: ako ima noge, to je mali bež ili plavi cilindar s obojenim prugama oko njega. Ako je ravno zalijepljen na ploču, to je sićušni crni pravokutnik s troznamenkastim brojem na njemu. U svakom slučaju, oznaka pored njega na ploči počinje s R.
Zašto vam je potreban: spojite LED diodu izravno na bateriju i ona će izgorjeti u sekundi, jer ništa ne ograničava koliko električne energije teče kroz nju. Prvo postavite otpornik i LED dioda će sretno raditi godinama. Ovo je najčešći posao koji otpornik obavlja, i zato svaki početnički set dolazi s vrećicom otpornika.
Otpornici obavljaju još dva posla koja ćete brzo susresti. Dva uzastopna otpornika mogu pretvoriti svjetlosni senzor u broj koji vaša ploča može pročitati, jer ploča može mjeriti samo napon, a dva otpornika zajedno pretvaraju "koliko svjetla" u "koliko napona". A otpornik spojen na gumb sprječava da gumb daje besmislena očitanja kada ga nitko ne pritiska, čemu se vraćamo u poglavlju o pogreškama.
Brojevi, kada ih trebate: otpor se mjeri u omima (Ω). Za LED diodu na ploči od 3,3 V, 330 Ω je uobičajeni izbor i daje vam oko 4 mA struje, što je dovoljno svijetlo da se vidi i dovoljno nježno da bude sigurno. Za gumbe, 10 kΩ.
Isprobajte sami: 1.2 LED treperenje koristi jedan za zaštitu LED diode, 2.3 Fotootpornik analogno čitanje koristi dva za čitanje svjetla, a 2.1 Brojač gumba koristi jedan na gumbu.
Kondenzatori
Što radi: kondenzator je mala punjiva baterija koja se vrlo brzo puni i prazni. Zadržava malo električne energije i vraća je odmah kada nešto zatreba.
Kako ga prepoznati: mali su ravni smeđi ili smeđkasti pravokutnici, lako ih je zamijeniti za otpornike, označeni s C. Veliki su nepogrešivi: male aluminijske limenke koje stoje s ploče, s blijedom prugom s jedne strane.
Zašto vam je potreban: kada Wi-Fi ploča nešto pošalje, odjednom joj je potreban veliki gutljaj energije na djelić sekunde. Napajanje ne može reagirati tako brzo, pa napon opadne i ploča se sama resetira. Kondenzator koji sjedi odmah pored čipa pokriva taj gutljaj iz vlastite male zalihe, i ništa ne opada. Zato su kondenzatori raspršeni po cijeloj ploči, a ne u jednom urednom kutu: svaki mora sjediti pored čipa koji štiti.
Također čiste neuredno napajanje. Električna energija koja dolazi iz jeftinog USB punjača puna je brzih malih kolebanja, a kondenzator ih ispušta u zemlju prije nego što dođu do bilo čega što bi ih uznemirilo.
Jedna stvar na koju treba paziti: veliki limenki idu samo na jedan način. Pruga označava negativnu stranu. Ako ga stavite obrnuto, može puknuti, glasno, i mirisati će užasno.
Nećete ih sami postavljati neko vrijeme, i to je u redu. Vaša razvojna ploča došla je sa svim njima već na sebi. Upravo zato pouzdano radi, dok goli čip na prototipnoj ploči ne bi.
Diode
Što radi: dioda je jednosmjerna ulica za električnu energiju. Prema naprijed, propušta struju. Prema natrag, blokira je.
Kako je prepoznati: mali stakleni ili crni cilindar s trakom obojanom blizu jednog kraja. Ta traka označava kraj iz kojeg izlazi električna energija. Označena s D.
Zašto vam je potrebna: uglavnom, da vas spasi od samih sebe. Stavite diodu u ulaz za napajanje i spajanje baterije obrnuto jednostavno ne radi ništa, umjesto da uništi sve na ploči. Mnogo dioda koje vidite tamo je isključivo zbog toga.
Drugi uobičajeni posao je upijanje povratnog udarca od motora. Kada prekinete napajanje motoru ili releju, zavojnica unutar njega ispaljuje kratki naponski šiljak unatrag niz žicu, a taj šiljak će na kraju ubiti sve što ga je prekidalo. Dioda postavljena preko motora daje tom šiljku sigurno mjesto za odlazak.
Diode također pretvaraju zidnu struju u vrstu struje koju elektronika može koristiti, četiri od njih rade zajedno unutar svakog punjača za telefon koji posjedujete.
LED diode
Što radi: LED dioda je dioda koja svijetli. Isto jednosmjerno ponašanje, plus svjetlo.
Kako je prepoznati: na gotovom proizvodu to je malo svjetlo koje vam govori da je uređaj uključen ili se puni. Na ploči potražite prozirnu ili obojenu kupolu, ili mali pravokutnik koji svijetli. Također označena s D, jer je to vrsta diode.
Zašto je to važno za vas: LED dioda je najlakši način da saznate radi li vaš kod. Neka trepće, i ako trepće, znate da se vaš program izvodi i da kontrolirate pin za koji mislite da ga kontrolirate. Pola učenja elektronike je otkrivanje koji je dio pokvaren, a trepereća LED dioda to rješava brže od bilo čega drugog.
Budući da je LED dioda, radi samo na jedan način, a noge su različite duljine tako da možete znati koja je koja. Duža noga je pozitivna. I kao i svaka LED dioda, treba joj otpornik ispred ili neće dugo trajati.
Nešto što svakoga zbuni: različite boje trebaju različite količine napona da bi uopće zasvijetlile. Crvena je laka i svijetli od gotovo svega. Plava i moderna zelena trebaju osjetno više. Dakle, krug koji sretno pali crvenu LED diodu može ostaviti plavu potpuno tamnu, i izgleda kao da ste je pogrešno spojili. Isprobajte crvenu prije nego što počnete rastavljati krug.
Spojite mnogo LED dioda zajedno i dobit ćete semafore, digitalne satove i adresabilne trake koje ljudi stavljaju iza svojih televizora, što naš vodič za WS2812 LED trake pokriva ako želite prijeći na to sljedeće.
Isprobajte sami: 1.2 LED treperenje je klasičan prvi projekt, a 7.4 RGB LED kontroler miješa boje s LED diodom koja ima tri boje unutar jedne kupole.
Tranzistori
Što radi: tranzistor je prekidač bez pokretnih dijelova. Mali električni signal ga prebacuje i on prebacuje nešto mnogo veće.
Kako ga prepoznati: s nogama, to je mali crni polucilindar ili crni pravokutnik s tri noge. Na ploči je često sićušna trokraka točka. Označen s Q.
Zašto vam je potreban: pin na vašem mikrokontroleru može isporučiti samo mali dio snage. Dovoljno za LED, nigdje blizu dovoljno za motor, relej ili metar LED trake. Dakle, pin ne pokreće motor. Pin prebacuje tranzistor, a tranzistor pokreće motor. Svaki projekt koji nešto pokreće radi na ovaj način.
Također ćete čuti da tranzistori pojačavaju, što je istina i kako su postali poznati, ali za projekte koje ćete vjerojatno prvo izraditi, oni su jednostavno prekidači.
Tip koji ćete najčešće vidjeti na modernim pločama naziva se MOSFET, jer gotovo ne gubi snagu kao toplinu. Četiri od njih, pametno raspoređene, mogu pokretati motor naprijed i natrag, a taj raspored je upravo ono što se nalazi unutar modula za pogon motora. Ako ga želite isprobati na prototipnoj ploči, naš vodič za tranzistor BC547 objašnjava koja je noga koja i nekoliko jednostavnih sklopova.
Integrirani krugovi (IK)
Što radi: IK je milijun tranzistora smanjenih i zatvorenih u jedan crni pravokutnik. To je cijeli sklop prodan kao jedan dio.
Kako ga prepoznati: crni pravokutnici. To su najveće stvari na ploči, imaju noge sa strane ili podloške ispod, i imaju tekst otisnut na vrhu. Označeni s U.
Kako znati što jedan radi: pročitajte tekst na vrhu i potražite taj broj nakon čega slijedi riječ "datasheet". To nije prečac, to je zaista način na koji to inženjeri rade. Ništa na vanjskoj strani čipa ne govori vam što je unutra.
Susrest ćete četiri vrste iznova i iznova:
- Mikrokontroleri izvršavaju vaš kod. Ovo je glavni čip, mozak. ESP32-C6 je jedan, s ugrađenim Wi-Fi i Bluetoothom.
- Regulatori pretvaraju jedan napon u drugi, obično 5 V iz USB kabela u 3,3 V koji čipovi zapravo žele.
- Upravljači sjede između osjetljivog čipa i nečeg zahtjevnog, poput motora ili zaslona.
- Senzorski čipovi mjere nešto i vraćaju uredan broj.
Prvi IC koji većina ljudi ručno spoji je pomični registar, jer rješava problem na koji ćete zapravo naići: ostanak bez pinova. Želite upaliti osam LED dioda, a preostala su vam tri pina. Pomični registar uzima ta tri pina i daje vam osam izlaza.
Razvojna ploča poput ESP32 ili Raspberry Pi je zapravo samo ploča koja već ima ispravne IC-ove na sebi, ispravno spojene i testirane, tako da možete nastaviti s pisanjem koda umjesto dizajniranja napajanja.
Isprobajte sami: 7.5 Pomični registar binarni brojač pretvara tri pina u osam.
Konektori
Što radi: konektor je način na koji ploča komunicira s vanjskim svijetom. Ništa pametno, ali odabir pravog štedi mnogo muke.
Kako ga prepoznati: utičnice i redovi pinova. Označeno s J ili P.
Četiri koja ćete susresti:
- USB-C dovodi napajanje i prenosi vaš kod na ploču.
- Pin zaglavlja su dva reda pinova uz rubove. Oni omogućuju ploči da se gurne u prototipnu ploču.
- JST je mali bijeli utikač za punjivu bateriju.
- Qwiic je mali četveropinski utikač koji zajedno prenosi napajanje i podatke.
Zašto je Qwiic važan za početnike: spajanje senzora ručno znači četiri zasebne žice, a dvije od njih izgledaju identično. Zamijenite te dvije i ništa se neće dogoditi, bez poruke o pogrešci koja bi vam rekla zašto. Qwiic kabel se uklapa samo na jedan način, tako da ga priključite i on je ispravan. Kada senzor tada ne reagira, barem znate da je problem u vašem kodu, a ne u ožičenju.
Kristalni oscilatori
Što radi: kristal je tanka ploča kvarca koja vibrira izuzetno postojanom brzinom kada kroz nju prolazi električna struja. Ploča broji te vibracije i tako održava vrijeme.
Kako ga prepoznati: ovo je najlakši dio na cijeloj ploči. To je mala srebrna metalna kapsula. Na većim je brojevima ispisana brzina, nešto poput 16.000; sitni površinski montirani su previše mali za ispis. Označeno je Y ili X.
Zašto vam je potreban: čip ima ugrađen grub osjećaj za vrijeme, što je u redu za "čekanje pola sekunde". Beskoristan je za sat, jer se pomiče kako se soba zagrijava i hladi. Sve što treba znati stvarno vrijeme koristi kristal.
Postoji prečac, međutim, i vrijedi ga znati jer objašnjava dizajnerski izbor koji ćete često viđati. Ploča s Wi-Fijem ne treba sama držati vrijeme. Može samo pitati internet. Tako funkcionira projekt budilice u našem kompletu: nema kristala za mjerenje vremena, nema rezervne baterije, jednostavno pita vremenski poslužitelj kada se uključi. Nedostatak je očigledan čim se vaš ruter isključi.
Senzori
Što radi: senzor pretvara nešto iz stvarnog svijeta u nešto električno. Temperaturu, svjetlost, udaljenost, kretanje.
Kako ga prepoznati: za hobi projekte senzor obično dolazi kao vlastita mala ploča, nazvana breakout, s čipom senzora u sredini i montažnim rupama na uglovima. Netko je već dodao sve prateće dijelove koji su potrebni tom čipu, tako da ga možete jednostavno uključiti.
Jedna razlika koju vrijedi naučiti: neki senzori vam daju sirovi napon i ostavljaju vama da shvatite što to znači. Senzor svjetla to radi: dobivate broj koji je veći pri jakom svjetlu, a što se smatra "jakim" na vama je da shvatite. Drugi obavljaju posao sami i daju vam gotov odgovor, poput senzora temperature koji jednostavno prijavljuje 21,4 stupnja. Druga vrsta je mnogo lakša za početak, a većina modernih senzora su te vrste.
Senzori udaljenosti zaslužuju poseban spomen jer postoji nekoliko vrsta i oni otkazuju na različite načine. Jeftini ultrazvučni senzori odbijaju zvuk od predmeta, što funkcionira u potpunom mraku, ali se zbuni bilo čime mekim, poput džempera. Naš vodič za vrste senzora udaljenosti ih uspoređuje ako trebate odabrati jednog.
Isprobajte sami: 3.1 Mjerenje udaljenosti i 5.1 Očitavanje temperature i vlage.
Greške koje početnici čine s ovim komponentama
Gotovo svaki "moja ploča je pokvarena" ispostavi se da je jedna od ovih. Ni jedna od njih nije vaša greška prvi put, a sve izgledaju identično mrtvoj ploči.
Stavljanje nečega naopako
Mnogo komponenti radi samo u jednom smjeru, i ne upozoravaju vas na to.
- LED dioda naopako jednostavno ne svijetli. Nije oštećena, samo je okrenuta na pogrešnu stranu. Dugačka noga je pozitivna. Okrenite je.
- Kondenzator naopako je ozbiljan problem. Veliki limenasti kondenzatori imaju crtu koja označava negativnu stranu, a pogrešno postavljanje može uzrokovati da "pukne".
- Dioda naopako blokira struju koju je trebala propustiti, pa je krug jednostavno mrtav. Obojena traka pokazuje kako ide.
- Baterija naopako je ono čemu služe te zaštitne diode. Na ploči koja nema diodu, ovako ploče umiru.
Ugradnja pogrešne komponente
Dijelovi vrlo različite vrijednosti izgledaju identično, i to zbunjuje svakoga.
- Krivi otpornik. Otpornik od 330 Ω i otpornik od 33 kΩ su iste veličine i oblika, a razlikuju se samo po prugama. Ako postavite veliki tamo gdje pripada mali, vaša će LED dioda biti toliko slabašna da ćete pretpostaviti da je pokvarena. 330 Ω glasi narančasto-narančasto-smeđe.
- Krivi tip zujalice. Postoje dvije, i izgledaju isto. Jedna svira bilo koju notu koju joj pošaljete. Druga ima fiksnu notu ugrađenu i potpuno ignorira vaš kod. Ako vaš glazbeni projekt svira jedan ravan bip, imate drugu vrstu.
- Čip okrenut naopako. Crni pravokutnici imaju zarez ili točku na jednom kraju koja označava pin 1. Ako ga postavite naopako, ništa ne radi, a čip se može zagrijati. Provjerite zarez u odnosu na obris isprintan na ploči.
Zaboravljanje dijela koji nije očito potreban
- Nema otpornika s LED diodom. Svijetlit će. Kratko.
- Nema otpornika na gumbu. Pin s samo gumbom je spojen ni na što dok je gumb podignut, pa luta i prijavljuje nasumične pritiske. Otpornik ga drži stabilnim. Većina ploča ima ugrađene odgovarajuće otpornike koje možete uključiti u kodu, zbog čega neki projekti s gumbima ne trebaju otpornike, dok drugi trebaju dva. Slijedite vodič koji koristite, umjesto da ih miješate.
Vjerovanje očitanju koje ne može biti točno
Senzori ne govore "ne znam". Ultrazvučni senzor udaljenosti usmjeren u praznu sobu prijavit će nešto oko deset metara, s odstupanjem od nekoliko centimetara, jer to je ono što radi kada se ne vrati nikakav eho. Nemogući broj tretirajte kao nedostatak očitanja, a ne kao stvarno mjerenje.
Kako komponente tiskane pločice rade zajedno
Niti jedan od ovih dijelova sam po sebi nije zanimljiv. Evo malog stvarnog projekta i što svaki dio doprinosi.
Pretpostavimo da želite meteorološku stanicu: nešto što mjeri temperaturu i stavlja je na internet.
- Mikrokontroler pokreće program i upravlja Wi-Fijem.
- Senzor mjeri temperaturu.
- Regulator pretvara 5 V iz USB kabela u 3.3 V koje su potrebne čipovima.
- Kondenzatori održavaju stabilnu snagu svaki put kada Wi-Fi odašilje.
- Otpornici održavaju ponašanje podatkovnih linija senzora i štite statusnu LED diodu.
- Konektor dovodi napajanje.
Uklonite samo jedan i pokvarit će se na drugačiji način. Preskočite regulator i 5 V će uništiti čip. Preskočite kondenzatore i ponovno će se pokrenuti svaki put kad nešto pošalje. Preskočite otpornike na linijama senzora i senzor uopće neće reagirati. Mikrokontroler dobiva svu zaslugu, ali radi samo zahvaljujući jednostavnim malim dijelovima oko njega.
To je argument za razvojnu ploču kada tek počinjete. Sve je to već učinjeno i testirano, pa je projekt vremenske stanice u našem kompletu jedan kabel i oko dvadeset redaka koda, umjesto kruga koji morate prvo dizajnirati.
Kako prepoznati komponente na tiskanoj pločici
Uzmite bilo koju ploču i većinu toga možete shvatiti za nekoliko minuta. Postoje tri koraka.
1. Pročitajte bijeli natpis. Pokraj svakog dijela na ploči je otisnuto slovo i broj. Slovo vam govori o kojoj se vrsti dijela radi. Ovo je najkorisnija stvar koju trebate znati, i ista je na pločama svih proizvođača u svijetu.
| Oznaka | Komponenta |
|---|---|
| R | Otpornik |
| C | Kondenzator |
| D | Dioda ili LED |
| U | Integrirani krug |
| Q | Tranzistor |
| L | Induktor |
| Y ili X | Kristal |
| J ili P | Konektor |
| SW | Prekidač ili gumb |
| F | Osigurač |
2. Pročitajte sam dio. Čipovi imaju broj dijela na vrhu, a pretraživanje tog broja s riječju "datasheet" govori vam sve. Mali otpornici imaju troznamenkasti kod gdje je zadnja znamenka koliko nula treba dodati, pa 103 znači 10.000 Ω. Otpornici s nožicama koriste obojene pruge umjesto toga. Kondenzatori koriste istu troznamenkastu tehniku, brojeći u različitim jedinicama.
3. Ako nema oznaka, izmjerite ga. Multimetar postavljen na provjeru kontinuiteta zapišti kada su dvije točke spojene, što je način na koji provjeravate radi li žica zapravo išta prije nego što počnete kriviti svoj kod. Također će očitati vrijednost otpornika i reći vam kako je LED dioda okrenuta.
Komponente tiskane ploče koje se koriste u projektima "uradi sam"
Isti mali broj PCB dijelova se stalno ponavlja. Ono što se mijenja je omjer.
Pametna kuća
Wi-Fi ploča, senzor temperature i vlage te nešto za uključivanje i isključivanje svjetla ili grijača. Prebacivanje je dio na koji treba paziti: pin mikrokontrolera ne može izravno upravljati žaruljom, pa upravlja relejem ili tranzistorom koji upravlja žaruljom.
Robotika
Mikrokontroler za razmišljanje, motor driver tako da mali signali mogu upravljati velikim motorima, regulator za održavanje stabilnog napajanja logike dok motori povlače veliku struju, i diode preko motora za apsorpciju šiljaka. Robot koji se resetira svaki put kad se pomakne gotovo uvijek nema taj regulator.
Praćenje okoliša
Senzor temperature, senzor struje za uvid koliko sam uređaj troši energije i čip sata tako da se očitanja i dalje ispravno bilježe nakon što je ploča spavala satima. Trajanje baterije obično je najteži dio, zbog čega je mjerenje vlastite potrošnje energije jednako važno kao i mjerenje vremena.
E-papirni zaslon
Wi-Fi ploča za dohvaćanje podataka, upravljački čip za pokretanje zaslona i upravljanje napajanjem tako da može spavati danima između ažuriranja. E-papir nastavlja prikazivati svoju sliku s potpuno isključenim napajanjem, tako da jedina električna energija koju trošite je za promjenu.
Koje komponente tiskane ploče početnici trebaju prvo naučiti?
U redoslijedu gdje svaki korak nudi nešto za promatranje:
- LED diode, jer odmah možete vidjeti je li proradilo.
- Otpornici, jer vam je jedan bio potreban čim ste koristili LED diodu.
- Gumbi, to je način na koji vaš krug počinje slušati vas.
- Kondenzatori, koji objašnjavaju zašto brzi krugovi neispravno rade.
- Diode, za jednosmjernu struju i zaštitu.
- Tranzistori, gdje nešto malo kontrolira nešto veliko.
- Senzori, gdje projekt počinje primjećivati stvarni svijet.
- Mikrokontroleri, gdje se sve spaja u kodu.
Svaki korak ovdje rješava problem koji vam je prethodni korak upravo dao, i zato se bolje pamti nego čitanje definicija.
Gdje vježbate: breadboard
Ne morate ništa lemiti da biste počeli. Breadboard je plastični blok pun rupa s metalnim kopčama unutra, i samo u njega gurate dijelove i žice. Ništa nije trajno, pa vas pogrešan krug košta trideset sekundi.
Jedina stvar koju treba naučiti o tome je koje su rupe s čime spojene. Duge trake sa strane spojene su cijelom dužinom i služe za napajanje. Kratki redovi u sredini spojeni su u skupine po pet. Ako to pogrešno shvatite, vaš krug ili neće raditi ništa ili će se kratko spojiti, a u oba slučaja izgleda isto. Naš vodič o što je breadboard i kako ga koristiti objašnjava raspored.
Naučite svaku komponentu gradeći s njom
Čitanje o otporniku nije isto kao promatranje LED diode koja tvrdoglavo ne svijetli jer ste je zaboravili. Svaka komponenta u ovom članku pojavljuje se u dokumentaciji Zero to Hero kompleta u projektu koji možete završiti za jedno poslijepodne, otprilike gore navedenim redoslijedom:
| Komponenta | Što naučite | Projekt |
|---|---|---|
| Ploča za prototipovanje (breadboard) | Koje su rupe međusobno spojene | 0.1 Osnove ploče za prototipovanje |
| LED i otpornik | Ograničenje struje, polaritet, uključivanje pina | 1.2 LED treptanje |
| Gumb (push button) | Čitanje ulaza i zašto pinovi lutaju | 2.1 Brojač gumba |
| Gumb, ponovno | Zašto se jedan pritisak broji kao pet i rješenje | 2.2 Otklanjanje titranja gumba |
| Foto otpornik | Pretvaranje otpora u mjerenje | 2.3 Analogni očitanje foto otpornika |
| Buzzer | Upravljanje nečim što proizvodi zvuk | 2.4 Zvuk buzzera |
| Ultrazvučni senzor | Čitanje senzora preko podatkovne veze | 3.1 Mjerenje udaljenosti |
| LED, prigušen | Dobivanje srednje svjetline s uključenog/isključenog pina | 3.2 Zatamnjenje LED-a udaljenošću |
| LCD zaslon | Komunikacija s čipom zaslona | 4.1 Ispis poruke |
| Senzor temperature | Senzor koji vam daje gotov broj | 5.1 Očitavanje temperature i vlage |
| RGB LED | Tri LED-ice u jednoj kupoli, miješanje boja | 7.4 RGB LED kontroler |
| Shift registar | Pretvaranje tri pina u osam | 7.5 Binarni brojač s shift registrom |
| Sve gore navedeno | Pokretanje četiri stvari odjednom i dobivanje vremena | 7.7 Budilica |
Komplet za koji su ove stranice napisane sadrži NULA Mini ESP32-C6, 13 LED-ica uključujući jednu za miješanje boja, 40 otpornika, 3 senzora svjetla, 5 gumba, zujalicu, shift registar, mini ploču za prototipovanje, spojne žice i tri priključna modula: mali ekran, senzor temperature i vlage, te senzor udaljenosti. Svih 20 projekata napisano je za Arduino i MicroPython. Ako biste radije krenuli od gotovog projekta i radili unatrag, naš 15 ESP32 projekata za početnike je drugi način.
Zašto je Soldered izvrsno mjesto za učenje elektronike
Kupnja dijelova jedan po jedan spor je način učenja, uglavnom zato što gubite večeri tražeći otpornik koji nedostaje umjesto da nešto gradite. Komplet i razvojna ploča to rješavaju. Embedded Journey Kit, NULA Mini i ploča za prototipovanje pokrivaju cijeli gore navedeni napredak, a budući da moduli koriste Qwiic, dodavanje senzora je jedan kabel umjesto četiri žice i dijagrama.
Sve što radimo također dolazi s javno objavljenim shemama spojeva, bibliotekama za Arduino i MicroPython te potpunom dokumentacijom, tako da kada nešto ne radi možete otići i pogledati zašto umjesto nagađanja. Ako niste sigurni kojim jezikom početi, naša usporedba MicroPythona i Arduina prikazuje kompromise.
Često postavljana pitanja
Koje su glavne komponente tiskane pločice?
Otpornici, kondenzatori, diode, LED-ice, tranzistori, integrirani krugovi, konektori, kristalni oscilatori i senzori. Većina ploča također ima induktore, prekidače i osigurače.
Koja je razlika između tiskane pločice (PCB) i njezinih komponenti?
PCB je ravna ploča s otisnutim bakrenim linijama. Te su linije samo ožičenje. Komponente su dijelovi zalemljeni na vrh i oni obavljaju stvarni posao. Gola PCB ne radi ništa.
Kako prepoznati komponente tiskane pločice?
Pročitajte slovo ispisano pored dijela: R je otpornik, C kondenzator, D dioda ili LED, U čip, Q tranzistor. Zatim pročitajte sam dio i potražite bilo koji broj dijela zajedno s riječju "datasheet". Multimetar rješava sve što nema oznaka.
Koje su najčešće elektroničke komponente?
Otpornici i kondenzatori, s velikom razlikom. Većina ploča nosi više njih dvoje nego sve ostalo zajedno, jer gotovo svaka druga komponenta treba nešto oko sebe da bi ispravno radila.
Koje bi komponente tiskane pločice početnici trebali prvo naučiti?
LED-ice i otpornike, zatim gumbe i kondenzatore. Jeftini su, teško se kvare i možete ih vidjeti kako rade, što pomaže u razumijevanju koncepata.
Koje komponente trebam za početak učenja elektronike?
Razvojnu ploču, ploču za prototipovanje, spojne žice, nekoliko LED-ica, set otpornika od 330 Ω i 10 kΩ, te nekoliko gumba. To pokriva prvih nekoliko projekata koje svi grade. Multimetar je sljedeća stvar koju vrijedi dodati, a početnički komplet ispada jeftiniji nego kupnja popisa zasebno.
Moram li lemiti da bih naučio o komponentama tiskane pločice?
Ne. Sve u ovom članku može se izgraditi na ploči za prototipovanje, koja drži dijelove trenjem i ponovno se rastavlja. Lemljenje je važno kada želite da sklop preživi nošenje, a ne kada učite što dijelovi rade.
Što radi integrirani krug?
On objedinjuje cijeli zadatak u jedan čip: pokretanje koda, pohranjivanje podataka, pogon motora ili ekrana, ili pretvaranje jednog napona u drugi. Izgradnja iste stvari od pojedinačnih tranzistora zahtijevala bi stotine dijelova.
Koja je svrha otpornika na tiskanoj pločici?
Ograničavanje struje. Otpornici sprječavaju izgaranje LED-ica, snižavaju napone na razinu koju čip može izmjeriti i drže nekorištene ulazne pinove stabilnima kako ne bi lutali i prijavljivali besmislice.
Smatraju li se senzori komponentama tiskane pločice?
Da. Senzor je komponenta kao i svaka druga, a za hobi projekte obično dolazi kao breakout: čip senzora plus svi prateći dijelovi koji su mu potrebni, već sastavljeni na vlastitoj maloj ploči.
