Circuite magnetice: 10 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Nimic nu este mai bun pentru învățarea sau proiectarea electronice decât construirea circuitelor reale. Panoul este o opțiune populară, dar de multe ori rezultă un spaghete de neînțeles care nu are nicio asemănare cu schema originală și este greu de depanat.

M-am inspirat dintr-un alt instructable pentru a face un set de blocuri magnetice care pot fi combinate în circuite electronice. Rezultatul este minunat: circuitele de bază sunt configurate în câteva secunde și arată exact ca schema! Conexiunile dintre blocuri sunt foarte fiabile, deoarece benzile de cupru a două blocuri diferite sunt împinse una de cealaltă de magneții de sub bandă.

Blocurile sunt realizate din carton reciclat cu magneți mici pe margini. Banda de cupru acoperă magneții și se conectează la componente. Punând doi magneți mici pe fiecare margine, blocurile atrag întotdeauna. Nu sunt necesare instrumente specializate, iar costul este de aproximativ 10 cenți pe bloc.

Pasul 1: Material

100, 200 sau 300 magneți cilindrici de neodim, cu diametrul de 5 mm, grosime de 1 mm (5 x 1 mm). Acestea sunt ușor disponibile online pentru ~ 1,5 cenți pe bucată (de exemplu, aici)

Banda de cupru de 10 mm lățime, o rolă de 10 m va fi mai mult decât suficientă (de exemplu, aici)

Carton puternic: versiunea cu 3 straturi de 6 mm este bună. 50x50cm este mai mult decât suficient

Componente pentru prototipare: un suport de baterie 4xAAA, LED-uri, rezistențe, condensatori, tranzistoare, difuzor, LDR, butoane, potențiometru etc. În pasul următor este o listă detaliată pentru un set minim.

Unelte: un tăietor de cutii și un fier de lipit. Markere permanente roșii și albastre. Pensetele sunt la îndemână pentru îndoirea pinilor.

Pasul 2: Set minim folosind 100 de magneți

Iată o sugestie pentru ca componentele să facă 23 de blocuri cu 100 de magneți:

4 conectori drepți

4 piese unghiulare

2 joncțiuni T

1 cutie pentru baterii

2 LED-uri (verde și roșu)

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

1 potențiometru (10kOhm)

1 LDR (rezistență dependentă de lumină)

1 tranzistor npn (de ex. 2n3904)

1 condensator electrolit de 100muF

1 buton

1 touch-pad

La sfârșitul acestui instructable, sunt prezentate 11 circuite ușoare pe care le puteți face cu acest set minim.

Pasul 3: Marcați polii magneților

Magneții cilindrici din neodim nu au marcaje ale polului nord și sud, dar urmărirea polarității relative va fi esențială pentru a face ca blocurile de circuite să atragă întotdeauna.

Cel mai simplu mod de a afla este să reveniți la definiția: nordul este polul care indică spre nord când magnetul este lăsat liber să se rotească: strângeți un fir subțire la jumătatea teancului de magneți și ridicați-l în sus: ca acul unui busola, se va alinia cu câmpul magnetic al pământului. Verificați consistența în câteva locații diferite, apoi colorați polul nord roșu, partea sudică albastră.

Lipiți toți magneții cu polul nord în sus pe o foaie de fier (de exemplu, cutie pentru biscuiți). Colorează toate fețele în roșu cu un marker permanent. Lăsați-l să se usuce bine timp de 10 minute, întoarceți-le și colorați polul sud albastru. Acum toți magneții sunt marcați conform convenției comune (roșu = polul nord, albastru = polul sud)

Pasul 4: Tăiați cartonul

Cu un creion, desenați o grilă de ~ 100 pătrate de 2,5x2,5 cm. Adăugați și o „bandă” de 5,2 cm: blocurile cu unități duble trebuie să fie mai largi cu 2 mm decât două blocuri cu o singură unitate pentru a ține cont de cei doi magneți de 1 mm fiecare care separă două blocuri. Trei „unități” devin 7,9 cm. Tăiați blocurile în pătrate de 2,5x2,5, dar faceți și niște dreptunghiuri de 2,5x5,2cm pentru conectori lungi și 5,2x7,9cm pentru componente mari, cum ar fi suportul bateriei unui difuzor.

Pasul 5: Atașați magneții cu bandă de cupru

Tăiați o bandă de cupru cu lungimea corectă pentru fiecare bloc:

Bloc conector: 4 magneți, bandă de 5cm Bloc conector lung: 4 magneți, bandă de 8cm Bloc unghiular: 4 magneți, 2 bucăți de bandă de 3cm Joncțiune în T: 6 magneți, 1 bucată de bandă de 3cm, 1 bucată de bandă de 5cm Cross-over: 8 magneți, 2 bucăți de bandă de 1,5cm, 1 bucată de bandă de 5cm Componentă cu 2 terminale: 4 magneți, 2 bucăți de bandă de 2cm Componentă cu 3 terminale: 6 magneți, 3 bucăți de bandă de 2cm

Grupați magneții în perechi, unde fiecare pereche are o parte albastră în sus și una roșie în sus. Vor atrage ușor în această configurație. Scoateți hârtia de pe banda de cupru și lipiți-o pe magneți lăsând ~ 5mm liber pe partea care va merge pe partea de jos. Lipiți banda pe carton pătrat astfel încât magneții să fie pe partea laterală a blocului. Feriți-vă de orientare: în partea de sus, albastrul trebuie lăsat la stânga și roșu la dreapta. În partea dreaptă, albastrul ar trebui să fie în sus și roșu în jos și așa mai departe pentru restul pătratului: acest lucru va garanta că ori de câte ori două blocuri intră în contact, un pol nord dintr-un bloc se confruntă cu polul sudic din celălalt bloc și ele atrag întotdeauna, chiar și atunci când blocurile se rotesc.

Pentru componentele cu 3 terminale, banda de cupru se poate suprapune și trebuie tăiate: tăiați-le delicat cu tăietorul cutiei și cu o pensetă ascuțită, excesul de bandă poate fi îndepărtat. Banda în exces pentru alte blocuri este, de asemenea, eliminată în acest fel.

Pasul 6: lipiți blocurile unghiulare și joncțiunile T

Două bucăți de bandă de cupru lipite una peste cealaltă pot arăta ca o conexiune excelentă, dar amintiți-vă că există un strat de adeziv între ele și, de obicei, nu se conectează electric! Pentru a realiza o conexiune permanentă robustă, lipiți o picătură de tablă care se conectează la ambele bucăți de bandă ale blocurilor unghiulare și la joncțiunea T.

Pasul 7: Montați componentele

Cu un ac, găuriți găuri mici unde vor merge cablurile componentelor. Tăiați cablurile la lungimea potrivită. Lăsați componenta să iasă 1 sau 2 cm, astfel va fi mai ușor să plasați și să înlocuiți blocurile. Lipiți componenta prin găuri și lipiți cablurile. Pentru rezistențe și condensatoare, scrieți valoarea pe bloc. Indicați cu simboluri și culori alte proprietăți ale componentelor sau ale conexiunii, cum ar fi polaritatea elco și LED.

Pasul 8: Încercați câteva circuite simple

În imagini sunt 11 idei de circuit pentru setul minim M100, încercați-le!

Pasul 9: Circuite avansate

Folosind un număr mai mare de blocuri, pot fi construite circuite mai avansate. Videoclipurile arată:

• Un multivibrator cu 2 tranzistori (lumină dublă)
• Un multivibrator bistabil cu 2 tranzistori (flip-flop sau memorie electronică pe 1 biți)
• Un oscilator RC

Pasul 10: Joule Thief

Un circuit interesant: o singură baterie de 1,5V aprinde 3 LED-uri în serie! Componenta specială aici este transformatorul auto-înfășurat: 80cm de sârmă emailată de 0,2 mm îndoită dublă și înfășurată de 20x printr-un inel de ferită (10 mm diametru exterior, 5 mm înălțime). Rețineți punctele de pe blocul transformatorului: indică faptul că înfășurările din stânga rulează în direcția opusă înfășurărilor din dreapta. Hoțul Joule este un amplificator de tensiune auto-oscilant și poate stoarce ultimii Jouli dintr-o baterie care este considerată în mod normal moartă: va funcționa până la ~ 0,5V. Există o mulțime de instrumente dedicate acestui circuit, de ex. de la electronicGURU, 1up, ASCAS, Jason B etc.