یادگیری الکترونیک پایه و انجام پروژه های ساده الکترونیک از چیزی که فکر میکنید بسیار ساده تر است.در این آموزش ، ما می خواهیم کلیاتی از اجزای رایج الکترونیکی را برای شما شرح دهیم و عملکرد آنها را توضیح دهیم.با نحوه استفاده از آنها برای طراحی و ساخت مدارها آشنا خواهید شد.و سرانجام ، با ایجاد اولین مدار خود ، این اطلاعات را به کار خواهید گرفت.قبل از شروع ، اطمینان حاصل کنید که میز کار الکترونیک شما به درستی آماده شده است. فضای کار نیازی به فانتزی بودن ندارد و حتی می توانید میز کار الکترونیک خود را بسازید.این میز با شما خواهد بود پس در تکمیل بودن ابزار هایتان شک نکنید.

  میز کار الکترونیکی‌

در الکترونیک به نظم نیاز دارید

قطعات و تجهیزات الکترونیکی معمولا در ابعاد و اندازه های کوچک هستند و بهتر است همه چیز را مرتب نگه داریم. محبوب ترین گزینه استفاده از جعبه های ذخیره سازی پلاستیکی شفاف برای نگهداری قطعات است. علاوه بر این ، می توانید از سطل های ذخیره پلاستیکی استفاده کنید که از قفسه آویزان شده یا روی قفسه قرار می گیرند.

ابزار ها و وسایل

اکنون که فضای کاری خوبی را مهیا کرده اید، وقت آن است که آن را با ابزار و تجهیزات مناسب کامل کنید. سعی می کنیم لیستی از تجهیزات رایج را معرفی کنیم .هر چند این لیست کامل نیست اما برای شروع  کافی است.

بردبورد

برد بورد ها ابزار ضروری برای نمونه سازی و ساخت مدارهای موقتی است.این بورد ها دارای سوراخ هایی برای قرار دادن سیم و قطعات هستند.به دلیل ماهیت موقتی که دارند ، به شما امکان می دهند مدارهایی را بدون لحیم کاری ایجاد کنید.سوراخ های یک بردبورد به صورت افقی و عمودی به صورت ردیفی به هم متصل می شوند همانطور که در زیر نشان داده شده است.

مولتی متر

مولتی متر دستگاهی است که برای اندازه گیری جریان الکتریکی (آمپر) ، ولتاژ (ولت) و مقاومت (اهم) استفاده می شود.دستگاهی به شدت کاربردی که می توان از آن برای عیب یابی مدارات استفاده کرد .قابلیت بررسی جریان های AC و  DC  را دارا می باشد .در جلسات آینده در مورد نحوه استفاده از مولتی متر بیشتر صحبت خواهیم کرد.

جا باطری

جا باتری یک قاب پلاستیکی است که باتری ها را به صورت پرتابل برای جایگذاری و یا تعویض در خود نگه میدارد  و با دو سیم مثبت و منفی برای تغذیه مداری مورد استفاده قرار میگیرد.برخی از نگهدارنده ها ممکن است یک کلید روشن / خاموش نیز در روی خود داشته باشد .

سیم گیره سوسماری

این سیم ها و گیره ها برای اتصال قطعات به یکدیگر برای آزمایش مدار بدون نیاز به لحیم کاری بسیار مناسب هستند.

سیم چین

یک ابزار ضروری برای برش های دلخواه روی سیم بندی مدار ها می باشد .

پیچ گوشتی

اگر میخواهید لیست کاملی از ابزار ها را داشته باشید طبیعتا پیچ گوشتی ها سرلیست شما را تشکیل می دهند . حال اگر تخصص شما الکترونیک باشد به ست های کوچک پیچ گوشتی نیاز دارید .در الکترونیک با پیچ های دقیق و کوچک سر و کار خواهید داشت.

دست های بیشتر

هنگام کار با الکترونیک ، به نظر می رسد که شما هرگز دست کافی برای نگه داشتن همه چیز را ندارید.اینجاست که دست کمک (دست سوم) وارد می شود. برای نگه داشتن تخته های مدار یا سیم هنگام لحیم کاری یا عیب یابی بسیار مناسب است.

هیتر

شما از هیتر استفاده های زیادی می توانید داشته باشید اما در شروع کار مهمترین کاربرد آن  برای نصب شیرینک در قسمت اتصالات سیم ها برای محافظت از آن قسمت می باشد . شیرینگ ها انواع و اندازه های مختلفی دارند و نسبت به اندازه قطر مورد استفاده قرار می گیرند .

سیم جامپر

این سیم ها معمولا به عنوان عضو جدایی ناپذیر با برد بورد هستند . و برای اتصالات مسیر های برد بورد از این سیم ها استفاده می شود .البته با توجه به نیاز دو نوع مختلف نری و مادگی از این سیم هارا می توان استفاده کرد .

هویه و ابزار لحیم کاری

وقتی زمان ایجاد یک مدار دائمی است ، می خواهید قطعات را با هم لحیم کنید. برای این کار هویه لحیم کاری ابزاری است که می خواهید استفاده کنید. البته شما به ابزار دیگری هم در کنار هویه نیاز دارید . سیم لحیم ، روغن لحیم و ... از جمله ابزار تکمیل کننده مجموعه لحیم کاری هستند.

قطعات الکترونیکی

اکنون وقت آن است که در مورد قطعات الکترونیکی مختلفی که باعث زنده شدن پروژه های الکترونیکی شما می شوند ، صحبت کنیم. در زیر خلاصه ای از رایج ترین اجزا و عملکردهایی که آنها انجام می دهند آورده شده است.

کلید و سوییچ

سوئیچ ها می توانند به اشکال مختلف مانند فشاری ، کلید راک ، لحظه ای و غیره ارائه شوند. عملکرد اساسی آنها قطع جریان الکتریکی با روشن یا خاموش کردن مدار است.

مقاومت

مقاومت ها برای مقاومت در برابر جریان یا کنترل ولتاژ در مدار استفاده می شوند. مقدار مقاومتي كه يك مقاومت از خود نشان مي دهد بر حسب اهم اندازه گيري مي شود. اکثر مقاومت ها از بیرون دارای نوارهای رنگی هستند و این رنگ ها طبق محاسباتی به شما می گویند که مقدار مقاومت چقدر است. برای تعیین مقدار مقاومت می توانید از الگوریتم تشخیص کد رنگ یا مولتی متر  استفاده کنید.

مقاومت متغیر (پتانسیومتر)

یک مقاومت متغیر که با عنوان پتانسیومتر نیز شناخته می شود. مقاومت متغیر را می توان در دستگاه هایی مانند کنترل نور یا کنترل میزان صدا در رادیو یافت. وقتی شافت یک پتانسیومتر را می چرخانید ، مقاومت در مدار تغییر می کند.

فتوسل(سنسور LDR)

یک مقاومت وابسته به نور نیز یک مقاومت متغیر است اما توسط نور کنترل می شود. مقاومت در مدار با شدت نور تغییر می کند. این را اغلب در چراغ هایی می تونا یافت  که هنگام غروب به طور خودکار روشن می شوند و سحر خاموش می شوند.

خازن

خازن ها با افت ولتاژ ، برق را ذخیره کرده و سپس آن را دوباره به مدار تخلیه می کنند. خازن مانند باتری قابل شارژ است و می توان آن را شارژ و سپس تخلیه کرد. مقدار در دامنه F (Farad) ، nano Farad (nF) یا pico Farad (pF) اندازه گیری می شود.

دیود

یک دیود اجازه می دهد تا جریان الکتریسیته در یک جهت جریان یابد و جریان آن را از طریق مخالف مسدود  می کند. نقش اصلی دیود حلوگیری از جریات طی مسیر ناخواسته در مدار است

LED

یک دیود  نوری از این نظر که جریان الکتریکی فقط در یک جهت جریان دارد مانند یک دیود استاندارد است. تفاوت اصلی این است که LED وقتی جریان الکتریسیته از آن عبور می کند ، نور ساطع می کند. درون یک LED یک آند و کاتد وجود دارد. جریان همیشه از آند (+) به کاتد (-) جریان می یابد و هرگز در جهت مخالف نیست. پایه بلندتر LED سمت مثبت (آند) است.

ترانزیستور

ترانزیستورها سوئیچ های کوچکی هستند که با تحریک سیگنال الکتریکی جریان را روشن یا خاموش می کنند. علاوه بر سوئیچ بودن ، می توان از آن برای تقویت سیگنال های الکترونیکی نیز استفاده کرد. 

رله

رله یک سوئیچ الکتریکی است که با استفاده از برق باز یا بسته می شود. درون یک رله یک آهنربای الکتریکی وجود دارد که سوئیچ مکانیکی را کنترل می کند.

آی سی ها (مدار مجتمع)

مدار مجتمع مداري است كه از اندازه كاسته شده تا درون يك تراشه كوچك قرار گيرد. این مدار شامل اجزای الکترونیکی مانند مقاومت و خازن است اما در مقیاس بسیار کوچکتر. مدارهای مجتمع دارای تنوع مختلفی مانند تایمر 555 ، تنظیم کننده ولتاژ ، میکروکنترلرها و موارد دیگر هستند. هر پین در یک IC از نظر عملکرد منحصر به فرد است.

مدار چیست ؟

قبل از اینکه یک پروژه الکترونیکی را طراحی کنید ، باید بدانید که مدار چیست و چگونه می توان به درستی یک مدار ایجاد کرد. مدار الکترونیکی یک مسیر حلقه  از هادی ها است که می تواند از طریق آن جریان الکتریکی می تواند جریان یابد. یک مدار بسته مانند یک حلقه بسته است زیرا در همان نقطه شروع و پایان می یابد و یک حلقه کامل ایجاد می کند. بعلاوه ، یک مدار بسته اجازه می دهد تا برق از مثبت(+) به زمین (-) بدون وقفه جریان یابد. در مقابل ، اگر در جریان برق شکاف وجود داشته باشد ، این به عنوان یک مدار باز شناخته می شود. همانطور که در زیر نشان داده شده است ، یک سوئیچ در یک مدار بسته  می تواند باعث باز یا بسته شدن آن شود.

همه مدارها باید دارای سه عنصر اساسی باشند. این عناصر یک منبع ولتاژ ، مسیر رسانا و یک بار هستند. منبع ولتاژ ، مانند باتری ، برای جریان یافتن جریان در مدار مورد نیاز است. علاوه بر این ، باید یک مسیر رسانا وجود داشته باشد (سیم) که مسیری را برای جریان برق فراهم کند. سرانجام ، یک مدار مناسب به باری نیاز دارد که انرژی مصرف کند. بار موجود در مدار فوق لامپ است.

شماتیک

هنگام کار با مدارها ، اغلب چیزی به نام  شماتیک پیدا خواهید کرد. در این شماتیک ها از نمادها برای نشان دادن اینکه چه اجزای الکترونیکی استفاده می شود و کجای مدار قرار می گیرند استفاده می شود. این نمادها نمایش گرافیکی از اجزای الکترونیکی واقعی هستند. در زیر مثالی از شماتیک آورده شده است که مدار LED را نشان می دهد که توسط یک سوئیچ کنترل می شود. این شماتیک شامل نمادهایی برای یک LED ، مقاومت ، باتری و یک سوئیچ است. با استفاده از یک نمودار شماتیک ، شما می توانید بدانید که کدام اجزا را استفاده کنید و کجا آنها را قرار دهید. این نمودارها برای مبتدیان هنگام یادگیری مدارها بسیار مفید هستند

نمونه شماتیک های رایج

چگونه می توان مقدار مقاومت را تعیین کرد

مقاومت ها معمولاً در پروژه های الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرند و مهم است که بدانید از چه مقاومتی استفاده کنید. برای یافتن مقدار مقاومت ، باید ولتاژ و آمپر LED و باتری خود را بدانید.LED استاندارد معمولاً برای کارکرد صحیح به ولتاژی در حدود 2 ولت و جریان 20 میلی آمپر یا 0/2 آمپر نیاز دارد. در مرحله بعدی ، باید بدانید که باتری شما چه ولتاژی است. در این مثال ، ما از یک باتری 9 ولت استفاده خواهیم کرد. برای تعیین اندازه مقاومت ، ما باید از فرمولی استفاده کنیم که به عنوان قانون اهم شناخته شده  و در زیر نشان داده شده است.

Ohm’s Law – Resistance (R) = Voltage (V) / Current (I)

Resistance is measured in Ohms (Ω)

Voltage is measured in volts (V)

Current is measured in amps (A)

با استفاده از قانون اهم ، باید ولتاژ LED را از ولتاژ باتری کم کنید.  یک ولتاژ 7 به شما می دهد که باید تقسیم بر 0/2 آمپر  شود. این فرمول نشان می دهد که شما به یک مقاومت 350 Ω نیاز دارید.به عنوان یک نکته ، مقاومت  استاندارد 350 Ω وجود ندارد اما شما می توانید از  مقاومت 330 Ω موجود در بازار استفاده کنید.که در نتیجه یکسان خواهد بود.

پروژه الکترونیک #1

اکنون زمان آن فرا رسیده است که هر آنچه را آموخته اید ترکیب کرده و یک مدار اساسی ایجاد کنید. این پروژه یک پروژه عالی برای مبتدیان است. ما میخواهیم یک مدار موقتی بدون نیاز به لحیم کاری ایجاد کنیم :

وسایل مورد نیاز:

باتری 9 ولت

کانکتور سرباتری

سیم سوسماری 

مقاومت 330 اهم

ال ای دی 5mm قرمز

شماتیک:

مراحل پروژه : 

1. گیره سرباتری را به بالای باتری 9 ولت وصل کنید.
2. سیم قرمز از سر باتری را به یک سر گیره سوسماری قرمز متصل کنید.
3. سر دیگر سیم سوسماری را  به پایه بلند (+) LED متصل کنید.
4. یک سر گیره سوسماری مشکی را  به پایه کوتاه (-) LED وصل کنید.
5. سر دیگر گیره سوسماری مشکی رنگ را به یک سر مقاومت 330 اهم متصل کنید.
6. یک گیره سوسماری مشکی رنگ دیگر را به پایه دیگر مقاومت 330 اهم متصل کنید.
7. سر دیگر گیره سوسماری مشکی را به سیم مشکی سرباتری متصل کنید.

مهم - هرگز LED را مستقیماً بدون مقاومت به باتری 9 ولت در مدار وصل نکنید. این کار باعث آسیب رسیدن و از بین رفتن LED می شود.  می توانید یک LED را به یک باتری 3 ولت یا کوچکتر بدون مقاومت متصل کنید.

نحوه کار با برد بورد

روش دیگر برای ایجاد و آزمایش مدار ساخت آن روی بردبورد  است. این بردها برای آزمایش و نمونه سازی مدارها ضروری هستند زیرا به هیچ لحیم کاری نیاز نیست.قطعات و سیم ها به داخل سوراخ ها نشانده می شوند تا مدار موقتی ایجاد کنند. از آنجا که دائمی نیست ، می توانید آزمایش کنید و تغییرات را انجام دهید تا به نتیجه دلخواه برسید. در زیر سوراخ های هر ردیف گیره های فلزی قرار دارد که سوراخ ها را به یکدیگر متصل می کند. ردیف های میانی به صورت عمودی متصل شده اند در حالی که ستون های کناری به صورت افقی به هم متصل شده اند. به این ستون های کناری ریل پاور(تغذیه) گفته می شود و برای دریافت و تأمین تغدیه برد استفاده می شود.

برای آماده سازی تغذیه بر روی برد بورد به عکس زیر توجه کنید که چگونه مثبت و منفی باتری را بر روی ریل های کناری انتقال داده است.

با استفاده از دو سیم جامپر میتوانید ریل های دو سمت بر بورد را به هم متصل کنید تا در هر دو سمت ولتاژ برقرار باشد.

پروژه الکترونیک #2

اکنون ما می خواهیم نحوه ایجاد یک مدار در بردبورد را یاد بگیریم. این مدار دقیقاً همان مدار قبلی است که ما قبلاً انجام دادیم اما حامپر ها برای بستن مدار استفاده خواهیم کرد ..

ابزار مورد نیاز:

• باتری 9 ولت

  کانکتور سرباتری

  بردبورد

  مقاومت 330 اهم

  ال ای دی 5mm قرمز

شماتیک :

مراحل انجام پروژه :

1. سر باتری را به بالای باتری 9 ولت وصل کنید.
2. سیم قرمز را از سر باتری در F9 بربورد قرار دهید.
3. سیم مشکی را از سر باتری در J21 بربورد قرار دهید.
4. پایه های مقاومت 330 Ω را خم کرده و یک پایه را در F21 قرار دهید.
5. پایه دیگر مقاومت را در F15 قرار دهید.
6. پایه کوتاه LED را در J15 و پایه بلند را در J9 قرار دهید.
   
   

فلش های قرمز رنگ در تصویر زیر کمک می کند تا نحوه جریان ولتاژ در این مدار نشان داده شود. همه اجزا به صورت حلقه به یکدیگر متصل می شوند دقیقاً مانند زمانی که از گیره سوسماری استفاده می کنیم.

تامین تجهیزات و قطعات

ما در بنو الکترونیک در کنار شما هستیم تا کلیه قطعات و ابزار هایی که برای ادامه مسیر آموزشی نیاز دارید به راحتی فراهم شود .ما علاقمند به ادامه این مسیر با هم هستیم .....

Bennu.ir

خسته نباشید
نمونه پروژه ها،تجربه و یافته های خود را برای راهنمایی دیگران ، با نام خود در سایت منتشر کنید
برای اطلاعات بیشتر با ما در ارتباط باشید