10 Wege, die Welt der Elektronik zu erkunden - Dummies

zu finden. Bereit, auf einem neu gewonnenen Wissen über Elektronik aufzubauen? Möchten Sie Ihren Horizont erweitern und programmierbare Elektronikprojekte erstellen? Die folgende Liste enthält eine Liste von Ideen zur Verbesserung Ihrer Elektronikerfahrung.

Surfen für Schaltkreise

Tausende von Projektideen sind im Internet verfügbar. Verwenden Sie Ihre bevorzugte Suchmaschine, um Projekte in Themen oder bestimmten Bereichen zu finden, die Sie interessieren. Suchen Sie zum Beispiel nach einfachen Audioschaltungen oder 555 Zeitschaltkreisen , um eine Menge Ideen zu erhalten - einige mit vollständigen Erklärungen, Schaltplänen und Fotos einer Schaltkreisplatine. Oder wähle eine Idee für eine Rennstrecke und schau, ob du schon da draußen bist. Eine Suche nach Türalarmschaltung, zum Beispiel, zeigt viele einfache Schaltungsideen und sogar YouTube-Videos.

Erste Schritte mit Hobby-Bausätzen

Wenn Sie einige coole Sachen machen wollen, aber nicht von vorne anfangen wollen, können Sie ein oder mehrere Elektronik-Hobby-Kits kaufen. Diese Kits enthalten alles, was Sie zum Aufbau einer funktionellen Schaltung benötigen: alle elektronischen Komponenten, Kabel, Platine und detaillierte Anweisungen zum Zusammensetzen der Schaltung. Einige enthalten sogar eine Erklärung, wie die Schaltung funktioniert.

Betrieb der Simulationsschaltung

Wenn Sie ein kompliziertes Schaltungsdesign haben oder einfach mehr darüber wissen wollen, wie sich eine bestimmte Schaltung beim Einschalten verhält, können Sie einen Schaltungssimulator verwenden. Dieses Softwareprogramm verwendet computerbasierte Modelle von Schaltungskomponenten, um das Verhalten realer Schaltungen vorherzusagen. Sie sagen Ihnen, welche Komponenten und Netzteile Sie verwenden und wie sie verdrahtet werden sollen, und die Software teilt Ihnen mit, was Sie über die Funktionsweise der Schaltung wissen möchten: den Strom durch jede Komponente, Spannungsabfall über Komponenten, verschiedene Frequenzen und so weiter.

Auslesen von Signalen

Ein Oszilloskop ist ein Testgerät, das anzeigt, wie sich eine Spannung mit der Zeit als Spur über eine Kathodenstrahlröhre (CRT) ändert oder andere Anzeige, die ein kalibriertes Gitter enthält. Sie verwenden ein Oszilloskop, um zu visualisieren, was mit schnell variierenden Spannungen in Ihren Schaltkreisen geschieht. Wenn Sie daran interessiert sind, Audioverstärker und andere Schaltungen mit zeitvariablen Signalen wie z. B. Sound zu bauen, kann ein Oszilloskop nützlich sein und Ihnen helfen, den Schaltungsbetrieb zu verstehen und Fehler zu lokalisieren. Ein guter Umfang kostet ein paar hundert Dollar, aber Sie können einige gute Angebote bei eBay oder Craigslist finden.

Hochzählen der Megahertz

Sie können einen Frequenzzähler (oder Frequenzmesser) verwenden, um festzustellen, ob Ihr Wechselstromkreis ordnungsgemäß funktioniert. Durch Berühren der Leitungen dieses Testgeräts mit einem Signalpunkt in einer Schaltung können Sie die Frequenz dieses Signals messen. Angenommen, Sie erstellen einen Infrarotsender und das Licht dieses Senders soll mit 40.000 Zyklen pro Sekunde (auch als 40 kHz bekannt) pulsieren. Wenn Sie einen Frequenzzähler an den Ausgang der Schaltung anschließen, können Sie überprüfen, ob die Schaltung tatsächlich Impulse mit 40 kHz erzeugt - nicht mit 32 kHz, 110 kHz oder einem anderen Hz.

Generierung einer Vielzahl von Signalen

Um den Betrieb einer Schaltung zu testen, ist es oft hilfreich, einen bekannten Signaleingang in die Schaltung einzugeben und zu beobachten, wie sich die Schaltung verhält. Sie können einen -Funktionsgenerator verwenden, um AC-Wellenformen mit sich wiederholenden Signalen in einer Vielzahl von Formen und Größen zu erstellen - und die generierte Wellenform auf den Eingang der Schaltung anwenden, die Sie testen. Die meisten Funktionsgeneratoren entwickeln drei Arten von Wellenformen: Sinus, Dreieck und Quadrat. Sie können die Frequenz der Wellenformen von einem niedrigen Wert zwischen 0,2 Hz und 1 Hz auf einen hohen Wert zwischen 2 MHz und 20 MHz einstellen. Einige Funktionsgeneratoren verfügen über einen eingebauten Frequenzzähler, mit dem Sie die von Ihnen erzeugten Wellenformen genau bestimmen können. Sie können auch einen eigenständigen Frequenzzähler verwenden, um die Ausgabe Ihres Funktionsgenerators feinabzustimmen.

Erforschen von grundlegenden Computerarchitekturen

Schaltungen wie der Halbaddierer bilden die Grundlage von Computerarchitekturen. Indem Sie mehrere logische Gatter auf genau die richtige Weise verbinden, können Sie Schaltkreise erstellen, die Informationen berechnen, speichern und steuern (Reihen von Einsen und Nullen, die in Gruppen von 8 organisiert sind, die Bytes genannt werden). Beginnen Sie Ihre Reise in das faszinierende Gebiet der Computerarchitektur, indem Sie digitale Logikschaltkreise erstellen, die LEDs als Ausgangsindikatoren verwenden. (Sehen Sie sich diese detaillierte Beschreibung zum Erstellen eines 4-Bit-Binärvolladdierers an.)

Mikrocontrolling Ihrer Umgebung

Ein -Mikrocontroller ist ein winziger Computer auf einem Chip. Sie erstellen ein Programm auf Ihrem Computer und laden das Programm auf den Chip herunter. Wenn Sie den Chip dann einschalten, folgt er den Anweisungen in Ihrem Programm. Die BASIC Stamp und PICAXE Mikrocontroller sind preiswerte Alternativen, die die leicht zu erlernende Programmiersprache BASIC verwenden. Das einsteigerfreundliche Arduino-Mikrocontrollersystem, das eine C-ähnliche Programmiersprache verwendet, hat jedoch in den letzten Jahren aufgrund seiner vereinfachten integrierten Entwicklungsumgebung (IDE), Vielseitigkeit, Erschwinglichkeit und enormen Online-Benutzergemeinschaft an Popularität gewonnen.

Ein Vorgeschmack auf Raspberry Pi

Der Raspberry Pi ist eine Serie von Einplatinencomputern, die Sie mit Ihrem Fernseher oder Monitor und einer Standardtastatur verbinden. Auf dem ursprünglichen Pi läuft das Linux-Betriebssystem, aber auf dem Pi der zweiten Generation läuft sowohl Linux als auch eine Version von Windows 10. Sie programmieren den Pi mit Python oder einer beliebigen IDE. Obwohl es nicht so anfängerfreundlich wie Arduino ist, ist der Raspberry Pi so preiswert (ungefähr $ 35) und hat eine große Online-Benutzer-Community.

Versuchen Sie, braten Sie und versuchen Sie es noch einmal

Vielleicht ist der beste Weg, Ihr Wissen über Elektronik zu erweitern, Ihre eigenen Ideen zu entwickeln, einige Schaltkreise zu entwerfen, zu bauen und zu testen, und dann zurückzugehen und Ihr Design zu optimieren. Manchmal ist der einzige Weg, um herauszufinden, was die Grenzen verschiedener Teile oder Designs sind, ein paar LEDs zu braten, ein paar ICs anzustoßen oder die ganze Nacht aufzubleiben und die Tiefen einer nicht arbeitenden Schaltung zu untersuchen, bis man herausfindet, was damit nicht stimmt. Um eine populäre Wissenschaftslehrerin, Valerie Frizzle, zu zitieren: "Ergreife Chancen, mache Fehler, werde unordentlich! "(Aber bitte nehmen Sie Sicherheitsvorkehrungen, egal was Sie sonst noch tun!)