Elektronika készlet {{:elektronika1.jpg?400|}} ---- {{ :fischer.jpg?600 |}} =====Elektronika készletek:===== **16 modell építhető:** - Egyszerű áramkör - Zseblámpa - Folyamatosság tesztelő - Hűtőszekrény világítás - Soros kapcsolat lyukasztóval - Párhuzamos kapcsolat - Kapcsoló a folyosó megvilágításához - Pólusváltó / keresztkapcsoló körhinta - Egyszerű indikátor - Váltakozó villogó - Érintse meg a kapcsolót - Körhinta elektronikai modullal - Hajóhinta - Ventilátor - Fürdőszoba szellőzés - Tolóajtó __**Az oktatási készlet tartalmazza:**__ - Elektronikai modul - XS motor - 2x tranzisztor - 2x kondenzátor - 3x ellenállás - 2x gomb - Fototranzisztor - Hőmérséklet szenzor - LED fénysorompók - 2x LED - Elemtartó 9V-os blokkhoz **Vezérlése:** __**Elektronikai modul:**__ {{:elektronikaimodul.jpg?400|}} Az elektronikai modul egy kicsi számítógépnek felel meg, bár nem olyan erős, mint egy PC, de tökéletesen megfelelő az alábbi vezérlési feladatokhoz. Az elektronikai modult nem lehet saját maga programozni. Inkább a különféle programokat tartósan tárolják a modulban. Attól függően, hogy melyik modellt szeretné irányítani, kiválaszthatja a megfelelő programot az öt kis csúszó kapcsolóval és futtathatja. - 3 analóg bemenet / 2 motor kimenet / potenciométer **Tápegység:** A készlet összes kísérlete során általában az elemtartóban lévő 9 V-os akkumulátort használja. Figyelem a készlet nem tartalmaz elemeket. =====Bevezetés:===== A //PROFI Electronics// építőipari készlet az elektrotechnika / elektronika izgalmas témájával foglalkozik. Az elején megtanulja az egyszerű elektromos áramkör alapjait. Ezen kívül megismerkedik különféle elektronikus alkatrészekkel, például ellenállásokkal, kondenzátorokkal, tranzisztorokkal és foto tranzisztorokkal. Meg tanulja őket áramkörökbe és eszközökbe építeni, hogy képesek legyenek irányítani őket. Három területet fog jobban megismerni. Az analóg, a digitális elektronika és a digitális elektronika logikája. Az egyik az analóg elektronikáról beszél a fizikai mennyiségek idő- és értékváltozásával kapcsolatban. Az analóg technológiában egy jel sok értéket vehet fel egy bizonyos idő alatt (egy lámpa villogási időtartama). A digitális elektronika a jelek feldolgozásával foglalkozik. A digitális technológiában csak az "1" vagy "0" értékek jeleníthetők meg és dolgozhatók fel. =====1. Egyszerű áramkör:===== {{:elektronika7.jpg?400|}} A lámpa világít. Ha eltávolít egy kábelt, a lámpa újra kialszik. Felépített egy áramkört, és az áram a szó legvalószínűbb értelmében "körben" folyik. Mégpedig az áramellátás pozitív pólusától a piros vonalon át a lámpáig és a zöld vonalon keresztül vissza a feszültségforrás negatív pólusáig. Ha egy ponton megszakítja az áramkört, pl. B. egy dugó kihúzásával az áram már nem folyhat. {{:aramrendszer.jpg?300|}} =====2. Zseblámpa:===== {{:elektronika15.jpg?300|}} Zseblámpás modelljében egy új alkatrészt - a gombot - használ. Erre szükséged van az áramkörnek a lámpához történő csatlakoztatásához vagy megszakításához. Használja a szerelési utasításokat az elemlámpa összeszereléséhez és az elektromos alkatrészek bekötéséhez az áramköri ábra szerint. Amint az alábbi képen és a kapcsolási rajzon is látható, a gombnak különböző kapcsolóhelyzete van. =====Gomb:===== {{:524326_electronics_taster.jpg?200|}} Műszaki információk a gombról: - A gomb három csatlakozással rendelkezik. Az alkalmazástól függően használhatja a ... ... "normálisan nyitva": Az 1. és 3. érintkező csatlakozik. - Gomb megnyomva: áram folyik. A gomb nincs megnyomva: Nincs áram. ... mint "nyitó": Az 1. és 2. érintkező csatlakozik. - Gomb megnyomva: Nincs áram. Gomb nincs megnyomva: áram folyik. =====3. Folyamatosság tesztelő:===== A villanyszerelő számára fontos mérőeszköz a folytonossági teszt. Ezzel meg lehet határozni az elektromos áramkör vagy a kábel megszakadásait. Állítsa be a folytonossági tesztert és kösse be az elektromos alkatrészeket a kapcsolási rajz segítségével. Van már ötlete, hogyan működhet? Akkor csak folytassa és próbálja ki. Amint az a kapcsolási rajzból is látszik, két nyitott érintkezőre van szükség, mindkettőt a tesztelt vezetékhez tartva. Ha a vezeték rendben van, áram folyik, és a lámpa optikai jelet bocsát ki. Ha a vezeték hibás, azaz megszakadt, a lámpa kialszik. =====4. Hűtőszekrény világítás:===== A gomb funkciókat a hűtőszekrény világítási modelljén kell megvalósítani. Építse fel a modellt, és kösse össze az elektromos alkatrészeket. Hogyan működik a hűtőszekrény világítása? Az ajtó kinyitásakor a belső világításnak be kell kapcsolnia. Ha újra becsukja az ajtót, a belső világítás kialszik. =====5. Soros kapcsolat lyukasztóval:===== {{:elektronika14.jpg?400|}} A fémlemez alkatrészek gyártásához általában lyukasztót használnak. Annak érdekében, hogy a kezelő ne ragadja meg a kezét a gépben, mindkét kezével meg kell nyomnia egy gombot, hogy meg kezdődjön a lyukasztási folyamat. Ezek a gombok sorba vannak kapcsolva. Az egyik "és áramkörről" is beszél. A T1 és a T2 megnyomásakor a lyukasztó motor beindul. A kapcsolási állapotokat táblázatban is megjelenítheti. Állítsa be a lyukasztót a soros kapcsolat bemutatásához. Ehhez új alkatrészt, a motort kell használni. {{:aramrendszer2.jpg?600|}} =====6. Párhuzamos kapcsolat:===== {{:elektronika12.jpg?400|}} Szeretné, hogy kinyithassa a bejárati ajtót a szobájából, de a kaputelefonról is. Ez két gomb párhuzamos összekapcsolásával érhető el. A gombok elrendezését "OR áramkörnek" nevezzük. A T1 VAGY T2 vagy mindkét gomb megnyomásakor az ajtónyitó aktiválódig. A kapcsolási állapotokat táblázatban is megjelenítheti. Készítse el az elektromos ajtónyitók bemutató modelljét a párhuzamos kapcsolat szimulálására. Az ajtónyitó helyettesítésére használja az építőipari készlet lámpáját. A kapcsolási rajzon láthatja az ajtónyitó áramköri szimbólumát. {{:aramrendszer3.jpg?600|}} =====7. Kapcsoló a folyosó megvilágításához:===== {{:elektronika9.jpg?400|}} Az átkapcsoló áramkör egy vagy több fény be- vagy kikapcsolására szolgál két különböző helyről kikapcsolni. Kis folyosókon, folyosókon és két bejáratú helyiségekben használják. Az áramkörhöz a készlet két gombjára van szükség. Készítse el a modellt az összeszerelési utasítások felhasználásával, és kösse össze az áramkört. =====8. Pólusváltó / keresztkapcsoló körhinta:===== {{:elektronika10.jpg?400|}} Már észrevette, hogy van egy kapcsoló három állásponttal az elemtartón. Ez a kapcsoló keresztkapcsolóként vagy pólus inverterként ismert. Ez egy kapcsoló négy elektromos csatlakozással. Közülük kettő kapcsolódik. Megnyomásakor a csatlakozások felcserélődnek. Állítsa be a körhintát a pólusváltó kapcsolóval az összeszerelési utasítások segítségével, és kösse az elektromos alkatrészeket a kapcsolási rajz segítségével. Mielőtt el kezdené az elektronikai kísérleteket, még néhány alapot az építőipari készlet elektronikus alkatrészeiről. Az ellenállás kétpólusú, passzív alkatrész. Az ellenállások: - az elektromos áram bizonyos értékekre korlátozása. - az elektromos feszültség felosztása egy áramkörben Az ellenállás értéke ohmban (Ω) van megadva. Az ellenállás ohm-os értéke leolvasható a színes gyűrűkről. =====Kondenzátor:===== {{:524326_electronics_capasitor2.jpg?200|}} A kondenzátor olyan elektromos alkatrész, amely képes az elektromos töltés és a kapcsolódó energia tárolására. Két azonos méretű fémlemezből (elektródákból) áll. Ezeket "dielektromos" szigetelőanyag választja el egymástól. De hogyan működik mindez? A kondenzátoron átáramló áram az egyik elektródát negatívan, a másikat pozitívan tölti fel. Vagyis a fémlemezeken képződött V töltés / feszültség tárolódik. {{:kondenzator01.jpg?200|}} A kondenzátor kapacitását Faradban (F) adják meg. A következő modellekben a kondenzátort használja frekvencia-meghatározó elemként. Ellenállással együtt meghatározható a lámpa villogási időtartama. =====Világító dióda:===== A fénykibocsátó dióda félvezető alkatrész, amely fényt bocsát ki. A rövidítés LED. A rövidítés az angol "light-emitting diode" kifejezésből származik. Ha a diódán elektromos áram folyik, fényt bocsát ki. A hullámhossz (a fény színe) a félvezető anyagától és az adagolásától függ. A katódot (-) a ház alján lévő sík jelöli. A LED-eknél rövidebb a kapcsolat a katóddal. {{:led01.jpg?200|}} **Fontos:** A készletben használt LED-ek lámpaegységbe vannak építve. Itt csak a helyes polaritásra kell figyelnie, amint azt az összeszerelési útmutató is jelzi. A LED-ek általában 2 V feszültséggel és kb. 20 mA áramfelvétellel működnek. Az akkumulátor 9 V feszültséget szolgáltat. Ezért egy áramellátás ellenállást kell csatlakoztatni, amely a fennmaradó 7 V-ot elfogyasztja. Az ellenállás nagysága kiszámítható Ohm törvénye alapján. **Fontos:** Az építési készletben használt LED-ekhez nincs szükség további soros ellenállásra. Ezt már beépítették a LED házába. =====Tranzisztor:===== {{:524326_electronics_transistor2.jpg?200|}} A bipoláris tranzisztornak is nevezett tranzisztor szintén elektronikus alkatrész. Elektromos jelek kapcsolására és erősítésére szolgál. A tranzisztorok az elektronikus áramkörök legfontosabb alkatrészei. A tranzisztorok különösen fontosak az integrált áramkörökben. A tranzisztor nevét a funkciójából származtatták. Ha az egyik félvezető réteg ellenállása megváltozik, akkor a másik réteg ellenállása is befolyásolódik. A „transzferellenállás” lett a tranzisztor neve. A tranzisztor három vékony félvezető rétegből áll, amelyek egymás tetején fekszenek. Itt megkülönböztetünk egy npn vagy pnp réteg szekvenciát. A középső réteg nagyon vékony a másik két réteghez képest. A rétegek olyan csatlakozásokkal vannak ellátva, amelyek kivezetnek a házból. A külső rétegeket kollektornak (C) és emitternek (E) nevezzük. A középső réteg alapja (B). Ez a vezérlő elektróda vagy a tranzisztor vezérlő bemenete. =====Foto tranzisztor:===== {{:phototransistor.jpg?200|}} A fototranzisztor funkciója megegyezik a tranzisztor funkciójával. Általában csak két csatlakozás van kihúzva - a gyűjtő és az emitter. A fototranzisztort csak a beeső fény (bázis) vezérli. **Fontos:** A készletben használt fototranzisztor lámpatestbe van építve. Itt csak a helyes polaritásra kell figyelnie, amint azt az összeszerelési útmutató is jelzi. =====9. Egyszerű Villogó:===== {{:elektronika8.jpg?400|}} Biztonsági okokból a szélturbinák, az adóoszlopok, de a rádiótornyok és a repülőgépek is villognak, amelyek vizuálisan jelzik helyzetüket. Állítsa be az egyszerű villogó bemutató modellt, és kösse az elektromos alkatrészeket a kapcsolási rajz segítségével. A kondenzátor mindenekelőtt egy üres töltőraktár. Amíg töltődik, nem áramolhat alapáram a T2-be, a LED1 kialszik. Csak akkor, ha a kondenzátor kellően feltöltött, az alapáram újra áramlik, és a lámpa újra bekapcsol. {{:aramrendszer4.jpg?400|}} =====10. Váltakozó villogó:===== {{:elektronika5.jpg?400|}} "Szigorúan váltakozó" - ez a következő áramkört jelenti, amelyet az összeszerelési utasításoknak megfelelően állított be. Amint az a kapcsolási rajzból látható, csak három másik alkatrész van hozzáadva (egy kondenzátor, egy LED és egy ellenállás). Az ellenállást és a kondenzátort a LED2 vezérlésére használják. A LED kigyulladásának oka a két tranzisztor jelenlegi erősítése. Ez az erősítés elegendő a hatékony érintőkapcsolóhoz. Miért az R1 ellenállás? Védi a két tranzisztort a túl sok áramtól, amely az alapra kerülne, ha közvetlenül csatlakoztatná a két érintkezőt. {{:aramrendszer6.jpg?400|}} =====Elektronikai modul:===== {{:electronics-modul.jpg?200|}} Az elektronikai modul a PROFI Electronics építőipari készletében található. Ez egy kicsi számítógépnek felel meg, bár nem olyan nagy teljesítményű, mint egy PC, de tökéletesen megfelelő az alábbi ellenőrzési feladatokhoz. Az elektronikai modult maga nem programozhatja. Inkább a különféle programokat tartósan tárolják a modulban. Attól függően, hogy melyik modellt szeretné irányítani, kiválaszthatja a megfelelő programot az öt kis csúszó kapcsoló segítségével, és futtathatja. {{:aramrendszer7.jpg?200|}} **Tápegység** Az elektronikai modul csak akkor működik, ha 9 V-os tápegységhez csatlakoztatja. Ehhez az elemtartót 9 V-os akkumulátorral használja. Ügyeljen a helyes polaritásra a csatlakoztatáskor (piros = plusz). Ha a modul áramellátása megfelelő, a zöld LED kigyullad. **I1 - I3 bemenetek:** Ezekhez a bemenetekhez fischertechnik érzékelőket csatlakoztathat. Információt nyújtanak a modulnak. Az érzékelők a gomb, a fototranzisztor, a hőérzékeny ellenállás, de az elektronikus áramkörök is. **M1 és M2 motor kimenetek:** A kimenetekhez motor, lámpa (LED) vagy elektronikus áramkör csatlakoztatható. A kimenetek kapcsolásának módja a kiválasztott programtól és a bemenetek állapotától függ. **Csúsztatható kapcsoló (DIP kapcsoló) 1-5:** Az öt csúszó kapcsoló, más néven DIP kapcsoló helyzete meghatározza az elektronikai modul funkcióját. Ezekkel a kapcsolókkal állíthatja be a kívánt programot. Győződjön meg arról, hogy a DIP kapcsolók a megfelelő modellhez szükséges helyzetben vannak. Minden kapcsolónak két állása van: „ON” (fel) és „OFF” (lefelé). A kísérletek elején állítsa az összes DIP kapcsolót "OFF" helyzetbe. **Fontos:** Az áramellátás bekapcsolásakor az elektronikai modul ellenőrzi, hogy melyik programot kell futtatnia. Ezért először mindig állítsa be a kívánt programot, majd csatlakoztassa az áramellátást. =====11. Körhinta elektronikai modullal:===== {{:elektronika10.jpg?400|}} Ha a DIP5 DIP kapcsolót "OFF" állásba kapcsolja, akkor az úgynevezett alapprogram aktiválódig. Ez egy univerzális program, amellyel számos modellt vezérelhet. Használja újra a körhintát az alapprogram gyakorlataihoz. Csatlakoztassa az elektromos alkatrészeket az elektronikai modulhoz, a szerelési útmutatóban leírtak szerint. Az 1-4 tolókapcsolók speciális funkciókkal rendelkeznek az alapprogramban: DIP1 - DIP3: Megfordítja a bemenetek funkcióját. Ez a függvény z. B. szükséges a fénysorompó használatakor. Itt az 1-3 DIP kapcsolók "ON" állásba vannak állítva. A bemenet akkor aktiválódig, amikor a fénysorompó megszakad. =====12. Hajó Hinta:===== {{:elektronika13.jpg?400|}} A hajó lengése az első modell, amelyet egy speciális programmal irányíthat. Használja a szerelési utasításokat a modell felépítéséhez és az elektromos alkatrészek csatlakoztatásához az elektronikai modulhoz. Az összes szenzor és működtető, amelyet eddig ismer, a hajó lengési modelljébe van beépítve. A tolókapcsolót a hinta elindításához használják. Ha ez eléri a gombot, a motor polaritása megfordul, és a lengés a másik irányba mozog, amíg a gombot ismét nem aktiválják, és a forgásirány megváltozik. Ez addig folytatódik, amíg a tolókapcsolót nem működtetik (nyitják). A hinta addig mozog vissza, amíg meg nem szakítja a fénysugarat a fénysorompótól. Ebben a helyzetben az utasok felszállhatnak és leszállhatnak. Ezután a csúszó kapcsolóval újraindul a lengési folyamat. =====13. Riasztó berendezés:===== {{:elektronika3.jpg?400|}} A riasztórendszer a második modell, amelyre külön program van. Ehhez állítsa be a riasztórendszert az összeszerelési útmutató alapján, és csatlakoztassa az elektromos alkatrészeket az elektronikai modulhoz. Hogyan kell kinéznie? Amint az ajtót kinyitják, a piros lámpa (LED) villogni kezd. Amikor az ajtó ismét becsukódik, a LED továbbra is villog. A LED csak akkor alszik ki, amikor megnyom egy másik gombot (amely kikapcsolja a riasztórendszert). A speciális programmal valódi riasztórendszert lehet építeni. Használhatja akár szobája ajtajának illetéktelen behatolás elleni biztosítására is. =====14. Ventilátor:===== {{:elektronika16.jpg?400|}} Nyár van, süt a nap, és nincs szellő. Még jó, hogy a rajongói modell megtalálható a készletben. Használja az összeszerelési utasításokat a ventilátor összeszereléséhez és az elektromos alkatrészek bekötéséhez. Most azonban egy olyan alkatrészre van szüksége, amelyet még nem magyaráztak - az NTC termisztort. =====Ntc termisztor:===== {{:524326_electronics_ntc-widerstand.jpg?200|}} Az NTC termisztorok félvezető ellenállások, amelyek hőmérséklet függőek. Erősen negatív hőmérsékleti együtthatóval rendelkeznek. Ezért hívják őket NTC ellenállásoknak is (NTC = Negative Temperature Coefficient). Az NTC ellenállások a hőmérséklet emelkedésével csökkentik ellenállási értéküket, majd jobban vezetnek. Amikor a hőmérséklet csökken, az ellenállás értéke növekszik, és kevesebbet vezetnek. Mivel az ellenállási értékek hőmérséklet függőek, ezeket nem számítják ki. Az adatlapok jelleg görbéiből olvashatók le. A ventilátor egy bizonyos hőmérsékleten indul, amelyet a potenciométerrel beállíthat. Minél melegebb, annál gyorsabban kell működnie a ventilátornak. A ventilátor egyébként forgathatóan van felszerelve. Ott forgathatja, ahol csak akarja. =====15. Fürdőszoba szellőző:===== Ha egy fürdőszobát nem lehet szellőztetni az ablak kinyitásával, akkor azt mechanikusan kell szellőztetni. Lehet, hogy ezt nyilvános WC-kből ismeri, amikor a ventilátor automatikusan bekapcsol. A fischertechnik fürdőszobai szellőzésével a ventilátor bekapcsol, amikor a lámpa bekapcsol. Ha újra kikapcsolja a lámpát, a ventilátor néhány másodpercig tovább működik, és kialszik. A potenciométerrel beállíthatja, hogy hány másodpercig működjön. (0,5 mp - 5 mp). =====16. Tolóajtó:===== {{:elektronika2.jpg?400|}} Gyakran találhat tolóajtókat a középületekben, például üzletek bejárataként, orvosi rendelőknél és még sok minden máshol. A tolóajtó előnye, hogy fénykorlátok, közelségi kapcsolók és érintőgombok segítségével nyitható és zárható. **Hogyan működjön a tolóajtó?** Elindítja a programot, és az ajtó becsukódik. Ugyanakkor a lámpa pirosra vált. Az érintőkapcsoló biztosítja a kapu újbóli kinyitását. Ha az ajtó nyitva van, a közlekedési lámpa zöldre vált. A belső időzítő biztosítja, hogy az ajtó a beállított idő után ismét becsukódjon. Előtte a lámpa pirosra ugrik. Az idő 2 és 5 másodperc között állítható be a potenciométerrel. Biztonsági áramkör biztosítja az ajtó újbóli kinyitását, ha a beépített fénysorompó megszakad. Ha a fénysorompó szabad, az ajtó a beállított idő után becsukódik. **Speciális programok a digitális technológiához** Miután foglalkozott a készlet összes modelljével, meg akarjuk mutatni, hogy mely funkciók vannak még az elektronikai modulban. Ezeket a funkciókat minden bizonnyal felhasználhatja saját modellötleteihez. Rendelkezésre állnak olyan programok, amelyekkel logikai áramköröket állíthat be (monoflop, flip-flop, ÉS és VAGY funkciók). Természetesen csak akkor szórakoztató, ha több PROFI Electronics modult kapcsol össze egymással. Mivel ez meghaladja a készlet hatókörét, ezekről a funkciókról az interneten talál információt a fischertechnik honlap www.fischertechnik.de "Letöltések" részében. =====Hibaelhárítás===== Mindig frusztráló, ha épített egy modellt, és nem úgy működik, ahogy szeretné. Tehát itt van néhány tipp a felmerülő hibák kijavításához. **Kábel és Dugó** Győződjön meg arról, hogy a csatlakozó érintkezésben van a sodrott huzallal a felszereléskor. Ezt tesztelheti az akkumulátorral és a lámpával. Használhatja a leírt folytonossági tesztert is. **Tápegység** Ha ACCU-csomagot vagy akkumulátort használ, győződjön meg arról, hogy van-e még elegendő energia. Teszteld ezt lámpával. **Helyes polaritás** Bizonyos alkatrészek (kondenzátor, tranzisztor, fototranzisztor, LED) esetében biztosítani kell a csatlakozások helyes polaritását. Győződjön meg arról, hogy a tranzisztor szilárdan van-e a mellékelt aljzatban, és hogy a csapok érintkeznek-e vele. **Az elektronikai modul DIP kapcsolóinak beállítása** Ahhoz, hogy az elektronikai modul a megfelelő programot hajthassa végre, a DIP kapcsolókat helyesen kell beállítani. Az egyes modellek kapcsolóállása megtalálható a szerelési útmutatóban vagy a mellékelt füzetben. **Fontos:** A beállított programról csak akkor kérdezünk, ha az elektronikai modul be van kapcsolva. Ha közben megváltoztatja a programot, akkor röviden meg kell szakítania az áramellátást, hogy az új program aktíválódjon. **Még intelligensebb irányítás - fischertechnik ROBOTICS** Reméljük, hogy tetszett a modellek irányítása a PROFI Electronics készletből. Talán néhány modellötletet megvalósít, és az elektronikai modul segítségével irányítja őket. Egy bizonyos ponton biztosan eljut egy olyan ponthoz, ahol az alapprogram már nem elegendő a modellek helyes irányításához, és nem áll rendelkezésre megfelelő speciális program. Lehet, hogy modellje több motort és több gombot tartalmaz, és egy bizonyos technikai folyamatot szeretne megvalósítani. Akkor készen áll a vezérléstechnika következő szintjére. A fischertechnik ROBOTICS program. Van egy vezérlő modul, az úgynevezett TXT vezérlő, amellyel egyszerre négy motort vezérelhet. Nyolc bemenettel rendelkezik gombokhoz, fotótranzisztorokhoz vagy reed érintkezőkhöz is. Használhatja a Bluetooth-ot, a WiFi-t és még sok minden mást. {{:logohossz.jpg?400|}}