Tudo o que você precisa saber sobre a eletrônica para iniciantes: 12 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Olá de novo. Neste Instructable, cobriremos um tópico muito amplo: tudo. Sei que pode parecer impossível, mas se você pensar bem, nosso mundo inteiro é controlado por circuitos eletrônicos, da gestão da água à produção de café e ao deslocamento para o trabalho / escola. E todos esses dispositivos eletrônicos são controlados por componentes muito semelhantes (resistores, transistores, potenciômetros, capacitores, interruptores e muitos, muitos mais). Todos esses componentes executam uma das seguintes tarefas - receber dados, processar dados e enviar dados. Por exemplo, um mouse (que é uma combinação de várias peças pequenas) mede a posição, um processador de computador pensa sobre essa informação e o monitor do computador move o cursor de acordo com o mouse. Vamos começar este Instructable examinando alguns dos componentes mencionados.

Etapa 1: Mudar

Ahh, o bom e velho switch. Existe um desses em quase todos os circuitos eletrônicos já feitos. Se você tem um bom circuito que não tem, por favor, comente abaixo (baterias de célula tipo moeda + LEDs não contam aqui). De qualquer forma, o switch tem uma função - deixar a eletricidade passar ou não. Não há muito o que dizer sobre esse herói tácito da eletrônica.

Etapa 2: resistores

Os resistores são a base de qualquer circuito. Seria difícil encontrar qualquer PCB (placa de circuito impresso, para leigos) que não tivesse um desses objetos redutores de voltagem vitais. Os resistores são usados para pegar uma voltagem e reduzi-la a uma menor. Não é preciso dizer muito mais sobre esses pequenos componentes vitais.

Etapa 3: Transnistores

Os transistores podem ser confusos, especialmente com todos os diferentes tipos. Essencialmente, um transistor é uma chave semicondutora acionada por uma corrente elétrica. Esses interruptores minúsculos, mas poderosos, vêm em vários modelos diferentes, cada um com finalidades ligeiramente diferentes. Todo circuito moderno capaz de processar dados tem um desses caras.

Etapa 4: Capicitor

Capacitores são um meio de armazenar pequenas quantidades de eletricidade. Funcionam da seguinte maneira: são duas peças de metal divididas por um material não condutor. O tipo de material não condutor, ou dielétrico, determina o tipo de capacitor e para que ele será usado.

Etapa 5: potenciômetros / reostatos

O potenciômetro é um tipo fascinante e importante de resistor variável. Existem 3 pinos - 2 entradas e uma saída. O uso de todos os três pinos o torna mais um sensor para a entrada de dados, ao passo que o uso de dois pinos o torna uma maneira simples e antiga de sufocar a tensão. Se você for como eu, você quer saber como funciona. Basicamente, existe um resistor ao longo do qual uma lâmina ou limpador se move, fazendo com que a distância em que a eletricidade flutue dependendo da posição no limpador / limpador. Isso aumenta ou diminui a resistência. Os potenciômetros geralmente se parecem com a imagem acima, mas sua forma e tamanho podem variar.

Etapa 6: Motor DC sem escova

Essa coisa é muito legal. Eu costumava mostrar a crianças pequenas (tecnicamente elas tinham a minha idade - eu estava na quinta série) o motor DC conectando os terminais a uma bateria de 9V e voilá - girava! Todas as outras crianças estavam com ciúmes (ou assim eu fantasiava). Você também pode controlar a potência do motor. É um dispositivo muito simples - existem duas ou mais bobinas eletromagnéticas que alternam polaridade. Então, há um ímã normal que gira por causa da repulsão dos eletroímãs (ver foto acima).

Etapa 7: Retransmissão

Um relé é uma chave ativada por uma corrente elétrica. Eu fiz um diagrama no meu quadro branco na foto acima. Essencialmente, uma bobina eletromagnética repele um eletrodo magnético, fazendo-o tocar em outro eletrodo, deixando a corrente passar pelo circuito.

Etapa 8: Piezo Buzzer

O Piezo Buzzer é uma das coisas mais irritantes do universo. Quer dizer, quem quer ouvir "BEEP, BEEP, BEEP!" sempre que estamos limpando a geladeira? Ou quando o micro-ondas está tocando, mas você não quer parar de assistir Sherlock e é forçado a suportar "Bip bip, Bip bip, Bip bip". No entanto, esses minúsculos sudo-falantes são uma parte importante do design eletrônico. Se você deseja que seu circuito forneça feedback de áudio, mas não precisa de um alto-falante comum, estes são os componentes essenciais. Eles fazem barulho com uma pequena placa de metal chamada piezo. A eletricidade atravessa o piezo, fazendo-o vibrar muito rápido. Esse movimento torna o ar ondulado, também conhecido como som. O tom do ar ondulado é determinado pela velocidade da vibração, e a velocidade da vibração é determinada pela voltagem.

Etapa 9: Lâmpadas LED

Essas pequenas lâmpadas são tão comuns na eletrônica que é incomum não ter pelo menos 20 delas em sua casa. Eles são pequenos, baratos, eficientes em termos de energia, superbrilhantes e não esquentam. O que há para não gostar? Basicamente, a luz em um LED, ou diodo emissor de luz, é criada pelo movimento do elétron no material semicondutor que é aproximadamente o equivalente ao filamento de uma lâmpada incandescente. Mesmo nos circuitos mais enfadonhos, gosto de colocar pequenos LEDs verdes ou brancos para animar as coisas.

* Aviso: Sempre sufoque a corrente que vai para um LED com algum tipo de resistor. Eles geralmente operam em baixa tensão, em torno de 3,3 volts.

Etapa 10: Microcontroladores

Esta etapa é diferente das demais, pois não se trata de um componente, mas de um tópico. Microcontroladores são computadores simples usados para absorver, interpretar, exibir e responder aos dados. A maioria dos microcontroladores usa todos ou a maioria dos componentes que discutimos. Como existem tantos tipos de microcontroladores, darei a você três dos mais recomendados para iniciantes - Arduino, Raspberry Pi e BeagleBone. Essas três placas são programáveis e podem ser usadas para qualquer número de projetos.

* Isenção de responsabilidade: eu possuo apenas o Arduino e o Raspberry Pi, então não posso garantir o BeagleBone.

Etapa 11: Programação

A programação é incrível. Tenho uma sensação de calor sempre que estou trabalhando em um programa, uma espécie de descarga de adrenalina, mas sem a resposta de luta / fuga. Gostaria de explicar tudo o que sei sobre programação, mas isso demoraria um pouco. Portanto, aqui está a versão condensada: Existem muitas linguagens diferentes que os computadores entendem (C, Python, JavaScript, Ruby, C ++, Java, etc.), e aprender a falar (ou digitar) essas linguagens é uma das melhores coisas que você pode fazer para você mesmo. Depois de aprender o idioma, basta dizer ao computador (ou microcontrolador) o que você deseja que ele faça, e ele obedecerá, após alguma depuração. Mesmo sem um conhecimento básico de programação, você vai afundar antes de entrar no barco metafórico da eletrônica.

Etapa 12: isso é tudo, pessoal

Isso conclui o Instructable. Obrigado por ler e, por favor, dedique um tempo para votar em mim no concurso de eletrônicos para iniciantes, se você gostou deste guia. Sinceramente espero que você se sinta inspirado a adotar o design eletrônico agora.