当前位置:首页 > 科学研究 > 电子编程 > 正文内容

电子制作|启程前的入门知识

RonWang1年前 (2022-12-12)电子编程851

电子制作是一件充满乐趣和成就感的活动,也许在开始时会有一些挑战或者坎坷,慢慢的当你踏入电子制作的世界之后,我相信你肯定再也停不下脚步,本部分电子制作的入门知识将主要围绕:工具、元器件和电路基础三个部分来您步入电子制作的神奇世界。

电子制作并非是专业电子工程师或者技术人员的独享乐趣,任何人只要你感兴趣或者准备尝试一些都是可以的,尤其是那些对世界充满好奇的青少年们,你们在每天接触这么多电子设备时,一定会好奇手机的屏幕是怎么亮起来的?为何一按开关电灯就亮起来了?电风扇怎么会转起来的?我是不是可以也自己动手做一台自己的小风扇呢?我的回答是可以的,从现在我们将开始手把手的教你动手做一些电子产品,你会在动手过程中,体验成功和喜悦,也会有犯错和失败的时候,这些经历将会让你受益终生。

当你观察日常生活中的电器和万物运转时你会思考,在做电子制作的过程中你也需要多加思考,想明白这些东西的工作原理。同时,你也会把你在学校学习到的数学和功底应用其中,这不但会提升你的物理知识,而且是你将枯燥的数学理论知识应用到实践中的绝佳机会。本系列内容是希望观众或者读者先动手做起来,然后再结合实践总结去研究和丰富理论知识。

Electronics tools soldering

1. 工具部分

任何的小制作都离不开一些基础的工具,因为有了这些工具的帮助我们做事会事半功倍,可以让我们将更多精力聚焦在制作本身上。开始练习和学习的小工具价格不需要太昂贵,但是必须要合适和顺手,尤其是在你刚开始制作东西时,功能和结构简单的工具操作起来更容易上手,在你慢慢熟练了这些工具,你可以买一些功能复杂、更高精尖的、价格更昂贵的工具。初开始主要是学习基础的操作和功能,价格便宜的工具在你不熟练操作时,即使搞坏了,搞砸了也没关系。就如同刚开始学习骑车时,你父母一定不会给你买一辆捷安特自行车给你练习,而是给你一辆普通自行车去学习和练习。

最基本的电子工具制作套装包括:万用表、电烙铁、钳子、镊子、剪刀、螺丝刀、面包板及焊锡丝、助焊剂或松香盒等。

1.1 电子制作基础工具介绍

电烙铁

电烙铁的种类主要有笔试的,台式及智能型,作为入门初学者,一款百元以内的电烙铁就足够我们使用。电烙铁同时还需要一些周边的配件,焊锡焊料、烙铁架、吸锡带等。

钳子

尖嘴钳,主要是用在折弯或者扭一些硬的金属线等,还可以用剪口剪切电线等。钳子的绝缘和防滑手柄,可以用来夹持和固定一些电子元器件等。

剪线钳,主要是用于电子元器件的管脚剪切等,导线的切断或者将切口整理平齐等。

剥线钳,剥线钳是用来剥掉导线的外绝缘层的特殊钳子,根据导线的外经不同,使用不同的刀口进行剥线,合适的剥线钳可以使导线的制作更加容易、方便和可靠。

螺丝刀

螺丝刀也是常用的工具之一,主要是用来安装和拆卸螺丝。至少应该有一把“十”字和一把“一”字的螺丝刀。

万用表 Multimeter

万用表种类很多,价格也是从几十元到几千元不等,作为入门推荐购买一个低价格的数字万用表(不超过100元)。即使你以后会买更好的。你还会需要购买另外一个万用表,因为经常你会需要同时测量多个参数。我们的相关试验需要用的主要功能有DC直流电压测量,DC直流电流测量,电阻测量和通路测试。除了以上功能,其它的功能都可以说基本不会用到的。

无焊接面包板

无焊接面包板主要适用于快速搭建电路,测试电子设计是否能够满足设计需求。将元器件的管脚插入面包板的插孔,插孔背面的金属条将一竖列的插孔连接起来,无焊接面包板主要有迷你款,半式400孔和标准800孔三种。面包板价格便宜,可以多买几块备用。

导线

导线我们常会用到的有常规导线、杜邦线和面包板跳线等。杜邦线是一种两端带有标准杜邦插孔或插针的导线,非常适合面包板的任意连接,软连接场合。杜邦跳线主要是用在面包板的硬连接,就是固定长度的短连接场合。另外,还需要购买一些不同颜色的导线,使用场合不同,还会有不同粗细规格的电线,建议到家购买Hook Wire就是一盒有5-6种颜色相同规格的硅胶或者PVC材质的导线。

1.2 电子制作之导线介绍

如何剥线

需要的工具和元件:导线,钳子,剪线钳

电子制作中导线的使用最基本的,因此我们需要知道如何使用和连接导线。实芯导线、屏蔽导线、多芯导线和双根多芯导线等

实芯导线主要是用在无焊接面包板硬连接,它是由单芯导线和外层的塑料绝缘外皮组成。由于单芯的导线比较粗和硬,容易弯曲和插入面板的插孔中。当使用实芯导线时,你可以购买成套已经做好的面包板导线套装,也可以购买一卷导线剪成自己想要的长度,如果自己制作推荐至少购买三种颜色的导线:红色、黑色和黄色。一般红色做为电源正极线,黑色做负极电源线,而黄色用于其它连接,线路使用不同颜色的电线,方便你调试和排查线路的错误,也更清楚的理解电路连接关系。

多芯导线和双根多芯导线,当连接一些模块或元件时需要用到多芯导线。比如连接功率放大模块和喇叭扬声器的导线,就需要用双根的多芯导线。最好在我们开始试验之前备好这些导线。

屏蔽导线主要是在一些传输信号要求高的场合,外屏蔽层可以把外界的干扰信号屏蔽在外层,从而保证内部信号传输的无干扰。外屏蔽层需要很好的接地连接,这种导线需要剥线钳来精准的剥掉外层绝缘层。

1.3 如何使用工具准备电线(导线)|剥线钳

两种剥线钳

一种是自动剥线方式,只要将线放入合适的刀口,然后握住钳子的把手,钳子的一边会夹住电线,一边刀口会移动将导线的绝缘层剥去。

另一种是手动剥线,就是将导线放入刀口夹紧后,然后靠操作者两手协作,将导线的外绝缘层剥去。你可以根据自己的使用习惯购买相应的剥线钳。

导线的连接

简易扭接

一种简易的扭绞方式连接导线,这个一般应用在没有其它工具、临时连接的场合。其实,在电工的电缆连接中也有扭接方式连接的,但是那个连接方式会更专业和更复杂,这里我们讲解的是临时简易连接导线方式,主要用于多芯导线连接不适用单芯电线连接。

将导线通过剥线钳剥出合适的长度,将两根电线绝缘部分对齐,然后将两根导线露出来的金属导线部分,顺时针或者逆时针拧成一股,一定要两根导线互绕在对方,而不是一根绕在另一根上面。扭接完成后,用绝缘胶布缠绕封闭好,或者使用热缩管将连接点完全封闭起来。

焊接导线(参见下面相关部分)

注:焊接安全,焊接工具表面的温度非常高,可以到200-400摄氏度,同时焊锡丝在熔化时还会伴随着有害的烟雾。骑自行车的总会有翻车的经历,这是规律,常做焊接的工程师也会不小心偶尔被电烙铁灼伤手指,因此在焊接前请认真阅读并遵守以下安全建议:

当你没有焊接东西的时候,一定要把电烙铁放回电烙铁的烙铁架上。

焊接整个过程中佩戴安全眼睛和口罩。一些焊化的焊料有时会飞溅出来,尤其是当你在焊接某个点处在拉力或者弹力作用下的元件时,你绝不希望一滴焊化的焊料飞溅到你的眼睛里。

如果你不小心烫伤了自己,立刻将烫伤的皮肤用凉水一直冲洗一分钟以上,然后涂抹烫伤膏等药物。如果烫伤严重,需要及时就医。

在通风的房间焊接,最好在旁边放一个吸烟的风扇,把焊接的烟雾排除屋外,或者驱散开。

1.4 如何使用工具连接导线|电烙铁、焊锡、助焊剂

元件焊接或者导线焊接过程中,机械手是一个非常有用的工具,这是因为当你焊接时,你总是需要第三只手,一只手拿电烙铁,一只手拿焊料,还需要有一只手来固定你焊接的东西。第三只机械手就是用来帮你固定想要焊接的东西。机械手包含了底座,另一端上面有一个鳄鱼夹,它可以固定物体并使物体离开工作台表面。或者将两根导线分别固定后,在空间的一个位置方便你进行焊接。

焊接准备

如果你之前从未接触过焊接,那么在我们动手焊接之前,请阅读以下文字并仔细的观看视频。

  1. 确保电烙铁完全的热起来,如果是带温度显示的焊台或者平台,会有电烙铁的温度显示。

  2. 在电烙铁座上的清洁海绵或者清洁铜丝球上面擦拭电烙铁的焊头。

  3. 拿一小段焊料接触电烙铁的焊头来给它涂上一层焊锡。涂上焊锡之后,电烙铁的焊头会变得光亮。如果焊锡不熔化,那么估计是由于你的电烙铁还不够热,或者可调节的温度过低,一般焊丝的温度在260摄氏度以上。如果焊锡熔化成球形但不附着到焊头上,可能是焊头太脏或者氧化的缘故,你需要在清洁海绵或者清洁球上清洁焊头。

  4. 将电烙铁的焊头放在导线的焊接处1-2秒钟。

  5. 另一只手将焊锡丝送到正在加热的导线出,在焊锡丝熔化并流向导线时,持续向前送进焊锡丝,使焊接处获得足够的焊锡后停止送丝。

    焊接也是一门技术与艺术相结合的工作,有些人第一次焊接就可以焊接的干净、整洁、饱满。如果你焊接的满是斑点和凹凸不平也不用担心,之后你多多练习几次,你就会摸索出焊接时间的长短、焊锡丝的多少、焊接温度多少和如何运动你的焊头等。但是,提醒你一定要预热你要焊接的元件,并在完全受热后将焊料送入,焊料完全受热熔化均匀后再使焊头离开焊接位置。

焊接导线

  1. 首先,将每个导线的末端剥出一段,然后将多芯导线拧成一股。然后为每端金属多芯导线上锡。

  2. 将一根导线固定,如果有第三只手的工具,你可以将两根导线分别固定后,将两根导线调节到需要焊接的合适位置,然后用焊头加热它们。

  3. 将焊锡丝送到两个导线加热的焊接位置。

  4. 将连接点用热缩管热缩封闭,或者用绝缘胶带缠绕后,两边压住导线约15-20mm。

  5. 整理焊台工具,测试焊接导线。

1.5 如何使用工具测试连接和电路|万用表 、二极管

焊接导线或者前面的扭接的导线做好后,我们需要测试制作导线的连接状况,下面我们就介绍如何测试电路或者导线的通断测试。

万用表的通路测试档

当你将万用表设置到通路测试模式时,将红黑表笔进行短接,万用表的蜂鸣器会发出“哔—哔——”声音。此时,万用表已经准备好通路测试,将万用表笔分别连接到测试导线的两端,如果听到“哔—哔——”的声音,恭喜你,你制作的导线非常成功。如果没有发出声响,请仔细检查导线连接处,必要时,请根据上面制作导线连接的方法重新连接导线并测试。

万用表的通路测试,还会用在测试焊接电路,排除某些“虚焊”或“假焊”的焊点。后面我们在遇到此类问题时会进一步的讲述应用。

2. 元器件部分

2.1 发现和购买电子元器件;

2.2 识别基本电子元器件|电阻

2.3 基本电子元器件|电容

2.4 识别基本电子元器件|二极管

2.5 识别基本电子元器件|LED(发光二极管)

2.6 识别基本电子元器件|三极管

2.7 识别基本电子元器件|集成电路IC

2.8 基本电子元器件|其他元器件

2.9 识别基本电子元器件|表面贴装元器件


3. 电路及电路图知识

3.1 电路三大基本参数|电压 V

3.2 电路三大基本参数|电阻 R

3.3 电路三大基本参数|电流 I

3.4 电路知识之串联和并联电路

3.5 电路知识之欧姆定律 

3.6 电路知识之功率 P

3.7 如何阅读电路原理图 | 正电压优先,从左到右

3.8 如何阅读电路原理图 | 元器件符号,名称与数值

版权声明:本文为原创文章,版权归donstudio所有,欢迎分享本文,转载请保留出处!

本文链接:http://parentscn.com/?id=217

标签: 电子制作