Elektronik für Bastler

Elektronik ist seit geraumer Zeit ein beliebtes Hobby. Es wurde vielleicht mit der Erfindung des Radios in den frühen 20er Jahren populärth Jahrhundert. In den 1950er und 60er Jahren stand Audio im Vordergrund. Hobbyisten zeigen jetzt Interesse an einer Vielzahl anderer Dinge wie Computer-Kits und Mikros. In diesem Beitrag konzentrieren wir uns auf die Elektronik für Bastler.

Veröffentlichungen haben die Hobbyaspekte der Elektronik immer ernst genommen, und jetzt gibt es viele Websites, die sich auf Elektronik als Hobby konzentrieren. Es gibt zahlreiche Teilnehmer in dieser Community und die Anzahl der Teilnehmer wächst weiter. Zu den Hobbyisten gehören auch viele arbeitende Ingenieure.

Um ein Hobbyist zu werden, müssen Sie die Mechanismen einiger gängiger elektronischer Teile verstehen.

Dinge, mit denen Sie vertraut sein sollten         

Jetzt werden wir einige elektronische Teile besprechen, die Sie verstehen müssen, um ein Hobbyist zu werden. Stellen Sie sicher, dass Sie zumindest mit diesen Teilen vertraut sind, bevor Sie in Aktion treten.

Widerstände

Widerstände werden verwendet, um den Strom zu begrenzen und aktive Komponenten so zu schützen, dass sie nicht beschädigt werden. Der Laststrom und die Art der aktiven Komponente bestimmen die Auswahl des Widerstandswertes. Für Metallfilm- und Kohlenstoffwiderstände werden gedruckte Farbcodes verwendet, um Werte zu erkennen.

Als Elektronik-Hobbyist müssen Sie in der Lage sein, den Farbcode zu lesen und Widerstandswerte zu identifizieren. Wenn Sie eine Tech-Schule besuchen, erhalten Sie zu Beginn des Kurses einen Widerstandsfarbcode. Glücklicherweise ist das Lesen des Widerstandsfarbcodes sehr einfach zu erlernen.

Die Nummern sind auf drahtgewickelten Widerständen angegeben. Ein Widerstand hat keine Polarität und kann beliebig angeschlossen werden. Wenn Sie sich wirklich für Elektronik für Bastler interessieren, müssen Sie klare Vorstellungen über Widerstände haben.

Kondensator

Kondensatoren werden üblicherweise in Polypropylen-, Keramikscheiben-, Elektrolyt- und Tantaltypen gesehen. Tantal- und Elektrolyttypen haben eine Polarität und müssen korrekt und streng ausgerichtet sein. Das Schaltbild bestimmt die Ausrichtung.

Die Leckagecharakteristik von Tantalkondensatoren ist vernachlässigbar. Diese Kondensatoren sind auch für ihre Genauigkeit bekannt. Der kapazitive Wert wird normalerweise auf diese Kondensatoren geschrieben. Für die beiden anderen Typen werden spezielle Zahlen verwendet, um den Wert zu codieren.

Diode

Grundsätzlich werden Dioden als Leuchtdioden, Zener und Gleichrichter eingestuft. 1N4007 ist die am häufigsten verwendete Gleichrichterdiode und hat eine Nennleistung von 1 Ampere. Diese Nennleistung kann erhöht werden, wenn viele Dioden parallel geschaltet sind oder eine einzelne Diode mit höherer Nennleistung verwendet wird. Die Diskussion über Elektronik für Bastler ist ohne die Diskussion über Dioden unvollständig.

Sie können die Spannung mithilfe von Zenerdioden begrenzen. Gemäß den Nennspannungen kann die Spannung auf einen bestimmten Wert begrenzt werden. LEDs können Licht emittieren und sind in mehreren Farben erhältlich. Sie arbeiten grundsätzlich als Gleichrichterdioden.

SCR und TRIACS

Diese Geräte werden zum Umschalten der Wechselspannung verwendet. Sie können sie mit Transistoren vergleichen, da sie in Bezug auf Masse über einen separaten Triggeranschluss verfügen. Ihre spezifischen Datenblätter identifizieren ihre Leads. Die meisten von ihnen kommen mit Bleiorientierungen.

Es gibt einige Gründe, warum diese Geräte nicht wie Transistoren sind. Erstens sind SCRs nicht linear und erfordern Parameter des kritischen Gate-Zündens. Zweitens kann die Auslösung nicht erfolgen, wenn der Strom relativ niedrig ist. Und drittens können sie nicht mit Gleichströmen arbeiten; Sie können nur mit Wechselströmen funktionieren.

Transistoren     

Wenn wir über Elektronik für Bastler sprechen, ist die Diskussion ohne Bezug auf Transistoren unvollständig. Jeder Bastler muss mit Transistoren vertraut sein, denn dieser elektronische Teil ist einer der wichtigsten.

Transistoren gibt es in verschiedenen Größen, Formen und Konfigurationen. Ein Transistor kann PNP oder NPN sein und sie sind komplementär. Datenblätter und externe Darstellungen können Ihnen helfen, sie zu erkennen und zu unterscheiden. Wenn Sie mehr über Elektronik für Bastler erfahren möchten, müssen Sie Transistoren verstehen. 

Wie andere aktive Komponenten haben Transistoren ihre eigenen Durchbruchschwellen. Sie sollten sich sofort auf das Datenblatt beziehen, wenn Sie die Parameter des Geräts kennen müssen, mit dem Sie arbeiten.

Ohm'sches Gesetz

Als Elektronik-Hobbyist müssen Sie das Ohmsche Gesetz kennen. Dies ist eines der wichtigsten Dinge zu lernen, und zum Glück ist es auch eines der am einfachsten zu lernenden Dinge. Sie werden dieses Grundwissen unterwegs sehr nützlich finden.

Wenn Sie herausfinden können, wie viel Strom Ihr Gerät verbraucht, können Sie die Akkulaufzeit leicht abschätzen. Dies ist, was Ohmsches Gesetz Ihnen helfen kann. Ein Verständnis des Ohmschen Gesetzes wird Ihnen viele Dinge leichter machen.

Mikrocontroller

Ja, es ist wahr, dass Sie einige coole Dinge erstellen können, ohne Mikrocontroller zu verwenden. Sie können Nicht-Mikrocontroller-ICs und diskrete Komponenten verwenden. Sie müssen jedoch mit Mikrocontrollern vertraut sein, wenn Sie dieses Hobby auf die nächste Stufe heben möchten.

Wenn Sie nicht wissen, wie man Mikrocontroller verwendet, werden Sie einige Projekte als kostspielig, schwierig oder sogar unmöglich empfinden. Heutzutage werden eigenständige Mikrocontroller immer häufiger eingesetzt, und die meisten Menschen sind mit ihnen vertraut.

Wenn Sie gerade anfangen, mit Arduino oder ähnlichen Boards zu experimentieren, werden Sie eine neue, erstaunliche Welt erkunden. Sie müssen mit Mikrocontrollern vertraut sein, wenn Sie mehr über Elektronik für Hobbyisten erfahren möchten.

Wichtige Fähigkeiten für Elektronik-Hobbyisten

Es gibt einige sehr wichtige Fähigkeiten, die Sie als Hobbyist erwerben müssen. Wenn Sie mehr und mehr über Elektronik für Bastler lernen, werden Sie auch feststellen, dass die Reise nicht immer reibungslos verläuft. Wenn Sie nicht über die erforderlichen Fähigkeiten verfügen, werden Sie auf unzählige Probleme stoßen. Im Folgenden konzentrieren wir uns auf einige dieser wichtigen Fähigkeiten.

Grundlegende Elektronik

In der Grundelektronik sind viele Dinge enthalten. Wenn Sie die Grundelektronik gut beherrschen möchten, müssen Sie wissen, wie Wechsel- und Gleichströme, elektronischer Fluss, Schaltungsanalyse, Ohmsches Gesetz und vieles mehr.

Eine weitere missverstandene und verwirrende Angelegenheit ist die elektrische Erdung. Wenn Sie keine klare Vorstellung von dem Thema haben, versuchen Sie, so viel wie möglich zu lernen. Die Stromrichtung ist ein weiteres verwirrendes Thema. Der Stromfluss kann von positiv nach negativ oder umgekehrt sein.

Es ist auch wichtig, drei Haupttypen von Schaltkreisen kennenzulernen. Sie müssen verstehen, wie sich Dinge wie Strom und Spannung verhalten. Ihr Lernkurs hängt davon ab, wie viel Sie bereits wissen. Wenn Sie sich wirklich mit Elektronik für Bastler beschäftigen möchten, lernen Sie so viel wie möglich über grundlegende Elektronik.

Verwenden eines DMM

Wenn Sie ein Elektronik-Hobbyist werden möchten, ist die Verwendung eines Digitalmultimeters eines der wichtigsten Dinge, die Sie lernen müssen. Egal was Sie tun, Sie werden immer dieses unverzichtbare Gerät benötigen.

Mit einem digitalen Multimeter werden Sie Schaltkreise überprüfen, Widerstand, Strom und Spannung messen. Bei einigen Messgeräten können Sie auch Kapazität, Frequenz und Beta des Transistors messen. Wählen Sie ein DMM mit erweiterten Funktionen, damit Sie es für komplexe Projekte verwenden können.

Löten

Wenn Sie ein Elektronik-Hobbyist werden möchten, müssen Sie auch einige praktische Fähigkeiten haben. Löten ist eine dieser Fähigkeiten. Glücklicherweise ist es sehr einfach, diese Fähigkeit zu erlernen. Um die Elektronik für Bastler zu erkunden, müssen Sie wissen, wie man lötet. Dies gehört zu den wichtigsten Fähigkeiten.

Um diese Fähigkeit zu verbessern, müssen Sie sie regelmäßig üben. Das Lesen über das Löten reicht nicht aus. Sie müssen es tun, um es zu lernen. Mit kostengünstigen Kits können Sie Lötfähigkeiten von Anbietern erlernen. Video-Tutorials können Ihnen auch beim Erlernen des Lötens helfen.

C Programmierung

Als Elektronik-Enthusiast sollten Sie mit mindestens einer Programmiersprache vertraut sein. Es gibt Gründe, warum wir C empfehlen. Dies ist die Sprache der Wahl für eingebettete Programmierer. Sie programmieren entweder in C oder in C ++.

Und wenn es um Betriebssysteme geht, werden sie normalerweise in C geschrieben. Für viele Programmierer ist Python die Sprache der Wahl. Aber C ist immer noch sehr beliebt.

Sie benötigen Zeit und Geduld, um eine Programmiersprache zu beherrschen. Für ein Projekt auf Hobby-Ebene müssen Sie die Sprache jedoch nicht beherrschen. Sie benötigen nur einige Kenntnisse der Programmiersprache. Wenn wir über Elektronik für Bastler sprechen, sollten wir die Programmierung nicht überspringen.

Es gibt zahlreiche Tutorials, mit denen Sie die C-Programmierung erlernen können. Für den richtigen Lernenden mangelt es nicht an Ressourcen.

Digitale Logik

Selbst wenn Sie ein erfahrener Enthusiast sind, können Sie die Grundlagen vergessen, weil es so viele Dinge zu lernen gibt. Für einen Elektronik-Enthusiasten ist es wichtig, die Grundtore der digitalen Logik zu kennen.

Es gibt viele Tutorials, die Ihnen helfen können, Funktionen wie AND, NOT, OR, NOR, NAND und mehr kennenzulernen. Um Ihr Gehirn scharf zu halten, überarbeiten Sie die Boolesche Algebra und die Wahrheitstabellen.

Logik ist nicht nur wichtig, um das Programmieren zu lernen, sondern auch um einfache Schaltkreise zu verstehen. Wenn wir über Elektronik für Bastler sprechen, dürfen wir diese einfache Sache nicht vergessen.

Schematische Symbole

Als Elektronik-Enthusiast müssen Sie in der Lage sein, Schaltpläne zu lesen und zu erstellen. Bevor Sie jedoch in Aktion treten, sollten Sie sich mit verschiedenen elektronischen Komponenten vertraut machen. Sie müssen wissen, welche elektronische Komponente welchem Symbol entspricht. Sie müssen sich nicht viel Mühe geben, wenn Sie nur das Grundverständnis haben wollen.

Nach Abschluss einiger Projekte können Sie sich leichter an die Schaltplansymbole und die entsprechenden Komponenten erinnern. Sie können den Lernprozess mithilfe eines PCs beschleunigen. Wenn Sie die grundlegenden elektronischen Komponenten verstehen, können Sie in Kürze Schaltpläne für Ihr eigenes Projekt skizzieren.

PCB Layout Design

Elektronische Komponenten werden elektrisch verbunden und von einer Leiterplatte mechanisch unterstützt. Komponenten werden normalerweise so auf die Leiterplatte gelötet, dass sie mechanisch befestigt und elektrisch verbunden sind.

Fast alle elektronischen Produkte haben Leiterplatten. Passive Schaltkästen und einige andere elektrische Produkte verwenden sie ebenfalls. Eine Diskussion über Elektronik für Bastler ist unvollständig, wenn wir nicht über Leiterplatten sprechen.

Punkt-zu-Punkt-Konstruktion und Drahtwicklung sind zwei Alternativen zu Leiterplatten. Obwohl diese Alternativen früher beliebt waren, werden sie heute nur noch selten verwendet. Wenn Sie eine Leiterplatte verwenden, ist ein zusätzlicher Entwurfsaufwand erforderlich. Sie können jedoch die Herstellung und Montage automatisieren.

Um die Layoutarbeit zu vereinfachen, können Sie eine spezielle CAD-Software verwenden. Und wenn Sie Schaltungen in großem Maßstab herstellen müssen, sollten Sie Leiterplatten verwenden, da dies eine billigere und schnellere Möglichkeit ist, Schaltungen herzustellen. Bei dieser Methode werden Komponenten in nur einem Arbeitsgang verdrahtet und montiert.

Sie können viele Leiterplatten gleichzeitig herstellen, während Sie das Layout nur einmal ausführen. Sie können Leiterplatten auch manuell herstellen.

Fertig machen

Um als Elektronik-Hobbyist anfangen zu können, benötigen Sie ein Kit. Wenn es um Elektronik für Bastler geht, ist der Einstieg der wichtigste Teil des Prozesses. Das Arduino Starter Kit ist ein erstaunliches Kit, das Ihnen den Einstieg erleichtert. Der Hauptvorteil des projektbasierten Lernens besteht darin, dass das Kit Ihnen alles bietet, was Sie zum Abschließen des Projekts benötigen.

Egal, ob Sie ein erfahrener oder unerfahrener Hobbyist sind, Sie werden das Kit unglaublich hilfreich finden. Es ist kein Löten erforderlich, da das Kit ein lötfreies Steckbrett enthält. Neben dem Arduino Starter Kit gibt es noch einige andere Kits, die Ihnen den Einstieg als Hobbyist erleichtern können.

Mit dem Arduino-Kit können Sie in nur wenigen Tagen bis zu 15 Projekte abschließen. Obwohl es sich nicht um sehr einfache Projekte handelt, können Sie sie ausführen, wenn Sie in die Dinge vertieft sind. Wenn Sie wirklich neugierig sind, können Sie Raspberry Pi und andere Plattformen ausprobieren. Wenn wir über Elektronik für Bastler sprechen, müssen wir uns auf jede mögliche Alternative konzentrieren.

Erfahren Sie, wie Sie eine Schaltung debuggen

Das Debuggen einer Schaltung ist eines der wichtigsten Dinge für einen Elektronik-Enthusiasten. Das Debuggen kann eine Kontrollflussanalyse beinhalten. Interaktives Debuggen, Integrationstests, Komponententests, Speicherauszüge und Protokolldateianalyse.

Wenn Sie zum ersten Mal eine komplizierte Schaltung erstellen, funktioniert die Schaltung möglicherweise nicht richtig. Es können Probleme wie fehlerhafte Teile, Verbindungsfehler und fehlerhafte Geräteeinstellungen auftreten. Aufgrund der Komplexität der Schaltung fühlen Sie sich möglicherweise überfordert, und es fällt Ihnen möglicherweise schwer, den Fehler herauszufinden.

Wenn Sie sich dem Problem jedoch strategisch und systematisch nähern, können Sie eine Schaltung debuggen. Sie müssen verschiedene Hypothesen testen, den fehlerhaften Schaltkreis auf unterschiedliche Weise messen und beobachten.

Es ist auch wahr, dass Sie eine Schaltung nur dann debuggen können, wenn Sie den Mechanismus vollständig verstanden haben. Wenn Sie vorwärts gehen, werden Sie das Vergnügen haben zu lernen.

Wenn Sie die Welt der Elektronik für Bastler erkunden möchten, müssen Sie wissen, wie man eine Schaltung debuggt. Dazu benötigen Sie fast immer zwei Werkzeuge: ein Oszilloskop und ein Digitalmultimeter.

Fazit

Das Hobby der Elektronik besteht nicht nur darin, einige Sensoren anzuschließen oder einen Mikrocontroller zu codieren. Sie müssen die Bausteine verstehen, damit Sie die Schaltkreise verbessern können. Der beste Weg, um loszulegen, besteht darin, ein Basisset zu kaufen und mit der Arbeit zu beginnen. Wenn Sie eine Schaltung machen und es wirklich funktioniert, werden Sie sich sicherlich glücklich fühlen.

Wenn wir über Elektronik für Hobbyisten sprechen, vergessen wir oft, uns auf den lustigen Teil zu konzentrieren. Sie werden sich über das Endergebnis freuen, aber Sie werden auch die Komplexität Ihrer Projekte genießen. Hier geht es nicht nur darum, das Ziel zu erreichen. Hier geht es auch um den Nervenkitzel der Reise.