Эта книга не только о том, как правильно держать паяльник, но и о желании понять «Как оно устроено?», в естественном любопытстве и стремлении сделать что-то своё. Когда на этот остов добавляются знание и практика, любопытство превращается в любознательность, а радиолюбительство становится прекрасным занятием, способным не только развлечь вас в часы досуга, но обогащающим вас опытом, который поможет вам в работе, какую бы профессию вы себе не выбрали. В любой профессиональной деятельности много схожего в подходах и путях поиска решений. Овладеть этим и означает овладеть профессией. Книга будет полезна широкому кругу читателей.
Название: Самоучитель игры на паяльнике Автор: Гололобов В.Н. Издательство: Самиздат Год: 2012 Страниц: 998 Язык: Русский Формат: PDF Качество: отличное Размер: 119Mб
Предисловие ...................................................................................................................................... 12 Макетные платы, не требующие пайки .......................................................................................... 12 Простые правила безопасности ...................................................................................................... 13 Простые советы при работе с паяльником ..................................................................................... 14 Удобная любительская технология изготовления печатных плат ................................................. 15 Другие полезные советы ................................................................................................................. 16 Глава 1. Вокруг паяльника .................................................................................................................. 20 Рабочее место ................................................................................................................................ 20 Инструмент ..................................................................................................................................... 22 Приборы ......................................................................................................................................... 27 Компьютер ...................................................................................................................................... 29 Детали............................................................................................................................................. 31 Блок питания .................................................................................................................................. 34 Глава 2. Первые опыты с электрическими цепями ............................................................................ 36 Что нам понадобится? ..................................................................................................................... 36 Резистор.......................................................................................................................................... 37 Два резистора ................................................................................................................................. 41 Диод................................................................................................................................................ 43 Транзистор ...................................................................................................................................... 44 Что мы получили в итоге? ............................................................................................................... 51 Глава 3. Первая собранная схема ....................................................................................................... 52 Перегретый паяльник ...................................................................................................................... 52 Блок питания .................................................................................................................................. 53 Цифровой вольтметр ...................................................................................................................... 64 Глава 4. Активное и реактивное сопротивления ................................................................................ 66 Ещё немного о резисторе ............................................................................................................... 66 Конденсатор ................................................................................................................................... 67 Катушка индуктивности.................................................................................................................. 71 Колебательный контур .................................................................................................................... 74 Величины и единицы измерения ёмкости и индуктивности ......................................................... 76 Глава 5. Эксперименты с транзистором ............................................................................................. 79 Некоторые свойства транзистора ................................................................................................... 79 Схемы включения транзистора ....................................................................................................... 83 Рабочая точка транзистора ............................................................................................................. 85 Несколько слов о полевом транзисторе ......................................................................................... 88 Выбор транзистора .......................................................................................................................... 89 Глава 6. Обратная связь ...................................................................................................................... 94 Стабилизация рабочей точки и ООС ............................................................................................... 94 Частотные характеристики ............................................................................................................ 100 Положительная обратная связь .................................................................................................... 103 Глава 7. Пополнение рабочего места приборами............................................................................ 109 Генератор синусоидального сигнала ............................................................................................ 109 Генератор прямоугольных импульсов .......................................................................................... 113 Делитель напряжения ................................................................................................................... 116 Реализация схем генераторов ...................................................................................................... 117 Глава 8. Как читать электрические схемы ........................................................................................ 123 Принципиальные схемы – графический язык .............................................................................. 123 Как переводить с языка электрических схем................................................................................ 126 Несколько экспериментов со стабилизаторами .......................................................................... 130 Компенсационный стабилизатор напряжения............................................................................. 133 Схема реального устройства ......................................................................................................... 135 Ещё одно замечание ..................................................................................................................... 136 Глава 9. Разные усилители на транзисторах..................................................................................... 139 Входные усилители низкой частоты ............................................................................................. 139 Выходные усилители ..................................................................................................................... 143 Дифференциальный вход и операционный усилитель ............................................................... 147 Высокочастотные входные усилители и АРУ ................................................................................ 149 Транзисторы в цифровых микросхемах ....................................................................................... 152 Глава 10. Пополнение рабочего места усилителем ......................................................................... 153 Описание одной из схем усилителя ............................................................................................. 153 Использование операционного усилителя................................................................................... 154 Использование микросхемы усилителя мощности...................................................................... 156 Некоторые соображения и рекомендации по сборке усилителя ................................................ 157 Простые правила работы с готовым устройством ........................................................................ 159 В измерениях можно потренироваться за компьютером ............................................................ 160 Глава 11. Токи и сигналы................................................................................................................... 165 Постоянный и переменный ток .................................................................................................... 165 Сигнал ........................................................................................................................................... 167 Что ещё полезно знать о сигналах? .............................................................................................. 169 Глава 12. Радиоприёмник под объективом осциллографа.............................................................. 175 Виртуальный осциллограф и радиоприёмник ............................................................................. 175 Чем приёмник прямого усиления отличается от супергетеродинного? ..................................... 179 Формирование амплитудно-модулированного сигнала ............................................................. 183 Генератор по схеме емкостной трёхточки .................................................................................... 186 Приёмники и передатчики ............................................................................................................ 187 Глава 13. Цифровые микросхемы ..................................................................................................... 189 Формируют ли цифровые микросхемы цифры? .......................................................................... 189 Триггер .......................................................................................................................................... 190 Счёт ............................................................................................................................................... 192 Сумматор ...................................................................................................................................... 195 Логика и цифры ............................................................................................................................. 199 Практическое применение цифровых микросхем ....................................................................... 200 О программах и макетной плате................................................................................................... 203 Глава 14. Датчики .............................................................................................................................. 206 Зачем нужны датчики? .................................................................................................................. 206 Датчик влажности......................................................................................................................... 207 Датчик газа ................................................................................................................................... 208 Датчик давления ........................................................................................................................... 209 Датчик магнитного поля ................................................................................................................ 209 Датчик оптический ........................................................................................................................ 209 Датчик положения (расстояния) ................................................................................................... 210 Датчик температуры..................................................................................................................... 210 Датчик тока ................................................................................................................................... 211 Датчики угла (энкодеры) ............................................................................................................... 211 Датчики ультразвуковые ............................................................................................................... 212 Датчики уровня жидкости ............................................................................................................. 212 Датчики усилия .............................................................................................................................. 213 Датчики ускорения ........................................................................................................................ 214 Детектор потока жидкости и датчик расхода газа ....................................................................... 214 О применении датчиков в любительских условиях ..................................................................... 215 Глава 15. Как разговорить датчик? ................................................................................................... 216 Электрические эквиваленты датчиков ......................................................................................... 216 Напряжение .................................................................................................................................. 216 Резистор........................................................................................................................................ 220 Конденсатор ................................................................................................................................. 222 И ещё один рецепт ........................................................................................................................ 226 Глава 16. Микроконтроллер – это круто? ......................................................................................... 231 Откладываем по оси времени… .................................................................................................... 231 Архитектура микроконтроллера ................................................................................................... 233 Что нужно для работы с микроконтроллером? ........................................................................... 234 Среды разработки микроконтроллеров ....................................................................................... 235 Резюмируя сказанное ................................................................................................................... 240 Глава 17. Пора включить паяльник ................................................................................................... 241 Подготовка ................................................................................................................................... 241 Немного о PCSGU250 ..................................................................................................................... 243 Опыты с диодом ............................................................................................................................ 247 Глава 18. Опыты с конденсаторами, резисторами и транзисторами .............................................. 253 Интегрирующая электрическая цепь ............................................................................................ 253 Дифференцирующая RC цепь ....................................................................................................... 254 Опыты с транзисторами ................................................................................................................ 259 Глава 19. Опыты с индуктивностью и микросхемами (ОУ и 555) .................................................... 267 Дифференцирующая LR цепь ........................................................................................................ 267 Колебательный контур .................................................................................................................. 268 Операционный усилитель ............................................................................................................. 272 Таймер 555 (КР1006ВИ1) ............................................................................................................... 276 Глава 20. Зачем изучать программирование? .................................................................................. 283 То, о чём мы будем говорить дальше........................................................................................... 283 О программировании «в общем» ................................................................................................. 287 Программатор ............................................................................................................................... 288 Программные инструменты .......................................................................................................... 292 Глава 21. Пополняем домашнюю лабораторию .............................................................................. 295 Начало программирования на практике ...................................................................................... 295 Проверка работы программы ....................................................................................................... 305 Глава 22. Продолжаем разрабатывать свой генератор ................................................................... 310 Разбор результатов предыдущего эксперимента ........................................................................ 310 Первое усовершенствование генератора ..................................................................................... 313 То, что следовало бы выкинуть из рассказа ................................................................................. 315 Возвращение к первому усовершенствованию ........................................................................... 318 Глава 23. Пополнение лаборатории (продолжение) ....................................................................... 321 Несколько диапазонов генератора ............................................................................................... 321 Выбор диапазонов генератора прямоугольных импульсов ........................................................ 325 Неприятности с большими числами ............................................................................................. 330 Глава 24. Пополняем домашнюю лабораторию (окончание) ......................................................... 335 Начинаем завершающую работу над программой ...................................................................... 335 Когда же появится сигнал?............................................................................................................ 340 Первая проверка программы........................................................................................................ 346 Зачем нужен режим отладки (debugging)? ................................................................................... 349 Глава 25. Встроенные модули микроконтроллеров ........................................................................ 358 Такие разные микроконтроллеры ................................................................................................ 358 Встроенный модуль АЦП .............................................................................................................. 363 Модуль таймера ............................................................................................................................ 365 Модули последовательного обмена данными ............................................................................ 366 Модуль PWM ................................................................................................................................ 370 Прерывания .................................................................................................................................. 373 Глава 26. Микроконтроллер и некоторые датчики .......................................................................... 377 Датчик температуры..................................................................................................................... 377 Фотодатчик ................................................................................................................................... 379 Свето- и фотодиоды и микроконтроллер ..................................................................................... 384 Микрофон ..................................................................................................................................... 386 Датчики емкостной природы ........................................................................................................ 388 Глава 27. «Живой» радиоприёмник и усилитель ............................................................................. 389 Что нам сегодня понадобится? ..................................................................................................... 389 Радиоприёмник, усилитель низкой частоты ................................................................................ 390 Радиоприёмник, тестовый сигнал ................................................................................................ 392 Радиоприёмник, гетеродин .......................................................................................................... 394 Радиоприёмник, усилитель промежуточной частоты .................................................................. 395 Генератор-пробник испытательного радиосигнала ..................................................................... 396 Глава 28. Осциллограф ...................................................................................................................... 400 Что нам понадобится в этой главе? .............................................................................................. 400 Модуль Arduino и программа Xoscillo .......................................................................................... 401 Как прочитать синусоиду? ............................................................................................................. 405 Реализация сканирующего напряжения ...................................................................................... 407 Реализация передачи данных....................................................................................................... 410 Модернизация процесса сканирования ....................................................................................... 412 Самый дешёвый осциллограф ...................................................................................................... 413 Глава 29. Связь между электронными устройствами ...................................................................... 416 Что нам понадобится? ................................................................................................................... 416 Связи внутри устройств ................................................................................................................. 417 Связь между разными электронными устройствами ................................................................... 418 Что такое протокол? ...................................................................................................................... 421 RS485............................................................................................................................................. 422 SPI.................................................................................................................................................. 423 I2C ................................................................................................................................................. 423 One-wire (1-Wire) ........................................................................................................................... 424 CAN ............................................................................................................................................... 424 Bluetooth ....................................................................................................................................... 425 Wi-Fi .............................................................................................................................................. 425 Что мы получили в результате? .................................................................................................... 426 Глава 30. Передатчик и приёмник данных ....................................................................................... 427 Передатчик ................................................................................................................................... 427 Приёмник ..................................................................................................................................... 431 Второй этап предварительной проверки ..................................................................................... 435 Глава 31. Эксперименты с радиоканалом ........................................................................................ 438 Первые эксперименты с приёмником .......................................................................................... 438 Окончательные эксперименты с приёмником ............................................................................. 446 Что мы получили? ......................................................................................................................... 452 Глава 32. Разрабатываем схему кодового замка ............................................................................. 453 Что нам понадобится? ................................................................................................................... 453 Электронный кодовый замок (с сайта www.radio-portal.ru) ........................................................ 454 Что мы получили? ......................................................................................................................... 464 Глава 33. Разрабатываем регулятор скорости вращения ................................................................ 465 Схема регулятора скорости вращения двигателя постоянного тока ........................................... 465 Микроконтроллер в схеме регулятора скорости вращения ........................................................ 468 Что мы получили? ......................................................................................................................... 479 Глава 34. Такие разные «Мяу» .......................................................................................................... 480 Звуковая сигнализация ................................................................................................................. 480 Эксперименты с микроконтроллером .......................................................................................... 484 Глава 35. Продолжаем знакомство с микроконтроллером ............................................................. 491 Азы программирования ................................................................................................................ 491 Некоторые детали программирования ........................................................................................ 494 И вновь азы программирования ................................................................................................... 497 Глава 36. Микроконтроллер или без него? ...................................................................................... 502 Переключатель ёлочных гирлянд ................................................................................................. 502 Переключатель гирлянд на реле .................................................................................................. 504 Реле на цифровых микросхемах ................................................................................................... 507 Что мы получили? ......................................................................................................................... 510 Глава 37. А не замахнуться ли нам..? ................................................................................................ 511 Какие есть конструкторы-роботы?................................................................................................ 511 Конструктор IE-ROBOPICA .............................................................................................................. 515 Что такое datasheet?..................................................................................................................... 517 Что такое конфигурация МК? ........................................................................................................ 519 Глава 38. Начинаем осваивать микроконтроллер PIC16F887 .......................................................... 521 Что нам понадобится? ................................................................................................................... 521 Первая программа ........................................................................................................................ 522 Нас трудности не пугают. Нам их только подавай! ...................................................................... 525 Что мы получили? ......................................................................................................................... 534 Глава 39. Плата RBX-877V2.0 и программирование ......................................................................... 536 Что нам понадобится? ................................................................................................................... 536 Продолжаем опыты с микроконтроллером ................................................................................. 537 Вновь немного о языке Си ............................................................................................................ 539 Продолжаем опыты с PIC16F887 ................................................................................................... 540 Что мы получили? ......................................................................................................................... 545 Глава 40. В движении жизнь ............................................................................................................. 546 Что нам понадобится? ................................................................................................................... 546 Первые опыты с моторами ........................................................................................................... 547 Программа простого движения .................................................................................................... 549 Первые движения ......................................................................................................................... 554 Что мы получили? ......................................................................................................................... 557 Глава 41. Если что-то мешает движению вперёд ............................................................................. 558 Что нам понадобится? ................................................................................................................... 558 Как работает датчик расстояния? ................................................................................................. 559 Робот движется вперёд ................................................................................................................. 561 Ещё раз о датчике расстояния и АЦП ............................................................................................ 562 Революционный держите шаг! ..................................................................................................... 566 Что мы получили? ......................................................................................................................... 568 Глава 42. Робот ищет свой путь ........................................................................................................ 569 Что нам понадобится? ................................................................................................................... 569 Что представляют собой датчики в наборе IE-ROBOPICA? ........................................................... 569 Эксперимент по использованию датчиков отражения ................................................................ 570 Глава 43. Ручное управление роботом ............................................................................................. 576 Сигналы управления ..................................................................................................................... 576 Что мы получили? ......................................................................................................................... 587 Глава 44. Дочитав руководство к ROBOPICA до конца ..................................................................... 588 Что дальше?.................................................................................................................................. 588 Модификация ручного управления .............................................................................................. 588 Управляем роботом с компьютера ............................................................................................... 590 Программа в Visual Basic ............................................................................................................... 593 Что мы получили? ......................................................................................................................... 599 Глава 45. Управление роботом с компьютера (продолжение) ........................................................ 600 Что нам понадобится? ................................................................................................................... 600 Аппаратный модуль интерфейса COM-IR ..................................................................................... 600 Выбор элементов интерфейса ...................................................................................................... 603 Окончательная сборка интерфейса .............................................................................................. 609 Что мы получили? ......................................................................................................................... 611 Глава 46. Управление с компьютера (продолжение) ....................................................................... 612 Если нет полнофункциональной программы Visual Basic ............................................................ 612 Что мы получили? ......................................................................................................................... 621 Глава 47. Если не хватает 2 кбайт памяти для программы .............................................................. 622 Windows Vista ............................................................................................................................... 622 Linux Fedora 16 ............................................................................................................................... 630 Подведём некоторые итоги .......................................................................................................... 633 Глава 48. Движение робота в программе для SDCC ......................................................................... 634 Файл для работы с модулем PWM (ШИМ) ................................................................................... 634 Первое крушение в моём цехе роботостроения .......................................................................... 640 Переделываем файл motor.h ........................................................................................................ 642 Глава 49. Продолжение работы с компилятором SDCC ................................................................... 646 Что можно сделать, чтобы работать было удобнее? Windows .................................................... 646 Что можно сделать, чтобы работать было удобнее? Linux .......................................................... 653 Что мы получили? ......................................................................................................................... 657 Глава 50. Жидкокристаллический индикатор и компилятор SDCC .................................................. 658 Что такое ЖКИ (он же LCD)? .......................................................................................................... 658 Вывод символа на дисплей робота .............................................................................................. 661 Что ещё нужно выяснить? ............................................................................................................. 667 Глава 51. АЦП и компилятор SDCC .................................................................................................... 672 Описание работы с АЦП в справке к PIC16F887 ............................................................................ 672 Конфигурация порта ............................................................................................................................... 672 Выбор канала ......................................................................................................................................... 673 Опорное напряжение АЦП ..................................................................................................................... 673 Генератор тактовой частоты преобразователя...................................................................................... 673 Форматирование результата.................................................................................................................. 673 Запуск преобразования .......................................................................................................................... 674 Пример процедур преобразования ....................................................................................................... 674 Начинаем создавать свои функции для работы с АЦП................................................................. 676 Преобразование результата работы АЦП в текст ......................................................................... 678 Вывод результата работы АЦП на ЖКИ с компилятором SDCC .................................................... 681 Глава 52. Модуль USART и компилятор SDCC ................................................................................... 684 Несколько слов о модуле USART PIC16F887 ................................................................................. 684 Асинхронный режим EUSART ................................................................................................................. 684 Включение передачи .............................................................................................................................. 685 Передача данных................................................................................................................................... 686 Асинхронная передача ........................................................................................................................... 686 Включение приёмника ........................................................................................................................... 686 Получение данных................................................................................................................................. 686 Асинхронный приём ............................................................................................................................... 687 Регистры USART ..................................................................................................................................... 687 Передача данных через USART ..................................................................................................... 691 Проблемы с прерыванием ............................................................................................................ 693 RB0/INT INTERRUPT ................................................................................................................................ 693 Простая программа проверки прерывания ........................................................................................... 693 Заключение .................................................................................................................................. 694 Глава 53. Самодельный дальномер ................................................................................................. 696 Многозадачность и недорогие микроконтроллеры .................................................................... 696 Дальномер из подручных средств ................................................................................................ 696 Объединение самодельного дальномера и микроконтроллера ................................................ 704 Послесловие ..................................................................................................................................... 713 Вместо последней главы ............................................................................................................... 713 Где в программе транзистор КТ315? ............................................................................................ 715 Приложение А. Программа TINA-TI .................................................................................................. 718 P.S. TINA-TI и Linux ......................................................................................................................... 736 Приложение Б. Программа Flowcode пятой версии ........................................................................ 738 Приложение В. HiAsm вместо VB или Gambas ................................................................................. 749 Приложение Г. ROBOPICA и SDCC ..................................................................................................... 760 Приложение Д. Руководство к программе idealCircuit .................................................................... 771 Приложение Е. Руководство к программе Qucs ..............................................................................849
