М.: Вильямс, 2016. — 352 с. — ISBN 978-5-8459-2039-3.
В этой книге речь пойдет исключительно о практической стороне вопроса конструирования и модернизации любительских электронных устройств. Здесь вы не найдете детального описания технологий, лежащих в основе функционирования электронного оборудования. Прочитав книгу, вы получите полезные практические навыки, которые пригодятся вам при разработке и создании устройств с требуемой функциональной насыщенностью. Вне всяких сомнений, благодаря инструкциям, приведенным в книге, вы сможете безошибочно объединять в единое целое отдельные радиотехнические компоненты и адаптировать уже имеющиеся устройства к решению новых, казалось бы, нехарактерных для них задач. Вы узнаете, как правильно воплотить имеющиеся идеи в успешно работающие прототипы, которые впоследствии могут стать успешными коммерческими проектами. Вы на практике познакомитесь с принципами функционирования электронных устройств, а также научитесь определять область применения создаваемых гаджетов, обладающих продуманными рабочими характеристиками. Все рассматриваемые нами устройства собираются либо на беспаечных макетных платах, либо на макетных платах под пайку, потребующих от вас несколько иных навыков. Кроме всего прочего, вы познакомитесь с архитектурой и областью применения микроконтроллерной платформы Arduino, которая на сегодняшний день де-факто считается стандартным инструментом в наборе разработчика популярных электронных устройств. В книге вы найдете более двадцати примеров эффективного использования платы Arduino в любительских проектах. Электронное оборудование постоянно совершенствуется, но в этой книге меньше всего уделяется внимания теоретическим вопросам функционирования электронных устройств. Следуя приведенным в ней советам, вы сконцентрируетесь на конструировании полностью работоспособных решений, собираемых исключительно из имеющихся под рукой комплектующих. В конце концов, зачем изобретать велосипед, если на рабочем столе уже лежит его чертеж? Введение
Необходимое оборудование
Структура книги В самом начале
Приобретение оборудования
Покупка компонентов
Поставщики электроники
Начальный набор
Зачистка провода
Необходимое оборудование
Скручивание проводов
Необходимое оборудование
Пайка проводов
Техника безопасности
Необходимое оборудование
Облуживание проводов
Пайка
Проверка соединения
Необходимое оборудование
Отвод дыма компьютерным вентилятором
Необходимое оборудование
Построение цепи
Резюме Теория и практика
Начальный набор компонентов
Необходимое оборудование
Визуальное определение электронных компонентов
Резисторы
Конденсаторы
Диоды
Светодиоды
Транзисторы
Интегральные микросхемы
Другие компоненты
Компоненты для поверхностного монтажа (SMD-компоненты)
Электрический ток, сопротивление и напряжение
Электрический ток
Сопротивление
Напряжение
Закон Ома
Мощность электрического тока
Обозначения на электрических схемах
Первое соглашение схемотехники Шина положительного питания располагается вверху
Второе соглашение схемотехники Ток течет слева направо
Названия и обозначения
Условные графические обозначения компонентов
Резюме Принципы функционирования
Нагрев резистора
Необходимое оборудование
Эксперимент
Резисторы и деление напряжения
Необходимое оборудование
Пересчет сопротивления в напряжение (создание фотометра)
Необходимое оборудование
Автоматическое включение освещения
Необходимое оборудование
Макетная плата
Сборка устройства
Трудности выбора биполярного транзистора
Технические характеристики
МОП-транзисторы
PNP- и N-канальные транзисторы
Основные типы транзисторов
Управление электродвигателем с помощью МОП-транзистора большой мощности
Необходимое оборудование
Макетная плата
Кнопки, выключатели и переключатели
Кнопки
Микропереключатели
Рычажные переключатели (тумблеры)
Резюме Светодиоды
Предотвращение повреждения светодиода
Необходимое оборудование
Диоды
Светодиоды
Проверка схемы
Выбор правильного светодиода
Необходимое оборудование
Яркость и область освещения
Многоцветность
Инфракрасные и ультрафиолетовые светодиоды
Светодиодные модули высокой мощности
Формирователи тока на базе микросхемы LM
Необходимое оборудование
Схема подключения
Макетная плата
Сборка устройства
Измерение прямого напряжения на светодиоде
Необходимое оборудование
Подача питания на большое количество светодиодов
Мигание светодиодов
Необходимое оборудование
Макетная плата
Монтаж устройства мигания светодиодов на макетной плате под пайку компонентов
Создание монтажной схемы для платы под пайку компонентов
Необходимое оборудование
Монтаж
Устранение неполадок
Лазерные диодные модули
Модернизация игрушечного гоночного автомобиля
Необходимое оборудование
Сохранение заряда в конденсаторе
Электрическая схема
Улучшение модели гоночного автомобиля
Тестирование
Резюме Источники питания
Выбор электрической батареи
Емкость батареи
Максимальная скорость разряда батареи
Батарейки одноразового использования
Перезаряжаемые (аккумуляторные) батареи
Зарядка батарей (общие положения)
Единица измерения С
Перезарядка
Глубокая разрядка
Срок жизни батареи
Зарядка аккумуляторов типа NiMH
Обычная зарядка
Быстрая зарядка
Зарядка электролитных (свинцово-кислотных) аккумуляторных батарей
Зарядка от сети переменного тока
Зарядка литий-полимерных аккумуляторов
Особенности использования аккумуляторной батареи мобильного
устройства
Стабилизатор напряжения
Необходимое оборудование
Макетная плата
Увеличение напряжения
Вычисление времени разряда аккумуляторной батареи
Организация аварийного электропитания с помощью аккумулятора
Диоды
Непрерывная зарядка
Солнечная панель
Тестирование солнечной панели
Непрерывная зарядка от солнечной панели
Минимизация потребления электроэнергии
Резюме Основы работы с Arduino
Проверка работоспособности Arduino (мигание светодиода)
Необходимое оборудование
Настройка Arduino
Изменение программы мигания светодиода
Управление реле из Arduino
Реле
Выводы Arduino
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Программное управление
Управление детской игрушкой
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Монитор последовательного порта
Программное решение
Измерение напряжения
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Программное решение
Управление светодиодом
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Программное решение (мигание)
Программное решение (изменение яркости)
Воспроизведение звука
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Программное решение
Платы расширения
Управление реле на веб-странице
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Сетевые настройки
Тестирование устройства
Программное решение
Подключение к Arduino алфавитно-цифрового дисплея
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Программное решение
Управление сервоприводом
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Программное решение
Подключение массива светодиодов к Arduino
Необходимое оборудование
Монтаж оборудования
Программное решение
Автоматический ввод паролей
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Программное решение
Резюме
Подключаемое оборудование
Пассивный инфракрасный датчик движения
Необходимое оборудование (без контроллера)
Макетная плата
Необходимое оборудование (подключение к Arduino)
Монтаж устройства
Программное решение
Ультразвуковой датчик расстояния
Необходимое оборудование
Датчик расстояния HC-SR
Датчик MaxBotix LV-EZ
Модуль дистанционного управления
Необходимое оборудование
Макетная плата
Управление модулем дистанционного управления из Arduino
Необходимое оборудование
Программное решение
Управление электродвигателем с помощью МОП-транзистора
Необходимое оборудование
Макетная плата
Программное решение
Управление электродвигателем постоянного тока с помощью мостовой схемы
Необходимое оборудование
Макетная плата
Управляющие выводы
Управление шаговым электродвигателем с помощью мостовой схемы
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Программное решение
Самодвижущаяся тележка
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Тестирование
Программное решение
Семисегментный светодиодный индикатор
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Программное решение
Устройство отсчета реального времени
Необходимое оборудование
Монтаж оборудования
Программное решение
Резюме Сенсоры правят миром
Выявление токсичных газов
Необходимое оборудование
Компаратор LM
Макетная плата
Газовый анализатор на базе Arduino
Анализатор цвета
Необходимое оборудование
Монтаж оборудования
Программное решение
Датчик вибрации
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Программное решение
Измерение температуры
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Программное решение
Акселерометр
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Программное решение
Магнитное поле
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Программное решение
Резюме Звуковое оборудование
Кабели в звуковом оборудовании
Устройство кабеля
Пайка контактов в штекерах
Преобразование стереосигнала в монофонический
Микрофон
Радиопередатчик
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Тестирование
Выбор динамиков
Одноваттный усилитель мощности
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Тестирование
Звуковой генератор
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Музыкальный синтезатор
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Программное решение
Программный измеритель уровня громкости
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Программное решение
Резюме Демонтаж и разборка старых электронных устройств
Как избежать удара электрическим током
Извлечение и монтаж компонентов на плате
Проверка предохранителей
Тестирование батарей
Электронагреватели
Поиск и замена неисправностей
Тестирование радиодеталей
Выпаивание радиодеталей
Замена радиодеталей
Вторая жизнь старых радиодеталей
Зарядное устройство как универсальный блок питания
Резюме Инструменты
Мультиметр
Разрыв цепи и пробитый диод
Сопротивление
Емкость
Температура
Переменное напряжение
Постоянное напряжение
Постоянный ток
Переменный ток
Частота
Проверка мультиметром транзистора
Универсальный источник питания
Осциллограф
Программные средства
Конструктор электрических схем
Разработка монтажных плат
Конструктор печатных плат
Онлайн-калькуляторы
Резюме Приложение
Оборудование
Инструменты
Электронные компоненты
Начальный набор
Резисторы
Конденсаторы
Полупроводники
Монтажное и другое оборудование
Модули и микросхемы
Предметный указатель
В этой книге речь пойдет исключительно о практической стороне вопроса конструирования и модернизации любительских электронных устройств. Здесь вы не найдете детального описания технологий, лежащих в основе функционирования электронного оборудования. Прочитав книгу, вы получите полезные практические навыки, которые пригодятся вам при разработке и создании устройств с требуемой функциональной насыщенностью. Вне всяких сомнений, благодаря инструкциям, приведенным в книге, вы сможете безошибочно объединять в единое целое отдельные радиотехнические компоненты и адаптировать уже имеющиеся устройства к решению новых, казалось бы, нехарактерных для них задач. Вы узнаете, как правильно воплотить имеющиеся идеи в успешно работающие прототипы, которые впоследствии могут стать успешными коммерческими проектами. Вы на практике познакомитесь с принципами функционирования электронных устройств, а также научитесь определять область применения создаваемых гаджетов, обладающих продуманными рабочими характеристиками. Все рассматриваемые нами устройства собираются либо на беспаечных макетных платах, либо на макетных платах под пайку, потребующих от вас несколько иных навыков. Кроме всего прочего, вы познакомитесь с архитектурой и областью применения микроконтроллерной платформы Arduino, которая на сегодняшний день де-факто считается стандартным инструментом в наборе разработчика популярных электронных устройств. В книге вы найдете более двадцати примеров эффективного использования платы Arduino в любительских проектах. Электронное оборудование постоянно совершенствуется, но в этой книге меньше всего уделяется внимания теоретическим вопросам функционирования электронных устройств. Следуя приведенным в ней советам, вы сконцентрируетесь на конструировании полностью работоспособных решений, собираемых исключительно из имеющихся под рукой комплектующих. В конце концов, зачем изобретать велосипед, если на рабочем столе уже лежит его чертеж? Введение
Необходимое оборудование
Структура книги В самом начале
Приобретение оборудования
Покупка компонентов
Поставщики электроники
Начальный набор
Зачистка провода
Необходимое оборудование
Скручивание проводов
Необходимое оборудование
Пайка проводов
Техника безопасности
Необходимое оборудование
Облуживание проводов
Пайка
Проверка соединения
Необходимое оборудование
Отвод дыма компьютерным вентилятором
Необходимое оборудование
Построение цепи
Резюме Теория и практика
Начальный набор компонентов
Необходимое оборудование
Визуальное определение электронных компонентов
Резисторы
Конденсаторы
Диоды
Светодиоды
Транзисторы
Интегральные микросхемы
Другие компоненты
Компоненты для поверхностного монтажа (SMD-компоненты)
Электрический ток, сопротивление и напряжение
Электрический ток
Сопротивление
Напряжение
Закон Ома
Мощность электрического тока
Обозначения на электрических схемах
Первое соглашение схемотехники Шина положительного питания располагается вверху
Второе соглашение схемотехники Ток течет слева направо
Названия и обозначения
Условные графические обозначения компонентов
Резюме Принципы функционирования
Нагрев резистора
Необходимое оборудование
Эксперимент
Резисторы и деление напряжения
Необходимое оборудование
Пересчет сопротивления в напряжение (создание фотометра)
Необходимое оборудование
Автоматическое включение освещения
Необходимое оборудование
Макетная плата
Сборка устройства
Трудности выбора биполярного транзистора
Технические характеристики
МОП-транзисторы
PNP- и N-канальные транзисторы
Основные типы транзисторов
Управление электродвигателем с помощью МОП-транзистора большой мощности
Необходимое оборудование
Макетная плата
Кнопки, выключатели и переключатели
Кнопки
Микропереключатели
Рычажные переключатели (тумблеры)
Резюме Светодиоды
Предотвращение повреждения светодиода
Необходимое оборудование
Диоды
Светодиоды
Проверка схемы
Выбор правильного светодиода
Необходимое оборудование
Яркость и область освещения
Многоцветность
Инфракрасные и ультрафиолетовые светодиоды
Светодиодные модули высокой мощности
Формирователи тока на базе микросхемы LM
Необходимое оборудование
Схема подключения
Макетная плата
Сборка устройства
Измерение прямого напряжения на светодиоде
Необходимое оборудование
Подача питания на большое количество светодиодов
Мигание светодиодов
Необходимое оборудование
Макетная плата
Монтаж устройства мигания светодиодов на макетной плате под пайку компонентов
Создание монтажной схемы для платы под пайку компонентов
Необходимое оборудование
Монтаж
Устранение неполадок
Лазерные диодные модули
Модернизация игрушечного гоночного автомобиля
Необходимое оборудование
Сохранение заряда в конденсаторе
Электрическая схема
Улучшение модели гоночного автомобиля
Тестирование
Резюме Источники питания
Выбор электрической батареи
Емкость батареи
Максимальная скорость разряда батареи
Батарейки одноразового использования
Перезаряжаемые (аккумуляторные) батареи
Зарядка батарей (общие положения)
Единица измерения С
Перезарядка
Глубокая разрядка
Срок жизни батареи
Зарядка аккумуляторов типа NiMH
Обычная зарядка
Быстрая зарядка
Зарядка электролитных (свинцово-кислотных) аккумуляторных батарей
Зарядка от сети переменного тока
Зарядка литий-полимерных аккумуляторов
Особенности использования аккумуляторной батареи мобильного
устройства
Стабилизатор напряжения
Необходимое оборудование
Макетная плата
Увеличение напряжения
Вычисление времени разряда аккумуляторной батареи
Организация аварийного электропитания с помощью аккумулятора
Диоды
Непрерывная зарядка
Солнечная панель
Тестирование солнечной панели
Непрерывная зарядка от солнечной панели
Минимизация потребления электроэнергии
Резюме Основы работы с Arduino
Проверка работоспособности Arduino (мигание светодиода)
Необходимое оборудование
Настройка Arduino
Изменение программы мигания светодиода
Управление реле из Arduino
Реле
Выводы Arduino
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Программное управление
Управление детской игрушкой
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Монитор последовательного порта
Программное решение
Измерение напряжения
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Программное решение
Управление светодиодом
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Программное решение (мигание)
Программное решение (изменение яркости)
Воспроизведение звука
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Программное решение
Платы расширения
Управление реле на веб-странице
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Сетевые настройки
Тестирование устройства
Программное решение
Подключение к Arduino алфавитно-цифрового дисплея
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Программное решение
Управление сервоприводом
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Программное решение
Подключение массива светодиодов к Arduino
Необходимое оборудование
Монтаж оборудования
Программное решение
Автоматический ввод паролей
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Программное решение
Резюме
Подключаемое оборудование
Пассивный инфракрасный датчик движения
Необходимое оборудование (без контроллера)
Макетная плата
Необходимое оборудование (подключение к Arduino)
Монтаж устройства
Программное решение
Ультразвуковой датчик расстояния
Необходимое оборудование
Датчик расстояния HC-SR
Датчик MaxBotix LV-EZ
Модуль дистанционного управления
Необходимое оборудование
Макетная плата
Управление модулем дистанционного управления из Arduino
Необходимое оборудование
Программное решение
Управление электродвигателем с помощью МОП-транзистора
Необходимое оборудование
Макетная плата
Программное решение
Управление электродвигателем постоянного тока с помощью мостовой схемы
Необходимое оборудование
Макетная плата
Управляющие выводы
Управление шаговым электродвигателем с помощью мостовой схемы
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Программное решение
Самодвижущаяся тележка
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Тестирование
Программное решение
Семисегментный светодиодный индикатор
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Программное решение
Устройство отсчета реального времени
Необходимое оборудование
Монтаж оборудования
Программное решение
Резюме Сенсоры правят миром
Выявление токсичных газов
Необходимое оборудование
Компаратор LM
Макетная плата
Газовый анализатор на базе Arduino
Анализатор цвета
Необходимое оборудование
Монтаж оборудования
Программное решение
Датчик вибрации
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Программное решение
Измерение температуры
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Программное решение
Акселерометр
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Программное решение
Магнитное поле
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Программное решение
Резюме Звуковое оборудование
Кабели в звуковом оборудовании
Устройство кабеля
Пайка контактов в штекерах
Преобразование стереосигнала в монофонический
Микрофон
Радиопередатчик
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Тестирование
Выбор динамиков
Одноваттный усилитель мощности
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Тестирование
Звуковой генератор
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Музыкальный синтезатор
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Программное решение
Программный измеритель уровня громкости
Необходимое оборудование
Монтаж устройства
Программное решение
Резюме Демонтаж и разборка старых электронных устройств
Как избежать удара электрическим током
Извлечение и монтаж компонентов на плате
Проверка предохранителей
Тестирование батарей
Электронагреватели
Поиск и замена неисправностей
Тестирование радиодеталей
Выпаивание радиодеталей
Замена радиодеталей
Вторая жизнь старых радиодеталей
Зарядное устройство как универсальный блок питания
Резюме Инструменты
Мультиметр
Разрыв цепи и пробитый диод
Сопротивление
Емкость
Температура
Переменное напряжение
Постоянное напряжение
Постоянный ток
Переменный ток
Частота
Проверка мультиметром транзистора
Универсальный источник питания
Осциллограф
Программные средства
Конструктор электрических схем
Разработка монтажных плат
Конструктор печатных плат
Онлайн-калькуляторы
Резюме Приложение
Оборудование
Инструменты
Электронные компоненты
Начальный набор
Резисторы
Конденсаторы
Полупроводники
Монтажное и другое оборудование
Модули и микросхемы
Предметный указатель