創客之路之電子器件篇

2021-01-08 marx創客世界

上一篇中,我們介紹了創客三劍客。但是僅僅有這些還不夠,我們要賦予設備靈魂,讓產品動起來,需要給他們大腦去控制,給他們器官去感知,肌肉去運動。電子器件們就做了這部分工作。

首先來看下這些電子器件們吧!

一、各類線材

線材是常見的一類電子器件,他們有的傳輸信號,有的提供能量,所以在不同的場景裡,線材的使用各不相同。

1.杜邦線

杜邦線是美國杜邦公司生產的有特殊效用的縫紉線。

電子行業杜邦線可用於實驗板的引腳擴展,增加實驗項目等。可以非常牢靠地和插針連接,無需焊接,可以快速進行電路試驗。

杜邦線有公母頭之分,母頭可連接排針,公頭可連接排母、麵包板等,故其一般有公對公、公對母、母對母三種類型。

應用:

2.飛線

飛線(英語:Jump wire)也稱跳線,是指印刷電路板上因設計缺陷、測試目的或是其他設計考量,將電路板上的兩個節點直接用電線連通的一種方法。常用飛線為一種極細的單芯銅線,易於焊接,甚至可以焊接到晶片引腳上,另外其絕緣皮也很薄,易於剝除。

應用:

3.RV線芯多股軟線

質地柔軟,功率大,適合應用於電機、揚聲器等大功率設備的接線。

一般參數表:

二、傳感器板

傳感器種類繁多,我們也不能夠一一介紹,以下我們列出一些常用的類型,方便大家了解認知。

1.溫度傳感器

用於測溫度,常用的有18B20等。

2.溫溼度傳感器

顧名思義,溫溼度傳感器除了測量溫度,還能測量溼度,常用型號DHT11、DHT22、AM2320等。

3.超聲波測距傳感器

原理是通過超聲波發出聲波及收到回波的時間計算障礙距離,通常應用與機器人避障、非接觸測距等場合。

4.光敏電阻模塊

光敏電阻具有阻值隨光線強度變化的特性,通常應用於光控燈等。

5.土壤溼度傳感器

通常輸出一路反應土壤溼度的模擬信號,以及一路與之可調的數位訊號。可應用於自動澆花系統,該系統下只用到一路數位訊號,即當溼度低於閾值時數字輸出電平變化,打開灑水系統。

6.氣體傳感器

氣體傳感器是一種將某種氣體體積分數轉化成對應電信號的轉換器。

常見的9款氣體傳感器包含:

MQ-2——煙霧氣敏傳感器

MQ-3——酒精傳感器

MQ-4——甲烷傳感器

MQ-5——液化氣、天然氣、城市煤氣傳感器

MQ-6——異丁烷丙烷傳感器

MQ-7——一氧化碳傳感器模塊

MQ-8——氫氣傳感器

MQ-9——一氧化碳、可燃氣體傳感器

MQ-135——空氣品質檢測傳感器

7.人體紅外傳感器

人體都有恆定的體溫,一般在37度,所以會發出特定波長10UM左右的紅外線,被動式紅外探頭就是靠探測人體發射的10UM左右的紅外線而進行工作的。人體發射的10UM左右的紅外線通過菲泥爾濾光片增強後聚集到紅外感應源上。紅外感應源通常採用熱釋電元件,這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發生變化時就會失去電荷平衡,向外釋放電荷,後續電路經檢測處理後就能產生報警信號。

通常應用於需檢測來人的場合,如電梯、門禁等。

8.聲音傳感器

聲音傳感器的作用相當於一個話筒(麥克風)。它用來接收聲波,顯示聲音的振動圖象,但不能對噪聲的強度進行測量。該傳感器內置一個對聲音敏感的電容式駐極體話筒。聲波使話筒內的駐極體薄膜振動,導致電容的變化,而產生與之對應變化的微小電壓。這一電壓隨後被轉化模擬信號輸出。

通常應用與聲控燈、麥克風等。

各類型的傳感器都有各自的功能與用途。創客是源於生活,高於生活,我們也能在生活的各個場景中看到多種多樣的傳感設備,我們也希望小創客們能積極的去利用傳感器來改造這些家裡的物件,讓他們更智能。

三、各類電機

1.舵機

舵機是一種位置(角度)伺服的驅動器,適用於那些需要角度不斷變化並可以保持的控制系統。普通舵機可以旋轉180度,也有一些滿足特殊場合的定製舵機,可以旋轉更大角度,如機器人關節。

舵機的控制一般需要一個20ms的時基脈衝,該脈衝的高電平部分一般為0.5ms~2.5ms範圍內的角度控制脈衝部分。以180度角度舵機為例,那麼對應的控制關係是這樣的:

5ms---0度;

0ms--45度;

5ms--90度;

0ms-135度;

5ms-180度;

舵機通常應用於智能車(船)的轉向系統、機器人的關節等。

Tips1:圖片裡的9g小舵機扭矩還可以,但是真的是非常容易壞,所以如果只是簡單的控制還是可以的,不要過載,不要迷信舵機,他們太脆弱了。

Tips2:我們看到的優必選的機器人、樂高的電動組件等等,其實也是小舵機,但是他們的質量會非常過硬(成本也是蹭蹭的長)。但是一分價錢一分貨,好的舵機能讓你眼前一亮(更大扭矩,減速箱齒輪也不容易損壞)。

2.直流電機

直流電機是我們平時使用較多的電機,在電動玩具,刮鬍刀等小型設備裡都能看的到,這些直流電機一般為直流有刷電機。

這種電機有轉速快,扭力小的特點,通常只有兩個引腳,用電池的正負極接上引腳,電機輸出軸就會快速旋轉起來,如果將電池的正負極再相反的接在兩引腳上電機輸出軸就會反轉。這類電機的控制一般是通過控制輸入PWM來實現調速的功能。

通常應用於智能車、平衡車等的驅動電機。

(放的是星球大戰7裡的bb-8的玩具機器人,拆了以后里面就是這個玩意兒)

3.步進電機

步進電機是將電脈衝信號轉變為角位移或線位移的開環控制元步進電機件。在非超載的情況下,電機的轉速、停止的位置只取決於脈衝信號的頻率和脈衝數,而不受負載變化的影響,當步進驅動器接收到一個脈衝信號,它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度,稱為「步距角」,它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的。可以通過控制脈衝個數來控制角位移量,從而達到準確定位的目的;同時可以通過控制脈衝頻率來控制電機轉動的速度和加速度,從而達到調速的目的。

(常見的3D印表機由於其工作精度要求高,扭矩不需要很大,為控制成本,都用的是步進電機來實現其精確的工作。由此可見步進電機的精度已經很高了。)

四、電烙鐵與焊錫

創客之路上自己動手焊接電路是不可避免的,無論是焊接電路板還是焊接電線,都需要用到電烙鐵和焊錫。

電烙鐵也分不同等級:

1.恆溫型

一般不可調節溫度,適用於焊接線材或一些臨時使用的場合。

2.溫度可控型

溫度受控電烙鐵,可以調節溫度,適應於各種焊接場合。

3.溫度可控+熱風槍二合一型

比溫度可控性多了一個溫度可調的熱風槍,熱風槍通常用於取下晶片等難以用電烙鐵取下的器件。

只要預算夠,在實驗室裡一定一定記得上溫度可控+熱風槍,舉個慄子,你在焊接完一段線材以後,可以立馬用熱風槍把熱縮管給卷上,這可比其他的要省心省力很多。

五、其他配件

1.焊接鑷子

焊接工具,用於取放元器件,一般只需一把細長型即可。

2.斜口鉗

用於剪斷線材。

3.剝線鉗

用於絕緣線剝皮,通常也具備剪線功能。

鐵血教訓:鑷子藏好!鑷子藏好!鑷子藏好!重要的事情說三遍。

你以為的創客工作室是醬紫的,或者醬紫的,就是那種雖然東西很多,但是仿佛是僅僅有條的感覺。

但是實際上可能是這樣或者這樣或者這樣。

然後你的隊友們,白天人模狗樣的和你稱兄道弟,晚上他們可能就會背著你不在實驗室,用你的鑷子、拿你萬用表。

這期不放作品了,下期創客之路講編程硬體(主控板們),到時候一起來一波作品。

相關焦點

  • 創客之路之進階創客工具篇(二)
    之前兩篇創客之路的文章中,我們都講到了ICNC,一種桌面級的數字加工工具。今天我們來綜合的了解到底什麼是數字加工工具,以及如何用數字加工工具完成我們的創意和想法。在深入了解數字加工工具前,我們了解一些常用的術語詞彙。CAD:Computer Aided Design,即計算機輔助設計。通過CAD軟體我們能夠設計和繪製2D或3D的平面圖或立體圖。
  • 創客必備工具之電子類--中國數字科技館
    奔跑吧,創客創客必備工具之電子類                                           楊玉瑤  在日常製作中,總覺得製作工具是一個雜亂且龐大的系統
  • 講座 「奔跑吧,創客!」Firefly創客時代校園講座
    「創客時代」第一站即將在電子科技大學中山學院舉行。主要內容:1,科技發展帶領我們進入了物聯網時代2,智能硬體帶來的無數機會就在眼前,我們該如何把握?3,螢火蟲創客空間為同學們提供創新創業的平臺時間:2015年11月4日 星期三 晚上19:30地點:電子科技大學中山學院 厚德樓A101內容概述:面對發展迅猛的網際網路,我們日常生活中越來越多的物品被創客們改造成智能硬體,讓他們具備連接網絡的功能。
  • 離電子器件,生命體與機器的新契合點
    這不得不說是個巨大的突破,但能否獲得監管機構批准用於人體實驗目前仍是未知之數。圖片來源:Neuralink生命體與機器的結合,在現實中有沒有其他的發展之路呢?雖說生命體內神經信號與機器電路內信號的本質都是電信號,但是生命體信號的基礎是離子,而機器(如智慧型手機、計算機等)信號的基礎是電子及空穴,再加上生命體與機器在諸如柔性、彈性等物理性質上的巨大差距,二者之間無疑存在巨大鴻溝。
  • 石墨烯與二維材料使電子器件超越「摩爾定律」!
    (圖片來源:Talieh Ghiasi / Van Wees Lab / 格羅寧根大學)自旋電子學,是電子學與磁學在納米尺度的結合,並有望通向新一代高速電子器件。對於超越摩爾定律的納米電子器件來說,自旋電子器件是一種可行的選擇。與依賴電流的傳統電子器件相比,它將提供更高的能量效率以及更低的損耗。原則上,我們可以讓手機和平板電腦使用基於自旋的電晶體和存儲器。
  • 電子元件與器件的區別,從不同角度來區分元件和器件
    電子元件與器件有分別嗎?確實有人從不同角度把電子元器件區分為元件和器件。 有人從製造角度區分 元件:製造時沒改變材料分子結構的電子產品稱為元件。器件:製造時改變了材料分子結構的產品稱為器件但是現代電子元器件的製造都涉及到很多物理化學過程,很多電子功能材料是無機非金屬材料,製造過程中總伴隨晶體結構的變化。很明顯,這種區分是不科學的。
  • 校園創客打造智能手語翻譯機器人
    他們從機械手開始做起,相繼研發了數據採集手套和智能手語雙向翻譯系統,所用的電機、電子元件和模塊等,都是從網際網路上購買的低成本器件。宋紀元介紹,他們為手語翻譯機器人錄入了幾百條語音提示,能表述服務領域的常用語句,語音與手語雙向翻譯每次僅需約兩秒。他說:「希望將來手語機器人能在醫院、火車站、銀行等公共場所得到廣泛應用,幫助聾啞人享受無障礙的社會生活。」
  • 「新零售+」嘉年華:「之江創客」2020全球電子商務創業創新大賽新...
    11月19日,「之江創客」2020全球電子商務創業創新大賽新零售賽區決賽暨頒獎典禮在浙江省新零售標杆創建城市衢州舉行,入圍的15強項目同臺競技,創意精妙、注重實用,既聚焦痛點、又挖掘盲點,充分展現了「新零售+」廣闊前景。
  • 搶抓電商發展新機遇,「之江創客」2020全球電子商務創業創新大賽...
    12月22日,「之江創客」2020全球電子商務創業創新大賽總決賽和頒獎典禮在紹興舉行。中國國際電子商務中心黨委書記賈國勇,浙江省商務廳廳長盛秋平,紹興市委副書記、市長盛閱春等領導出席活動並頒獎。大賽主辦廳局相關負責人,紹興市人民政府領導及近百名國內外數字經濟、電商及創投領域的專家學者及嘉賓出席活動,活動在線觀看達500萬人次。
  • 「之江創客」2020全球電子商務雙創大賽總決賽圓滿落幕
    12月22日,「之江創客」2020全球電子商務創業創新大賽總決賽和頒獎典禮在紹興舉辦!全球12強電商「雙創」項目亮相總決賽舞臺,打響收官之役。  經過層層選拔和激烈的角逐,最終,魔鬼貓項目、藍城農業項目摘得了「之江創客」2020全球電子商務創業創新大賽總決賽的桂冠。
  • 接引全球優質資源「之江創客」2020全球電子商務創業創新大賽收官
    中證網訊(記者高佳晨)12月22日,由商務部中國國際電子商務中心指導,浙江省商務廳聯合省委組織部、省委宣傳部等單位共同主辦的「之江創客」2020全球電子商務創業創新大賽總決賽和頒獎典禮在紹興舉行。
  • 成都棕北小學「魔梯」創客課程的探索之路:從無到有,從有到優
    從解構到重構在創客熱潮的「冷」視角中作出「實」探索2015年至2018年,棕北小學在成都市義務教育階段率先開設創客課程,先後投入大量人力物力推進學校創客教育發展,將創客課程全權交由創客公司開發,學校「買來就用」,購買資源包括授課教師
  • 高中創客實驗室之一
    創客實驗室的出現無疑為高中校園生活增添了很多收穫與樂趣。在創客空間中,學生必須學會的技能有三類:功能實現類,模型製作以及加工工具,這三項技能是學生通往創客之路上必須先掌握的基本技能。創客空間建設的內容包括手工與機械製作,引導參與者自己動手參與創新創作的過程;機器人組裝與控制,針對學生的機器人製作和編程控制,由興趣引導科技創新,啟發參與者靈活運用力學、結構、材料、電子、軟體、藝術等知識;3D建模與製作,充分發揮創造者的空間想像能力,實現邏輯思維訓練和實踐操作訓練;開源軟硬體,創作者通過對嵌入式開發、電子電路、運動學和工程理論等知識的理解和運用,踐行知行合一;多元溝通,通過創客空間的製作坊
  • 創客空間2.0:開源機器人主題的創客空間的建設-器材
    對 話丨創客空間2.0 03 器材 第一篇對話當中 吳俊傑:很開心能夠聚齊一個「創客天團」來一起聊一聊開源機器人主題的創客空間建設,這個話題比較實在,一開始源自於開源的電子件在機器人領域當中簡單應用。之後開源結構件又開始「蠶食」或者說變革原有的以結構積木和電子積木為核心的傳統機器人教學的版圖,大家怎麼看這樣的一個過程。
  • 南京電子器件研究所
    南京電子器件研究所2016年招收推薦免試碩士研究生簡章   根據教育部歷年有關推薦免試生招生文件的規定和精神,結合我所實際情況,特制定本辦法。
  • 矽襯底GaN基雷射器、紫外LED 與電力電子器件
    高質量的矽基GaN 薄膜為GaN 基光電子與電力電子器件的研發及產業化奠定了優異的材料基礎。如果能夠在矽襯底上直接生長高質量的GaN 基雷射器,不僅可以藉助大尺寸、低成本矽晶圓及其自動化工藝線來大幅度降低GaN 基雷射器的製造成本,還將為雷射器等光電子器件與矽基電子器件的系統集成提供一種新的技術路線。該研究方向是目前國際上的一個研究熱點,諾貝爾獎得主Amano 教授等多個國際科研團隊在從事矽襯底GaN 基雷射器的研究,多篇文章報導了矽襯底InGaN 多量子阱發光結構的光泵浦激射。
  • 人工智慧時代,如何破創客教育難題
    回想起2015年1月李克強到深圳考察柴火創客空間時曾提出「讓眾多『創客』自由創業、能夠成業」,讓「創客」一詞紅遍了大江南北,2015年成為中國的「創客」元年,各地經過3年來的推進和發展,創客教育已進入了爆發期。但是,隨著人工智慧時代的到來,今後我國創客教育之路該何去何從?
  • 汪清縣青年創客之家獲評「吉林青年創業園」
    在日前團省委認定的25個「吉林青年創業園」中縣青年創客之家榮登榜單。縣青年創客之家於2016年6月創立,現有培訓電腦50臺,持證專業培訓教師7人。創客之家主要為電商創業者提供高標準電子商務培訓、支持和服務。
  • 少年創客馬拉松之探索火星,探索教育之「去功利化」
    少年創客馬拉松之火星探索」的特別的少年科技活動。也即,機器人比賽封閉但標準化、創客活動開放但難以量化評選。而在這種情況下,創立一種即能保護孩子興趣,又能評選標準化的活動就顯得很有必要。在目前的國內少年教育型競賽中,持有「去功利化」理念的比賽還很罕見。「
  • 中山:為「創客」打造寬闊的築夢空間
    連日來,氣溫下降,電子科技大學中山學院附近的「一起擼」生意更加紅火。這是一家由「90後」創業者創立的火鍋餐飲店,目前,「一起擼」已在江門開設了分店。與鄭立野一樣,近年來,在「大眾創業,萬眾創新」戰略下,我市眾多的「創客」快速成長,在小康之路上書寫著一個個精彩的創富故事。「創客沙龍」背後的「聚合力量」吃點心、品咖啡、聽音樂、自由談……12月18日晚,一場別致的「創客沙龍」活動在火炬區零壹共創孵化器內舉行。