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。