Bloques de circuitos magnéticos: 10 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Nada es mejor para aprender o diseñar electrónica que construir circuitos reales. La placa de pruebas es una opción popular, pero a menudo da como resultado un espagueti incomprensible que no se parece al esquema original y es difícil de depurar.

Me inspiré en otro instructable para hacer un conjunto de bloques magnéticos que se pueden combinar en circuitos electrónicos. El resultado es asombroso: los circuitos básicos se configuran en segundos y se ven como el esquema. Las conexiones entre los bloques son muy fiables ya que las tiras de cobre de dos bloques diferentes son empujadas una contra la otra por los imanes debajo de la cinta.

Los bloques están hechos de cartón reciclado con pequeños imanes en los bordes. La cinta de cobre cubre los imanes y se conecta a los componentes. Al poner dos pequeños imanes en cada borde, los bloques siempre se atraen. No se necesitan herramientas especializadas y el costo es de alrededor de 10 centavos por bloque.

Paso 1: Material

Imanes de neodimio cilíndricos de 100, 200 o 300 de 5 mm de diámetro y 1 mm de espesor (5x1 mm). Estos están disponibles en línea por ~ 1,5 centavos la pieza (por ejemplo, aquí)

Cinta de cobre de 10 mm de ancho, un rollo de 10 m será más que suficiente (por ejemplo, aquí)

Cartón resistente: la versión de 3 capas de 6 mm es buena. 50x50cm es más que suficiente

Componentes para la creación de prototipos: un soporte de batería 4xAAA, LED, resistencias, condensadores, transistores, un altavoz, un LDR, botones, un potenciómetro, etc. En el siguiente paso hay una lista detallada de un conjunto mínimo.

Herramientas: un cortador de cajas y un soldador. Rotuladores permanentes rojos y azules. Las pinzas son útiles para doblar pines.

Paso 2: Ajuste mínimo con 100 imanes

Aquí hay una sugerencia para que los componentes hagan 23 bloques con 100 imanes:

4 conectores rectos

4 piezas angulares

2 uniones en T

1 caja de batería

2 LED (verde y rojo)

4 resistencias (100Ohm, 220Ohm, 10kOhm, 22kOhm)

1 potenciómetro (10kOhm)

1 LDR (resistencia dependiente de la luz)

1 transistor npn (por ejemplo, 2n3904)

1 condensador de electrolito de 100muF

1 botón

1 panel táctil

Al final de este instructivo, se muestran 11 circuitos fáciles que puede hacer con este conjunto mínimo.

Paso 3: marcar los polos de los imanes

Los imanes de neodimio cilíndricos no tienen marcas de los polos norte y sur, pero hacer un seguimiento de la polaridad relativa será esencial para que los bloques de los circuitos siempre se atraigan.

La forma más fácil de averiguarlo es volver a la definición: el norte es el polo que apunta hacia el norte cuando el imán se deja libre para girar: apriete un alambre delgado hasta la mitad de la pila de imanes y levántelo: como la aguja de un brújula, se alineará con el campo magnético terrestre. Verifique la consistencia en algunas ubicaciones diferentes, luego coloree el polo norte de rojo y el lado sur de azul.

Pegue todos los imanes con el polo norte hacia arriba en una plancha de hierro (por ejemplo, caja de galletas). Colorea todos los lados de rojo con un marcador permanente. Deja que se seque bien durante 10 minutos, dales la vuelta y colorea el polo sur de azul. Ahora todos los imanes están marcados de acuerdo con la convención común (rojo = polo norte, azul = polo sur)

Paso 4: corte el cartón

Con un lápiz, dibuje una cuadrícula de ~ 100 cuadrados de 2.5x2.5 cm. Agregue también una "tira" de 5,2 cm: los bloques de dos unidades deben ser 2 mm más anchos que dos bloques de una sola unidad para tener en cuenta los dos imanes de 1 mm cada uno que separan dos bloques. Tres "unidades" se convierten en 7,9 cm. Corte los bloques en cuadrados de 2.5x2.5, pero también haga algunos rectángulos de 2.5x5.2cm para conectores largos y 5.2x7.9cm para componentes grandes como el soporte de batería de un altavoz.

Paso 5: coloque los imanes con cinta de cobre

Corta un poco de cinta de cobre del largo correcto para cada bloque:

Bloque de conectores: 4 imanes, cinta de 5 cm Bloque de conectores largo: 4 imanes, cinta de 8 cm Bloque de ángulo: 4 imanes, 2 piezas de cinta de 3 cm Unión en T: 6 imanes, 1 pieza de cinta de 3 cm, 1 pieza de cinta de 5 cm Cruce: 8 imanes, 2 piezas de cinta de 1,5 cm, 1 pieza de cinta de 5 cm Componente de 2 terminales: 4 imanes, 2 piezas de cinta de 2 cm Componente de 3 terminales: 6 imanes, 3 piezas de cinta de 2 cm

Agrupe los imanes en pares, donde cada par tiene un lado azul hacia arriba y un lado rojo hacia arriba. Atraerán ligeramente en esta configuración. Retire el papel de la cinta de cobre y péguelo en los imanes dejando ~ 5 mm libres en el lado que irá a la parte inferior. Pegue la cinta en un cuadrado de cartón de manera que los imanes queden en el costado del bloque. Cuidado con la orientación: en la parte superior, el azul debe estar a la izquierda y el rojo a la derecha. En el lado derecho, el azul debe estar arriba y el rojo abajo, y así sucesivamente para el resto del cuadrado: esto garantizará que siempre que dos bloques entren en contacto, un polo norte de un bloque se enfrenta al polo sur del otro bloque y siempre se atraen, incluso cuando los bloques giran.

Para los componentes de 3 terminales, la cinta de cobre puede solaparse y es necesario recortarlos: córtelos delicadamente con el cúter y con pinzas afiladas se puede quitar el exceso de cinta. El exceso de cinta para otros bloques también se elimina de esta manera.

Paso 6: suelde los bloques angulares y las uniones en T

Dos piezas de cinta de cobre pegadas una encima de la otra pueden parecer una gran conexión, pero recuerde que hay una capa de pegamento en el medio, ¡y por lo general no se conectan eléctricamente! Para hacer una conexión permanente robusta, suelde una gota de estaño que se conecte a ambos pedazos de cinta de los bloques angulares y la unión en T.

Paso 7: monte los componentes

Con una aguja, haga pequeños agujeros donde irán los cables de los componentes. Corta los cables a la longitud adecuada. Deje que el componente sobresalga 1 o 2 cm, de esa manera será más fácil colocar y reemplazar los bloques. Pegue el componente a través de los agujeros y suelde los cables. Para resistencias y condensadores, escriba el valor en el bloque. Indicar con símbolos y colores otras propiedades de los componentes o conexión, como la polaridad del elco y del LED.

Paso 8: Pruebe algunos circuitos simples

En las imágenes hay 11 ideas de circuitos para el set mínimo M100, ¡pruébalos!

Paso 9: circuitos avanzados

Usando una mayor cantidad de bloques, se pueden construir circuitos más avanzados. Los videos muestran:

• Un multivibrador de 2 transistores (luz de flash doble)
• Un multivibrador biestable de 2 transistores (flip-flop o memoria electrónica de 1 bit)
• Un oscilador RC

Paso 10: Joule Thief

Un circuito interesante: ¡una sola batería de 1,5 V enciende 3 LED en serie! El componente especial aquí es el transformador de bobinado automático: 80 cm de alambre esmaltado de 0,2 mm doblado en dos y enrollado 20x a través de un anillo de ferrita (10 mm de diámetro exterior, 5 mm de altura). Tenga en cuenta los puntos en el bloque del transformador: indica que los devanados izquierdos corren en la dirección opuesta a los devanados derechos. El ladrón de Joule es un amplificador de voltaje auto-oscilante y puede exprimir los últimos Joules de una batería que normalmente se considera muerta: funcionará hasta ~ 0.5V. Hay muchos instructables dedicados a este circuito, p. Ej. de electronicGURU, 1up, ASCAS, Jason B, etc.