Todo lo que necesita saber sobre la electrónica para principiantes: 12 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Hola de nuevo. En este Instructable cubriremos un tema muy amplio: todo. Sé que puede parecer imposible, pero si lo piensas bien, todo nuestro mundo está controlado por circuitos electrónicos, desde la gestión del agua hasta la producción de café y los desplazamientos al trabajo o la escuela. Y todos estos dispositivos electrónicos están controlados por componentes muy similares (resistencias, transistores, potenciómetros, condensadores, interruptores y muchos, muchos, más). Todos estos componentes realizan una de las siguientes tareas: tomar datos, procesar datos y generar datos. Por ejemplo, un mouse (que es una combinación de muchas piezas pequeñas) mide la posición, un procesador de computadora piensa en esa información y el monitor de la computadora mueve el cursor de acuerdo con su mouse. Comencemos este Instructable repasando algunos de los componentes mencionados anteriormente.

Paso 1: cambiar

Ahh, el buen viejo interruptor. Hay uno de estos en casi todos los circuitos electrónicos que se hayan fabricado. Si tiene un buen circuito que no tiene uno, comente a continuación (las baterías de celda de moneda + los LED no cuentan aquí). De todos modos, el interruptor tiene una función: dejar pasar la electricidad o no. No queda mucho que decir sobre este héroe tácito de la electrónica.

Paso 2: resistencias

Las resistencias son la piedra angular de cualquier circuito. Sería difícil encontrar cualquier PCB (que es una placa de circuito impreso, para el profano) que no tenga uno de estos objetos vitales reductores de voltaje. Las resistencias se utilizan para tomar un voltaje y reducirlo a uno más bajo. No es necesario decir mucho más sobre estos pequeños componentes vitales.

Paso 3: trasnistores

Los transistores pueden ser confusos, especialmente con todos los tipos diferentes. Básicamente, un transistor es un interruptor semiconductor activado por una corriente eléctrica. Estos interruptores pequeños pero potentes vienen en varios modelos diferentes, cada uno con propósitos ligeramente diferentes. Cada circuito moderno capaz de procesar datos tiene uno de estos tipos.

Paso 4: Capicitor

Los condensadores son un medio para almacenar pequeñas cantidades de electricidad. Así es como funcionan: son dos piezas de metal divididas por un material no conductor. El tipo de material no conductor, o dieléctrico, determina el tipo de condensador y para qué se utilizará.

Paso 5: Potenciómetros / Reóstatos

El potenciómetro es un tipo de resistencia variable fascinante e importante. Hay 3 pines, 2 entradas y una salida. El uso de los tres pines lo convierte más en un sensor para ingresar datos, mientras que el uso de dos pines lo convierte en una forma sencilla y antigua de cortar el voltaje. Si eres como yo, quieres saber cómo funciona. Básicamente, hay una resistencia por la que se mueve un deslizador o limpiaparabrisas, lo que hace que la distancia en la que la electricidad fluctúe dependiendo de la posición en el limpiaparabrisas / deslizador. Esto aumenta o disminuye la resistencia. Los potenciómetros generalmente se ven como la imagen de arriba, pero su forma y tamaño pueden variar.

Paso 6: Motor de CC sin escobillas

Esta cosa es genial. Solía mostrarles a los niños pequeños (técnicamente tenían mi edad, yo estaba en quinto grado) el motor de CC conectando los terminales a una batería de 9 V y listo, ¡giró! Todos los demás niños estaban celosos (o eso fantaseaba yo). También puedes manejar la potencia del motor. Es un dispositivo muy simple: hay dos o más bobinas electromagnéticas que alternan la polaridad. Luego hay un imán normal que gira debido a la repulsión de los electroimanes (vea la imagen de arriba).

Paso 7: relé

Un relé es un interruptor activado por una corriente eléctrica. Lo diagrama en mi pizarra en la foto de arriba. Esencialmente, una bobina electromagnética repele un electrodo magnético, haciéndolo tocar otro electrodo, dejando que la corriente pase por el circuito.

Paso 8: zumbador piezoeléctrico

El zumbador piezoeléctrico es una de las cosas más molestas del universo. Quiero decir, ¿quién quiere escuchar "BEEP, BEEP, BEEP!" cada vez que limpiamos la nevera? O cuando el microondas se apaga, pero no quieres dejar de mirar a Sherlock y te ves obligado a soportar "Bip bip, Bip Bip, Bip bip". Sin embargo, estos diminutos sudoparlantes son una parte importante del diseño electrónico. Si desea que su circuito brinde retroalimentación de audio, pero no necesita un altavoz normal, estos son sus componentes de referencia. Hacen ruido con una pequeña placa de metal llamada piezo. La electricidad pasa a través del piezo, lo que hace que vibre muy rápido. Este movimiento produce un aire ondulado, también conocido como sonido. El tono del aire serpenteante está determinado por la velocidad de la vibración, y la velocidad de la vibración está determinada por el voltaje.

Paso 9: Bombillas LED

Estas pequeñas bombillas son tan comunes en la electrónica que es poco común no tener al menos 20 de ellas en tu casa. Son pequeños, asequibles, energéticamente eficientes, superbrillantes y no se calientan. ¿Que es no gustar? Básicamente, la luz en un LED, o diodo emisor de luz, se crea mediante el movimiento de electrones en el material semiconductor que es aproximadamente el equivalente al filamento de una bombilla incandescente. Incluso en los circuitos más aburridos, disfruto colocando pequeños LED verdes o blancos para animar las cosas.

* Advertencia: Siempre ahogue la corriente que ingresa a un LED con algún tipo de resistencia. Suelen funcionar a bajo voltaje, alrededor de 3,3 voltios.

Paso 10: Microcontroladores

Este paso es diferente a los demás, ya que no se trata de un componente, sino de un tema. Los microcontroladores son computadoras simples que se utilizan para absorber, interpretar, mostrar y responder a los datos. La mayoría de los microcontroladores usan todos o la mayoría de los componentes que discutimos. Dado que hay tantos tipos de microcontroladores, le daré tres de los más recomendados para principiantes: Arduino, Raspberry Pi y BeagleBone. Estos tres tableros son todos programables y se pueden utilizar para cualquier número de proyectos.

* Descargo de responsabilidad: solo soy propietario de Arduino y Raspberry Pi, por lo que no puedo responder por el BeagleBone.

Paso 11: Programación

La programación es asombrosa. Tengo una sensación de calidez cada vez que estoy trabajando en un programa, una especie de descarga de adrenalina, pero sin la respuesta de lucha / huida. Me gustaría explicar todo lo que sé sobre programación, pero eso tomaría un tiempo. Así que aquí está la versión condensada: hay muchos lenguajes diferentes que las computadoras entienden (C, Python, JavaScript, Ruby, C ++, Java, etc.), y aprender a hablar (o escribir) esos lenguajes es una de las mejores cosas que puede hacer para ti. Una vez que aprenda el idioma, simplemente dígale a la computadora (o microcontrolador) lo que quiere que haga, y lo cumplirá, después de algunas depuraciones. Sin siquiera un conocimiento básico de programación, se hundirá antes de embarcarse en el metafórico barco de la electrónica.

Paso 12: Eso es todo, amigos

Esto concluye el Instructable. Gracias por leer y, por favor, tómese el tiempo para votar por mí en el concurso de Electrónica para principiantes si le gustó esta guía. Espero sinceramente que se sienta inspirado a empezar ahora con el diseño electrónico.