1i7 (1i7) wrote,
1i7
1i7

Category:

Лаба1.Часть1: сборка простых электронных схем на основе микросхем малой степени интеграции

ЖЖ не проглотил пост целиком, поэтому разбиваю на две части. Здесь Часть 1 - подбор реквизита.

Подбор реквизита

В основе первой лабы лежат первые уроки из замечательной книги Tronix 2, которую можно купить всего за 50$ без учета стоимости доставки - кроме собственно книги с набором упражнений в комплект входит макетная плата и набор всех необходимых радиоэлементов. Однако в формате одной ознакомительной лабораторной работы покупка целого журнала на человека/команду избыточна - гораздо дешевле (а с данной инструкцией - еще и быстрее) купить все необходимые элементы отдельно в каком-нибудь интернет-магазине (в стационарных оффлайн-супермаркетах электроники ничего подобного найти не получилось - в м-видео не нашлось даже батайки Крона) или на местном радиорынке, а сами вводные упражнения можно посмотреть ниже.

Опытные коллеги мне посоветовали магазин chipnn.ru - я на нем сразу и остановился не только потому, что его главный склад географически находится в Нижнем Новгороде, но и потому, что там оказались самые дешевые компоненты по сравнению со всем тем, что я до этого сходу мог найти сам в интернете. Саму макетную плату (самый дорогой компонент) я успел купить за 295руб (на данный момент этой позиции нет в наличии - следующий по цене вариант - 345руб) - для сравнения в популярном и тоже очень хорошем магазине chipdip.ru самая дешевая плата стоит 680руб. В магазине предусмотрена доставка почтой по всей России, в Нижнем Новгороде мне пришлость пройти 800метров пешком от дома до пункта самовывоза.

Дальше по пунктам перечислено все то, что требуется для выбранных упражнений, в каждом пункте ссылка на соответствующий раздел в магазине chipnn и код позиции на странице; наличие элементов и цены актуальны на момент написания поста, в любом случае аналоги легко подобрать в любом другом магазине или на радиорынке.



1. Макетная плата + набор проводов


EIC-402 - самая дешевая макетная плата, которую я видел в интернете (по ценам chipnn) - была доступна в chipnn - стоила всего 295 рублей, но сейчас в наличии нет, поэтому вместо нее можно взять например вот эту:

Макетные платы
        BX-4112N Макетная плата для монтажа без пайки, 840 точек, габариты 171 x 64 мм - 345руб

или любую другую - по габаритам это похоже на самый маленький из существующих вариантов.

плюс там же набор проводов:
        EIC-J-L Набор проводов-джамперов (140 шт.) для макетных плат EIC - 225руб

или можно взять сразу набор WB-102+J плата+провода - для одного человека получится дешевле, но если брать несколько комплектов плат, то набор проводов для каждой можно не брать, т.к в одном наборе их и так достаточно много - по крайней мере для проведенных упражнений хватило одной упаковки на 5 групп (хотя и упражнения были максимально простыми).

итого: 345 плата + 225 провода = 570руб

2. Батарейка крона + отсек с проводами


Самих батареек на сайте не нашлось, но опять же по свету опытных коллег я смог их обнаружить в ближайшем часовом киоске (не знаю, как в других местах, а в Нижнем Новгороде их достаточное количество на нижних этажах любых торговых центров). На витрине лежали брендовые варианты типа дюрасела за 150руб, но я догадался спросить есть ли что-нибудь подешевле - продавщица достала из-под прилавка китайские "Трофи" за 40руб, при этом многозначительно предупредила: "сами понимаете - солевые" - я конечно не понял, но сказал, что для моих задач без разницы (и в общем не ошибся).

Отсека с торчащими проводами в киоске не оказалось, но он есть на том же сайте:

Установочные изделия / Батарейные отсеки
        Колодка для Кроны (GSN-1) Колодка для батареи типа Крона - 13руб

итого: 40руб за батарейку + 13руб за отсек = 53руб

3. Набор сопротивлений


Точное значение сопротивлений в рамках лаб не принципиально - достаточно взять 2 позиции "послабее" и "посильнее" - однако минимальное "послабее" лучше выбирать не сильно меньше 500Ом, (т.к. например с сопротивлением всего 1Ом можно спалить диод).

Вообще говоря, это довольно важный нюанс с точки зрения проведения лабораторной работы в аудитории сразу с большим количеством человек. Дело в том, что в комплекте с книгой прилагается довольно большое количество сопротивлений разных номиналов. Как я уже сказал, точное значение в установленных рамках не принципиально - в большинстве случаев можно просто достать наугад любое сопротивление из кучи, воткнуть в плату по схеме и светодиоды все равно будут моргать как нужно, но в некоторых случаях значение может иметь соотношение номиналов сопротивлений - например на некоторых схемах, где используется 2 элемента сопротивления, если одно сопротивление будет значительно сильнее второго и при этом поменять их местами - лампочки могут и на заморгать. Все сопротивления промаркированы цветовыми кодами и перед каждым упражнением в книге указано, какие полосочки должны быть нарисованы на нужных боченках. Однако в условиях занятия в аудитории и ограниченного времени пары медитировать на большую радужную кучу разноцветных сопротивлений в поисках нужного элемента совершенно невозможно, сходу определить номинал вытянутого наудачу элемента без опыта тоже довольно сложно. Поэтому вариант с двумя кучками, где одни элементы "послабее", а вторые "посильнее" в подобных условиях представляется оптимальным - отличить всего две цветовые комбинации одну от другой и запомнить какая к чему относится значительно проще, чем заучивать всю цветовую шкалу.

Резисторы / Постоянные выводные / 0.25Вт
        510 Ом (0.25 Вт)Резистор постоянный выводной 0.25 Вт, 5%, 510 Ом 1руб
        1 КОм (0.25 Вт)Резистор постоянный выводной 0.25 Вт, 5%, 1 КОм 1руб

2 комплекта - 2 пакетика по 10 штук - итого 20 руб

4. Светодиоды (LED)


Оптоэлектроника / Светодиоды
        Светодиод желтый 5 мм Светодиод зеленый 5 мм, матовый, 20 мКд, 60° (5AYG4HD) - 1руб
        Светодиод зеленый 5 мм Светодиод желтый 5 мм, матовый, 20 мКд, 60° (5AY4UD04) - 1руб
        Светодиод красный 5 мм Светодиод красный 5 мм, матовый, 5 мКд, 60° (5AR4PD) - 1руб

Я взял 3 пакетика по 10 штук разных цветов - с большим запасом (можно легко обойтись одним) - итого 30 руб

5. Диоды


Диоды / Выпрямительные
        1N4007 Диод выпрямительный 1 A, 1000 V - 0.70руб

Для лабы требуется всего 2 штуки, минимальный набор - пакетик 10 штук - итого: 7руб

6. Транзисторы


Транзисторы / Биполярные
        2N5551-Y - Транзистор биполярный NPN, 180 V, 0.6 A, hFE = 180 - 240, 100 МГц - 2руб

Для лабы нужен 1, минимальный набор - пакетик 10 штук - итого: 20руб

7. Конденсаторы


Конденсаторы / Электролитические / Алюминиевые
        470 мкФ x 16 В (LZ) Конденсатор электролитический CD263, 8x12, 105° - 2руб

нужен 1, минимальный набор 5 штук - итого: 10руб

8. Логический элемент (logic gate) "4 2И-НЕ" (4 NAND в одном)


В книге tron.ix он фигурирует под кодовым именем 4011, однако в магазене по этому коду он не нашелся - пришлось искать его по не очень сложной схеме:



Микросхемы / Логика
        74HC00N - 4 элемента 2И-НЕ (ЛА3) - PDIP-14 - 8руб

Важный нюанс - значение PDIP-14 в столбце корпус в данном случае не бессмысленный набор символов. Строкой выше продается другой логический элемент 74HC00D (6руб) с точно такой же логической схемой 4NAND, при этом он дешевле на 2 рубля, но в столбце корпус имеет значение SOIC-14. Для работы с макетной платой важно предпочесть более дорогой 74HC00N в корпусе DIP дешевому 74HC00D в корпусе SOIC, т.к. корпус DIP имеет длинные ножки специально предназначенные для втыкания в отверстия макетных плат, а элементы в корпусе SOIC гораздо меньше размером и их "лапки" похоже можно только припаивать к нетренировочной плате - для макетных плат они не подойдут.

К небольшому сожалению я узнал об этом нюансе только после того, как получил заказ на складе, поэтому в последний момент пришлось ехать докупать 4NAND на радиорынок, где мне сразу нашли уже именно 4011 точно как в книге.

достаточно 1й штуки - итого: 8 руб

9. Светодиодный индикатор "7мисегментный дисплей"

Живое устройство вывода привычное обычным людям напоследок.

Дисплеи и индикаторы / Светодиодные
        CPD-05212AUR2/A Светодиодный индикатор 12.6x17.5 мм, красный, 1 разряд, общий анод - 7руб

С дисплеями опять важно обратить внимание на характеристику, значимость которой можно понять только после первых экспериментов на плате (увидеть упаковку как в случае с 4NAND уже недостаточно). Диодные дисплеи отличаются по характеристике - общий анод/общий катод - по сути вся разница только в том, какую полярность подавать на штырек общего питания и какую на штырьки индивидуальных сегментов (подробности будут ниже в последнем упражнении), но от этого будет принципиально зависеть логика подключения дисплея ко всей схеме. В частности к общеанодному дисплею не подойдет гейт-драйвер 4511, который предназначен для конвертации бинарных 4хбитных значений (которые в частности генерирует гейт-счетчик 4029) в десятичные цифры на общекатодном дисплее.

В комплект с tron.ix входит общекатодный дисплей (вместе с гейтом-драйвером 4511), но т.к. я изначально купил набор дешевых общеанодных дисплеев, в дальнейших примерах (в этой и следующих лабораторных работах) будет подразумеваться работа с общеанодным дисплеем (т.к. примеры с гейтом-драйвером 4511 все равно в занятие не вошли).

В конце концов, на всякий случай можно купить оба варианта - общекатодный дисплей как в трониксе на той же странице:
        FYS-3912CG-21 Светодиодный индикатор 9.7x12.9 мм, зелёный, 1 разряд, общий катод - 12руб

для лабы достаточно 1го (с общим анодом) - итого: 7 руб

ОБЩЕЕ ИТОГО: 655руб + 40руб = 695руб за комплект.
В принципе, получается не так уж и дешево (как можно было ожидать) по сравнению со стоимостью книги (50$), в состав которой все это уже входит + несколько дополнительных элементов + еще сама книга, но все равно дешевле; и 50$ - это без учета доставки иззаграницы.
На самом деле при увеличении комплекта на большее количество людей до некоторого предела нужно не умножать всю сумму целиком, а прибавлять к ней стоимость макетной платы (~350 руб), т.к. проводов и других расходных элементов набрано с запасом.


*********
Кроме того дополнительно можно докупить например следующие логические элементы - в формат ознакомительной лабораторной работы они не вошли, но их можно использовать для самостоятельных экспериментов, близких к приведенным лабам. Это гейт-таймер 555, гейт-счетчик 4029, гейт-драйвер для общекатодного семисегментного дисплея 4511. А также гейт 4013, который содержит 2 D-триггера (D-flip-flop). Плюс к этому может пригодиться маленький конденсатор 0.01мкФ, но разбирать куда и каким образом его приспосабливать по крайней мере в этой лабе мы не будем.

таймер 555 есть в chip-nn
Микросхемы / Таймеры
        NE555N Таймер, Vcc=4.5..16V, 0..+70°C - PDIP-8 - 6.50руб

4029 и 4511 нашлись на радиорынке, про 4013 ничего сказать не могу.


Tags: физика, цифровая электроника для программистов
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 12 comments