Электроника для начинающих (2-е издание) - Чарльз Платт

В итоге у вас должна получиться работающая схема, которая выдает пульсирующий с частотой сердцебиения световой сигнал. Так и есть? Если с первого раза устройство не заработало, проверьте каждое соединение и сравните со схемой. Если ошибка так и не обнаружена, подайте питание, прикрепите черный провод мультиметра к отрицательной шине, а затем пройдитесь по схеме красным щупом, проверяя наличие напряжения. На каждом элементе схемы мультиметр должен показывать хоть какое-то рабочее напряжение. Если вы нашли «мертвый» участок, то, возможно, именно здесь плохая пайка или какая-то другая неисправность.

Теперь, когда вы все сделали, что дальше? А дальше вы перестаете быть любителем электроники и становитесь умельцем. Теперь подумайте, как сделать ваше устройство переносным.

Вначале нужно продумать питание. Для нормальной работы описанной схемы необходимо напряжение 9 В. Но все время носить с собой массивную 9-вольтовую батарею не слишком удобно.

Могу предложить три варианта:

• Можно положить батарейку в карман и прикрепить корпус устройства с наружной стороны кармана, пропустив провод через ткань.

• Можно прикрепить батарею внутри тульи бейсболки, а устройство поместить снаружи.

• Можно последовательно соединить три «пуговичных» элемента по 3 В, закрепив их каким-либо пластиковым зажимом. Однако я не уверен, что энергии такого источника хватит надолго.

Замечание

Должен отметить, что транзисторы серии 2N2222 в этом проекте не идеальны, поскольку они потребляют больше энергии, чем полевые транзисторы (МОП-транзисторы). Но в этой книге рассматриваются основы электроники, а биполярные n-p-n-транзисторы – самый распространенный полупроводниковый компонент.

Что касается выбора светодиода, то компоненты с прозрачной линзой создают узкий пучок света, который не подходит для наших целей. Компоненты в матовом корпусе создают более приятное свечение. Площадь свечения можно увеличить еще больше, поместив светодиод в рассеиватель из прозрачного акрилового пластика толщиной как минимум 6 мм, как показано на рис. 3.70. Наружную поверхность сделайте шероховатой с помощью мелкой наждачной бумаги или посредством ручной шлифовальной машинки, чтобы избежать появления царапин. В результате акрил станет полупрозрачным и свет будет еще сильнее рассеиваться.

С обратной стороны акриловой пластины просверлите глухое отверстие диаметром чуть больше, чем светодиод. Не сверлите пластик насквозь. Удалите из отверстия все остатки и пыль, продув его сжатым воздухом или промыв, если у вас нет воздушного компрессора. Хорошенько высушив полость, добавьте немного прозрачного силиконового уплотнителя или приготовьте некоторое количество прозрачной 5-минутной эпоксидной смолы и поместите каплю на дно углубления. Затем вставьте светодиод так, чтобы клей образовал надежное уплотнение.

Включите светодиод, оцените полученный результат и, если необходимо, зашкурьте акрил еще немного. И наконец, решите, как смонтировать остальную схему устройства: вплотную к рассеивателю или в стороне, соединив светодиод проводами.

Рис. 3.70. Рассеиватель для светодиода

Можно подобрать резисторы в схеме генератора так, чтобы светодиод мигал с частотой сердцебиения в состоянии покоя. Внешне будет казаться, будто приборчик измеряет пульс, особенно если вы прикрепите его на груди или ремешком на запястье. Если вы любите разыгрывать людей, то можете сказать, что вы в потрясающей форме, и частота вашего пульса постоянна, даже при физической нагрузке.

Могу предложить вам несколько вариантов корпуса для этого устройства, начиная от заливки прозрачной эпоксидной смолой и заканчивая поиском кулона в викторианском стиле. Я предлагаю вам проявить смекалку, поскольку эта книга об электронике, а не об изготовлении поделок. Тем не менее, есть одна тема, относящаяся к самоделкам, о которой я хочу упомянуть, и теперь самое время.

Измерения, которые сводят с ума

В электронной промышленности возникают противоречивые ситуации, когда в одном и том же техническом паспорте один параметр указан в миллиметрах, а другой в дюймах. Например, расстояние между штырьковыми выводами у современных микросхем для поверхностного монтажа измеряется в миллиметрах, а у старых микросхем для установки в монтажные отверстия это расстояние по-прежнему составляет 0,1 дюйма и, вероятно, таким и останется.

Ситуация усложняется еще и в связи с существованием двух различных систем единиц, кратных дюйму. Сверла, например, измеряются в значениях, кратных 1/64 доле дюйма. Металлические шайбы калибруются в 1/1000 долях дюйма (0,001 дюйма, 0,002 дюйма и т. д.). Чтобы еще больше усложнить жизнь, для толщины листов металла часто приводится «калибр»; например, сталь 16-го калибра подразумевает толщину в 1/16 дюйма.

Почему в США не перешли на метрическую систему, раз она намного более рациональна? Ее рациональность можно оспорить. Когда метрическая система была официально введена в 1875 году, метр определялся как одна десятимиллионная часть расстояния между северным полюсом и экватором, вдоль линии, проходящей через Париж. Почему Париж? Потому что идею предложили французы. С тех пор в серии попыток достичь большей точности при научных исследованиях определение метра пересматривалось три раза.

Что касается практичности десятичной системы, то перенос десятичной запятой определенно проще, чем выполнение вычислений с 1/64 долями дюйма, но единственная причина, по которой мы считаем десятками, – это возможность использовать пальцы рук для счета. Двенадцатеричная система была бы еще удобнее, поскольку числа делились бы нацело на 2 и 3.

Но все это относится к разряду гипотез. А реальность такова, что мы имеем дело с противоречивыми измерениями длины, и поэтому я предлагаю четыре диаграммы, которые помогут вам переводить единицы из одной системы в другую. Используя их, вы увидите, что для высверливания отверстия под светодиод диаметром 5 мм подойдет сверло диаметром 3/16 дюйма. (На самом деле, в результате получится более плотная подгонка по сравнению с отверстием, которое сделано при помощи сверла диаметром 5 мм.)

Пересчет между 1/64 и 1/100 долями дюйма поможет выполнить диаграмма, приведенная на рис. 3.71. Столбцы слева направо разделены на доли, кратные 8, 16, 32 и 64. На шкале справа указаны сотые доли дюйма. Как правило, если значение может быть точно выражено в более крупных единицах, мы используем этот вариант. Таким образом, вместо 8/64 дюйма можно выбрать вариант 1/8 дюйма. Это вызывает некоторую трудность, когда вы пытаетесь в уме прикинуть, какое из значений больше, например, больше ли 11/32 дюйма, чем 5/8? Здесь как раз и поможет предлагаемая диаграмма.

Поскольку в технических описаниях единицы измерений часто выражаются с помощью десятичных долей дюйма, вторая диаграмма (рис. 3.72) переводит значения между десятичными и 64-кратными долями дюйма. Если вам встретится такое значение, как 0,375 дюйма, то по диаграмме нетрудно определить, что оно равно 3/8 дюйма.

Во многих технических паспортах единицы указаны и в миллиметрах, и в дюймах, но в некоторых документах сейчас используют только миллиметры. Если вы пользуетесь дюймами и хотите