Главная BEAM-робототехника Основы Схемы роботов Технологии Роботы
Главная

  • О сайте

    BEAM-робототехника

  • BEAM-роботы
  • Искусственная жизнь
  • BEAM-философия
  • Технологии и устройство


    Робототехника
    для начинающих
  • Как сделать первого робота
  • Несколько увлекательных экспериментов с первым самодельным роботом

    Основы

  • Электроника для начинающих
  • Электронные компонеты
  • Резистор
  • Конденсатор
  • Диод
  • Транзистор
  • Светодиод
  • Фототранзистор
  • Основы электроники

  • Алгебра логики
  • Логическое сложение
  • Логическое умножение
  • Логическое отрицание
  • Законы алгебры логики
  • Логические элементы
  • Логические микросхемы

    Схемы роботов
    Разработка схем роботов
    Математические методы

  • Основы схемотехники

  • Схема робота, ищущего свет
  • Схема робота, избегающего препятствия

    Технологии

  • Платформы
  • Макетирование
  • Монтаж BEAM-роботов

    Как сделать робота

  • Как сделать простейшего робота в домашних условиях
  • Как сделать простого робота на одной микросхеме
  • Как создать робота с логической схемой
  • Создание робота для поиска света с элементами логики
  • Робот своими руками, избегающий препятствия
  • Самодельный рисующий робот


  • Основы

    Основы электроники

    Основы электроники и схемотехники начинаются с изучения последовательных и параллельных соединений электронных компонентов и их свойств.

    Последовательное и параллельное соединение батарей

    При последовательном соединении общее напряжение (Вольты) батареи равно сумме напряжений входящих в нее элементов. Получившаяся батарея будет иметь ту же емкость, что и одиночный элемент. При этом через все элементы будет течь одинаковый ток (Амперы), а максимально допустимый ток, который можно получить при разрядке батареи, равен максимальному току, который можно получить от одного элемента.

    Последовательное соединение батарей

    При параллельном соединении одинаковых элементов общее напряжение батареи (Вольты) будет равно напряжению одного элемента, а общий ток (Амперы) будет равен сумме токов каждого элемента. Емкость такой батареи равна сумме емкостей входящих в нее элементов.

    Параллельное соединение батарей

    Резюмируя, можно сказать, что последовательное соединение элементов в батарее увеличивает напряжение (Вольты), а параллельное соединение увеличивает ток (Амперы) и емкость (Амперы/Час).

    На практике при создании BEAM-роботов своими руками чаще всего используют последовательно соединенные пальчиковые батареи по 1,5 вольта. Таким образом, три батареи дают 4,5 вольта, а четыре – 6 вольт.

    соединение батарей

    Соединяют батареи как при помощи пайки, используя короткие отрезки проводов, так и применяя специальные отсеки для батарей.

    Последовательное и параллельное соединение резисторов

    При последовательном соединении общее сопротивление составного резистора будет равно сумме сопротивлений отдельных резисторов.

    Последовательное соединение резисторов

    Rобщ = R1 + R2 + R3+...+ Rn


    При параллельном соединении величина обратная полному сопротивлению, равна сумме величин, обратных сопротивлений ветвей.

    Параллельное соединение резисторов

    1/Rобщ = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3+...+ 1/Rn


    При использовании такого соединения резисторов, через каждый резистор потечет свой ток. Сила этого тока для каждого резистора будет обратно пропорциональна его сопротивлению. Таким образом, общая проводимость участка цепи с параллельным соединением резисторов увеличится, а его общее сопротивление наоборот уменьшится.

    Для расчета сопротивления двух параллельно соединенных резисторов формула примет следующий вид:

    Rобщ = (R1 * R2) / (R1 + R2)

    Для трех:

    Rобщ = (R1 * R2 * R3) / (R1 * R2 + R2 * R3 + R1 * R3)

    При параллельном соединении двух одинаковых резисторов, их общее сопротивление будет равным половине сопротивления одного из резисторов:

    Rобщ = R1 / 2

    Для N одинаковых резисторов:

    Rобщ = R1 / N

    Для параллельно подсоединенных резисторов с различным сопротивлением, их общее сопротивление окажется всегда меньше самого маленького из сопротивлений.

    Если резисторы на участке цепи соединены между собой частично параллельно, а частично последовательно, то такое соединение называют смешанным. В зависимости от итогового типа соединения, смешанные соединения могут быть параллельного и последовательного типов.

    Соединение резисторов

    Используя приведеные выше формулы, мы можем, например, из трех резисторов получить сборки с шестью различными сопротивлениями. Рассмотрим это на примере трех резисторов с сопротивлением 1К (1 килоом) каждый.

    Соединение резисторов


    Соединение конденсаторов

    Для параллельного соединения конденсаторов, их общая емкость складывается. При этом допустимое напряжение для всего набора конденсаторов будет равно самому малому значению допустимого напряжения из всего набора.

    параллельное соединение конденсаторов

    Cпараллельное = C1+ C2+ ... + Cn


    При последовательном соединении уменьшается общая емкость и увеличивается общее напряжение конденсаторов.

    последовательное соединение конденсаторов

    1/Cпоследовательное = 1/C1+1/C2+1/C3+…+1/Cn


    Общее напряжение в данном случае будет равно сумме всех напряжений конденсаторов.

    Закон Ома

    Для вычисления напряжения, тока и сопротивления в цепи используют самый главный закон в электронике и электротехнике, который был эмпирически открыт в 1826 году Георгом Омом и получил его имя.

    Соглано закону Ома для участка цепи, сила тока прямо пропорциональна разности потенциалов (напряжению) на концах участка цепи и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка:

    закона Ома I = U / R

    Где

    I – величина тока, протекающего через участок цепи;
    U – величина приложенного напряжения к участку цепи;
    R – величина сопротивления рассматриваемого участка цепи.


    При помощи второго варианта закона Ома для участка цепи можно вычислить приложенное напряжение к участку цепи, если мы знаем величину тока, протекающего через участок, и сопротивление этого участка.

    закона Ома U = I * R


    Третий вариант закона Ома для участка цепи, позволяет вычислить сопротивление участка цепи по известным величинам напряжения и тока.

    закона Ома R = U / I


    Используя третий вариант закона Ома можно, например, расчитать сопротивление ограничительного резистора для подключения светодиода к электрической цепи с напряжением, превышающим рабочее напряжение светодиода.

    Подключение светодиодов

    Подсоединение светодиода к батарее

    Предположим, что мы хотим подключить светодиод с рабочим напряжением 2В (2 вольта) и потреблением тока 20mA (20 миллиампер) к электрической батарее с напряжением 6В (6 вольт). Нам необходимо расчитать сопротивление ограничительного резистора. Падение напряжения на резисторе должно составлять 6В - 2В = 4В. Так как сила тока на всех участках цепи одинаковая, значит на нашем резисторе будет столько же ампер, сколько и на светодиоде, а именно 20mA = 0,02A. Используя закон Ома вычислим сопротивление резистора.

    закона Ома R = U / I

    расчет сопротивления резистора 4В/0,02А = 200Ом


    Сопротивление ограничительного резистора лучше выбирать с небольшим запасом. В нашем случае оно может быть 220 Ом.

    Подключение светодиода
    Подключение светодиода


    Сайт находится в разработке, поэтому, пожалуйста, проявите снисходительность к тому, что материалов, пока мало.

    В скором времени материалы появятся.

    Полезное

    Цветовая маркировка резисторов
    Онлайн-калькулятор



    Новое на сайте

    Свободный монтаж в BEAM-робототехнике
    Один из наиболее распространенных способов монтажа при создании BEAM-роботов.


    BEAM-библиотечка

    Классические публикации, связанные с BEAM-робототехникой


    BEAM-лаборатория

    Аналоговые свойства цифровых микросхем


    Заметки

    Микросхема драйвера двигателей КР1128КТ4



    Контакты






    © beam-robot.ru, 2011
    Все материалы сайта защищены законом об авторском праве,
    любое копирование допускается только при наличии работающей ссылки и с разрешения beam-robot.ru