Общая электротехника и электроника. основные определения

Создание гальванического элемента

Все элементы состоят из атомов. Атомы можно сравнить с Солнечной системой, только у каждой системы свое количество орбит, и на каждой орбите может находиться сразу несколько планет (электронов). Чем дальше орбита находится от ядра, тем меньшее притяжение испытывают на себе электроны, находящиеся на этой орбите.

Притяжение зависит не от массы ядра, а от разной полярности ядра и электронов. Если ядро имеет заряд +10 единиц, электроны в общей сложности тоже должны иметь 10 единиц, но отрицательного заряда. Если электрон с внешней орбиты улетит, то суммарная энергия электронов будет уже -9 единиц. Простой пример на сложение +10 + (-9) = +1. Получается, что атом имеет положительный заряд.

Бывает и наоборот: ядро имеет сильное притяжение и захватывает «чужой» электрон. Тогда на его внешней орбите появляется «лишний», 11-й электрон. Тот же пример +10 + (-11) = -1. В этом случае атом будет отрицательно заряжен.

Если в электролит опустить два материала, обладающих противоположным зарядом, и к ним подключить через проводник, например, лампочку, то в замкнутой цепи потечет ток, и лампочка загорится. Если цепь разорвать, к примеру, через выключатель, то лампочка потухнет.

Электрический ток получается следующим образом. При воздействии электролита на один из материалов (электрод) в нем возникает излишек электронов, и он становится отрицательно заряженным. Второй электрод, наоборот, при действии электролита отдает электроны и становится положительно заряженным. Каждый электрод соответственно обозначается «+» (избыток электронов) и «-» (нехватка электронов).

Хотя электроны имеют отрицательный заряд, но электрод о. Если возможен обратный процесс, когда под действием электрического тока в элементе накапливается химическая энергия, то такой элемент называют аккумулятором.

Электроника на практике

ПЭ – это раздел электроники, на практике показывающий основные закономерности электричества. Именно в практической части изучается каждый элемент цепи отдельно и применяется на деле в совокупности с другими. С этим названием вышла и книга, в которой можно найти много интересных статей по электротехнике, сформулированных на общедоступном языке.

Вам это будет интересно Особенности изоляционной ленты

Материал включает в себя фотографии и опыты, к которым даны полные инструкции. Прочитав его, можно спокойно разбираться во всех электронных и радиотехнических терминах, овладеть пайкой и получить навыки дл чтения простых схем.

Важно! Прошло второе переиздание книги, в котором были отредактированы небольшие ошибки и опечатки, учтены пожелания читателей. Второе издание стало стоящим и полезным учебником для начинающих радиолюбителей

Мультиметр вам в помощь

Возможно, со времен восьмого класса (или того, в котором в вашей школе проходили электричество и магнетизм) вы помните, кто такие амперметр и вольтметр. Мультиметр, или, по паспорту, «прибор измерительный универсальный», делает все то же самое, что эти ребята, и еще кое-что. Устройство позволяет измерять напряжение, работоспособность цепи, силу тока, температуру и коэффициент усиления транзистора.

В зависимости от модели характеристики варьируются, но все такие приборы многофункциональны. Самая знаменитая марка — DT, дешево и сердито. Если хотите сразу что-то более продвинутое, то обычно советуют Mastech или HoldPeak.

Мультиметр серии DT-800

Мультиметр нужен в первую очередь для того, чтобы проверять, как теория сходится с практикой. Нагревание элементов и паразитные токи могут влиять на конечный результат, поэтому нам нужен контролирующий прибор. Ну и конечно, при необходимости (и ради научного интереса) на работоспособность можно проверять отдельные детали.

Даже навороченный мультиметр прост в использовании. Выбираем режим, прикладываем щупы к нужным местам и снимаем показания. Режим зависит от того, какую характеристику измеряем и в каких пределах. Характеристики на мультиметрах выделены в отдельные рамки с подписью, в этих рамках мы и выбираем второй параметр — пределы измерения.

Признаюсь, у меня нет мультиметра, и для некоторых проектов мне приходилось одалживать его у знакомых. Советую вам приобрести его по одной простой причине: с ним будет намного легче. Не придется лишний раз ломать голову, почему что-то не работает, — можно просто проверить.

Проектирование и расчет схем: где научиться

В этой статье мы не будем углубляться в проектирование схем: материала тут огромное количество, но он неплохо покрыт школьной (а у кого-то и институтской) программой и литературой.

Если вы все проспали, но неплохо понимаете английский, то можете начать с — они бесплатны, очень доходчивы и от самых азов постепенно переходят к более серьезным темам. Есть даже , в котором объясняют устройство бытовых приборов: электронных часов, кофеварки, фена и так далее.

Если же хочется что-то на русском, то ваша дорога лежит в книжный магазин, техническую библиотеку или их аналоги в интернете. Вот три книги, которые я рекомендую посмотреть в первую очередь.

«Искусство схемотехники», П. Хоровиц и У. Хилл

Первая глава «Основы электроники» — практически школьный курс физики. Изложено все доступным языком, книга даст все необходимое, чтобы освоиться с нуля, или поможет восполнить пробелы и систематизировать знания тем, кто уже знаком со схемотехникой. На форумах пишут, что книга старая и упущены «тонкие моменты». Но почему-то не говорят, что именно упущено.

«Основы схемотехники», Е. Воробьева, В. Иванченко

Книга представляет собой конспект лекций. Плюс — краткость изложения. Минус очевидный: новичку эта книга может быть немного сложновата.

«Цифровая схемотехника и архитектура компьютера», Д. Хэррис и С. Хэррис

Отличная книга, о которой слышал каждый, кто хоть когда-нибудь интересовался архитектурой компьютера. Здесь разбираются языки описания аппаратуры — SystemVerilog и VHDL.

Если у вас нет времени на чтение, то понять, что у чему, поможет ПО для моделирования схем (или послужит наглядной иллюстрацией к прочитанному). Из наиболее продвинутых можете посмотреть , и опенсорсный . Но вариантов масса, есть даже .

Пример схемы, разведенной в DipTrace

Что изучает электротехника

Радиотехника для начинающих

Данная наука знает практически все об электричестве. Изучить ее необходимо всем, кто хочет получить диплом или квалификацию электрика. В большинстве учебных заведений курс, на котором изучают все, что связано с электроэнергией, называется «Теоретические основы электротехники» или, сокращенно ТОЭ.

Данная наука получила развитие в XIX веке, когда был изобретен источник постоянного тока, и появилась возможность строить электрические цепи. Дальнейшее развитие электротехника получила в процессе новых открытий в области физики электромагнитных излучений. Чтобы без проблем осваивать науку в настоящее время, необходимо иметь знания не только в области физики, но также химии и математики.

В первую очередь, на курсе ТОЭ изучаются основы электричества, дается определение тока, исследуются его свойства, характеристики и направления применения. Далее изучаются электромагнитные поля и возможности их практического использования. Завершается курс, как правило, изучением устройств, в которых используется электрическая энергия.

Предмет изучения электротехники

Чтобы разобраться с электричеством, не обязательно поступать в высшее или среднее учебное заведение, достаточно воспользоваться самоучителем или пройти видеоуроки «для чайников». Полученных знаний вполне хватит, чтобы разобраться с проводкой, заменить лампочку или повесить люстру дома. Но, если планируется профессионально работать с электричеством (например, в должности электромонтера или энергетика), то соответствующее образование будет обязательным. Оно позволяет получить специальный допуск на работу с приборами и устройствами, работающими от источника тока.

Что должен знать начинающий электрик.

Что из себя представляет электрический ток и как он появляется?

Для того, чтобы возник электрический ток, должны быть выполнены следующие условия:

– Источник питания для создания разности потенциалов.

При подключении к замкнутому контуру источника энергии (Генератор, аккумулятор, батарея), между концами цепи возникает разность потенциалов, под действием которой электроны начинают двигаться от одного конца цепи к другому, пытаясь принять состояние равновесия. Но это явление не несло бы для нас никакой практической пользы, если бы при движении электронов вокруг проводника не возникало магнитное поле. Магнитные поля отдельных электронов складываются в одно большое, что позволяет нам, регулируя напряжение, увеличивать его до нужных нам значений. Чем выше разность потенциалов (напряжения), тем быстрее движутся электроны, тем больше магнитное вокруг проводника.

Магнитное поле, воздействуя на окружающие предметы, способно передавать им свою энергию. На этом и основана работа трансформаторов, электродвигателей, магнитных катушек, и т.д.

Явление электрического тока можно представить в виде всем знакомого физического явления. Представьте себе реку (либо водопроводную трубу). Русло реки сравним с электрическим проводом. Чем больше русло реки, тем большее количество воды (тока) может пройти через него в единицу времени. Движение воды сравним с электрическим током. А разность потенциалов (напряжение) сравним с перепадом высот между устьем реки и истоком. Стенки трубопровода, берега реки, и камни в русле реки играют роль сопротивления. Чем выше сопротивление, тем медленнее течет река. Представляя такой вариант, отчасти можно понять основы явления электрического тока.

Формулы для постоянного электрического тока

Постоянный электрический ток не изменяется в величине и направлении. Он используется для расчета замкнутой, однородной цепи, мощности и прочих параметров

Поэтому важно знать формулы для него и основные законы, связанные с ним

Закон Ома для участка однородной цепи

Чтобы электрический ток существовал, нужно поле. Для его образования, нужны потенциалы или разность их, выраженная напряжением. Ток будет направлен на снижение потенциалов, а электроны начнут свое передвижение в обратном направлении. В 1826 г. Г. Ом провел исследование и сделал заключение: чем больше показатель напряжения, тем больше ток, который проходит через участок.

В результате, согласно теореме Ома, сила тока для участка однородной цепи будет иметь прямую пропорциональность показателю напряжения на нем и обратную пропорциональность проводниковому сопротивлению.

Закон Ома

По формуле I = U / R, где I считается силой тока, U — напряжением, а R — электрическим сопротивлением, последнее значение можно найти, если p * l / S, где p является удельным проводниковым сопротивлением, l — длиной проводника, а S — площадью поперечного проводникового сечения.

Закон Ома для замкнутой цепи с источником тока

Ом сделал формулу и для замкнутой цепи. По ней ток на этом участке из токового источника, имеющего внутреннее и внешнее нагрузочное сопротивление, равен делению электродвижущей силы источника на сумму внутреннего и внешнего сопротивления. Она выглядит так: I = e / R + r, где I является токовой силой, е — ЭДС, R — сопротивлением, а r — внутренней сопротивляемостью источника напряжения.

Закон Ома для замкнутой цепи

Работа постоянного тока

Энергия, когда проходит через проводник, упорядоченно двигается в носитель. Во время движения она совершает работу. В результате работой постоянного тока называется деятельность поля, направленная на перенос электрических зарядов по проводнику. Она равна умножению I на совершаемое работой напряжение и время.

Закон Джоуля-Ленца

Когда электричество проходит через какой-то проводник с сопротивляемостью, всегда высвобождается теплота. Количество тепла, которое высвободилось за определенный промежуток времени, определяет закон Джоуля-Ленца. По формуле мощность тепла равняется умножению плотности электричества на напряжение — w =j * E = oE(2).

Закон Джоуля-Ленца

Безопасность и практика

Основы электротехники для начинающих делают особое ударение на правилах техники безопасности. Их несоблюдение на практике порой может стать причиной получения электротравм и повреждения имущества. Для новичков в электротехнике надо следовать четырём основным требованиям ТБ.

Четыре правила техники безопасности для новичков:

1. Перед работой с каким-либо устройством или оборудованием следует ознакомиться с его документацией. Все руководства по эксплуатации имеют раздел безопасности. В нём описаны опасные действия, которые могут вызвать короткое замыкание или удар электрическим током.
2. Прежде, чем приступать к работе с электротехническими устройствами или электропроводкой, нужно отключить электричество. Затем произвести осмотр состояния изоляции проводников. Если обнаружено нарушение изоляционного покрытия, то оголённую часть проводников надо покрыть отрезком изоляционной ленты.
3. При работе с проводкой и оборудованием под напряжением бытовой электросети надо использовать диэлектрические перчатки, защитные очки и обувь на толстой резиновой подошве. В электрораспределительных шкафах, щитах и электроустановках новичкам вообще делать нечего. Ими занимаются квалифицированные электрики, которые имеют допуск к работе под напряжением.
4. Ни в коем случае нельзя касаться оголённых проводников руками. Для этого есть отвёртки-пробники, мультиметры и другие электроизмерительные приборы. Только убедившись в отсутствии напряжения, можно касаться проводов.

Как правильно составлять схему

Электросхему для начинающих следует рисовать на клетчатом листе, чтобы ровно вычерчивать все линии и символы. Чаще всего общий провод соединен с отрицательным полюсом источника постоянного тока. Линейные элементы рисуются слева направо. Не рекомендуется изображать более 3 параллельных проводников подряд, это затруднит чтение схемы.

Для составления ПС, МС и чертежей можно воспользоваться приложениями для компьютера. Одно из них — Microsoft Visio — входит в состав офисного пакета. В наборе функций этой программы доступно более 100 символов для деталей, проводников и механизмов. Поддерживается автоматическая привязка концов рисуемых элементов, что обеспечивает целостность диаграммы при редактировании.

Еще одно приложение для правильного составления схем — это отечественный sPlan. Программа распространяется бесплатно и имеет русифицированные интерфейс и справку. С помощью sPlan создают электросхемы, соответствующие ГОСТу. Кроме того, имеется встроенный графический редактор, позволяющий создать монтажную диаграмму.

Понятия и свойства электрического тока

Начальные курсы электрика в первых главах дают определения понятию и свойствам электрического тока, объясняют природу и свойства электроэнергии, законы электричества и их основные формулы. Основываясь на великих открытиях, зарождалась и получила грандиозное развитие такая научная дисциплина, как электротехника. Сущность электричества заключена в направленном перемещении электронов (заряженных частиц). Они переносят электрический заряд в теле металлических проводов.

Важно! Для транзита электрической энергии используют провода, жилы которых сделаны из алюминия или меди. Это самые экономичные проводные металлы

Делать жилы проводов из других материалов дорого, поэтому невыгодно.

Ток бывает постоянного и переменного направления. Постоянное движение энергии всегда осуществляется в одном направлении. Переменный энергетический поток ритмично меняет свою полярность. Скорость, с которой меняется направление движения электронов, называют частотой. Её измеряют в герцах.

Подбор проводов

Немаловажно правильно подобрать провода для монтажа. Для этого следует учитывать возлагаемую на них нагрузку

Расчет электропроводки в частном доме своими руками в целом несложен. Чаще всего все потребители энергии разбиваются на группы с приблизительно равной мощностью, а провода подбираются с одинаковым сечением.

Провод можно приобрести алюминиевый или медный. Несмотря на то, что стоимость алюминиевых проводов ощутимо ниже, чем медных, такая проводка сейчас используется крайне редко. Это связано с тем, что бюджетные аналоги значительно жестче и более ломкие. Работать с медными проводами гораздо проще. Их легко сгибать, прокладывать в трубы и каналы, не боясь надлома.

Для подключения и разводки электричества в частном доме желательно применять двухжильные и трехжильные провода одного типа. Через первые питаются осветительные приборы, а вторые служат для подачи напряжения в розетки с заземлением.

Безопасность и практика

Основы электротехники для начинающих делают особое ударение на правилах техники безопасности. Их несоблюдение на практике порой может стать причиной получения электротравм и повреждения имущества. Для новичков в электротехнике надо следовать четырём основным требованиям ТБ.

Четыре правила техники безопасности для новичков:

1. Перед работой с каким-либо устройством или оборудованием следует ознакомиться с его документацией. Все руководства по эксплуатации имеют раздел безопасности. В нём описаны опасные действия, которые могут вызвать короткое замыкание или удар электрическим током.
2. Прежде, чем приступать к работе с электротехническими устройствами или электропроводкой, нужно отключить электричество. Затем произвести осмотр состояния изоляции проводников. Если обнаружено нарушение изоляционного покрытия, то оголённую часть проводников надо покрыть отрезком изоляционной ленты.
3. При работе с проводкой и оборудованием под напряжением бытовой электросети надо использовать диэлектрические перчатки, защитные очки и обувь на толстой резиновой подошве. В электрораспределительных шкафах, щитах и электроустановках новичкам вообще делать нечего. Ими занимаются квалифицированные электрики, которые имеют допуск к работе под напряжением.
4. Ни в коем случае нельзя касаться оголённых проводников руками. Для этого есть отвёртки-пробники, мультиметры и другие электроизмерительные приборы. Только убедившись в отсутствии напряжения, можно касаться проводов.

Задачи профессии

Основной задачей электрика является осуществление процесса по постоянному снабжению электричеством различных помещений, в том числе и улиц.

Существуют следующие виды профессии электрика:

1. Инженер-электрик – занимается непосредственным проектированием систем электрического снабжения здания, осуществляет контроль за правильностью выполнения данного проекта. Также способен ремонтировать устройства и предотвращать возможные аварийные ситуации. Человек, занимающий должность инженера-электрика, должен владеть техническими навыками, знаниями в области математики и черчения.
2. Техник-электрик – непосредственно занимается ремонтом электрических приборов, а также предотвращает и устраняет все возможные неполадки. В его полномочия входят профилактические осмотры устройств, проведение измерений и расчетов. Техник-электрик должен знать принцип действия трансформатора, общее устройство энергосистем, систем автоматики.
3. Слесарь-электрик – осуществляет сборку и ремонт электрических сетей, простых узлов, устройств освещения. Также может выполнять работу обычного электрика, занимаясь осмотром и ремонтом приборов электропитания.

Источник статьи: http://jiyuu.su/sochineniya/moya-budushchaya-professiya-elektrik.html

Как отремонтировать удлинитель: советы электрика

Не торопитесь выбрасывать вышедший из строя удлинитель. Для начала нужно выявить причину поломки, и если она не серьёзная, его можно отремонтировать. Причин может быть несколько. Например, во время эксплуатации блока окислился или отвалился один из контактов в вилке, могла быть нарушена целостность самого кабеля или нарушены контакты в самом блоке.

Восстановить работоспособность можно двумя способами. Соединить при помощи «скрутки» старый кабель, или полностью его заменить. При замене появляются некоторые преимущества – это, и возможность выбора сечения большего диаметра кабеля и его длинны.

Необходимые инструменты:

• Пассатижи;
• Набор отвёрток;
• Канцелярский или монтажный нож;
• Штепсельная вилка (при условии, если старая не разборная).

И так, когда инструмент и материалы подготовлены, можно приступать к работе. Начать нужно с демонтажа, вышедшего из строя кабеля. Для этого нужно раскрутить крепёжные болты на корпусе, сняв верхнюю крышку. Ослабить болты на клеммах и выдернуть провод. Подготовленный для замены кабель вставить в клеммы и затянуть болты. Собрать корпус удлинителя.

Тоже проделываем со штепсельной вилкой. Разбираем, раскручивая крепёжные болты (или болт), ослабляем болты на клеммах и вытаскиваем провод. Вставляем в клеммы новый кабель, зажимаем и собираем вилку в обратном порядке.

Вот и всё! Ваш удлинитель снова в рабочем состоянии.

Состав курса ТОЭ

• Линейные электрические цепи.
  • Основные положения теории электромагнитного поля и их применения к теории электрических цепей.
  • Свойства линейных электрических цепей и методы их расчёта. Электрические цепи постоянного тока.
  • Электрические цепи однофазного синусоидального тока.
  • Четырёхполюсники. Цепи с управляемыми источниками. Круговые диаграммы.
  • Электрические фильтры.
  • Трёхфазные цепи.
  • Периодические несинусоидальные токи в линейных электрических цепях.
  • Переходные процессы в линейных электрических цепях.
  • Интеграл Фурье. Спектральный метод. Сигналы.
  • Синтез электрических цепей.
  • Установившиеся процессы в электрических и магнитных цепях, содержащих линии с распределёнными параметрами.
  • Переходные процессы в электрических цепях, содержащих линии с распределёнными параметрами.
• Нелинейные электрические цепи.
  • Нелинейные электрические цепи постоянного тока.
  • Магнитные цепи.
  • Нелинейные электрические цепи переменного тока.
  • Переходные процессы в нелинейных электрических цепях.
  • Основы теории устойчивости режимов работы нелинейных цепей.
  • Электрические цепи с переменными во времени параметрами.
• Основы теории электромагнитного поля.
  • Электростатическое поле.
  • Электрическое поле постоянного тока в проводящей среде.
  • Магнитное поле постоянного тока.
  • Основные уравнения переменного электромагнитного поля.
  • Переменное электромагнитное поле в однородной и изотропной проводящей среде.
  • Распространение электромагнитных волн в однородном и изотропном диэлектриках и в полупроводящих и гиротропных средах.
  • Запаздывающие потенциалы переменного электромагнитного поля и излучение электромагнитной энергии.
  • Электромагнитные волны в направляющих системах.
  • Движение заряженных частиц в магнитном и электрическом полях.
  • Основы магнитной гидродинамики.
  • Сверхпроводящие среды в электромагнитных полях.

Законы Кирхгофа

Законы Кирхгофа устанавливают соотношения между токами и напряжениями в электрических цепях. Законы Кирхгофа имеют особое значение в электротехнике из-за своей универсальности, так как пригодны для решения любых электротехнических задач.

Или другими словами сумма всех токов, втекающих в узел, равна сумме всех токов, вытекающих из узла.

Рассмотрим первый закон Кирхгофа на примере:

Здесь I2 и I4 — приходящие токи, а I1 и I3 — вытекающие токи

Тогда по правилу Кирхгофа можно записать:

I1 + I2 — I3 +I4 = 0 или I2 + I4 = I1+ I3

Иными словами, при полном обходе контура потенциал, изменяясь, возвращается к исходному значению. Частным случаем второго правила для цепи, состоящей из одного контура, является закон Ома для этой цепи.

При составлении уравнения напряжений для контура нужно выбрать положительное направление обхода контура. При этом падение напряжения на ветви считают положительным, если направление обхода данной ветви совпадает с ранее выбранным направлением тока ветви, и отрицательным — в противном случае.

Правила Кирхгофа справедливы для линейных и нелинейных цепей при любом характере изменения во времени токов и напряжений.

Энергия и мощность в электротехнике

Электрика для начинающих даёт разъяснения терминов энергии и мощности. Эти характеристики напрямую связаны с законом Ома. Энергия может перетекать из одной в другую форму. То есть она может быть ядерной, механической, тепловой и электрической.

В динамиках звуковых устройств потенциал электрического тока преобразовывается в энергию звуковых волн. В электродвигателях токовый энергопоток превращается в механическую энергию, которая заставляет вращаться ротор мотора.

Любые электрические устройства потребляют нужное количество электроэнергии в течение определённого временного промежутка. Количество потреблённой энергии в единицу времени является мощностью потребителя электричества. Более подробное толкование мощности можно найти в главах учебного пособия, посвящённых электромеханике для начинающих.

Мощность определяют по формуле:

N = I x U.

Измеряется этот параметр в ваттах. Единица измерения мощности Ватт означает, что ток силой в один Ампер перемещается под напряжением 1 Вольт. При этом сопротивление проводника равно 1-му Ому. Такая трактовка характеристики тока наиболее понятна для начинающих постигать основы электричества.

Типы проводников

Первое, что влияет на электрический ток — это проводимость материала. Такая проводимость у разных материалов разная. Условно все вещества можно разделить на три вида:

• проводник;
• полупроводник;
• диэлектрик.

Проводником может быть любое вещество, свободно пропускающее через себя электрический ток. К ним относятся такие твердые материалы, как, например, металл или полуметалл (графит). Жидкие — ртуть, расплавленные металлы, электролиты. А также сюда входят ионизированные газы.

Исходя из этого, проводники делят на два типа проводимости:

• электронный;
• ионный.

В ионной проводимости эту роль выполняет частица, имеющая положительный или отрицательный заряд. Ион — это частица с недостающим или лишним электроном. Одни ионы не прочь захватить «лишний» электрон, а другие не дорожат электронами и поэтому свободно их отдают.

В соответствии с этим такие частицы могут быть отрицательно заряженными и положительно заряженными. Примером служит соленая вода. Основным веществом является дистиллированная вода, которая является изолятором и не проводит ток. При добавлении соли она становится электролитом, то есть проводником.

Все остальные материалы, не вошедшие в первые два вида, относятся к диэлектрикам или изоляторам. Они в обычных условиях практически не проводят электрический ток. Это объясняется тем, что на внешней орбите электроны очень прочно держатся на своих местах, а места для других электронов нет.

https://youtube.com/watch?v=Wc_QtUzv_2k

Выбор платформы: Arduino или Raspberry Pi

Две самые знаменитые платформы для реализации проектов «сделай сам» — это микрокомпьютер Raspberry Pi и микроконтроллер Arduino. А знаменитость в таких случаях означает массу совместимых компонентов и мануалов, которые можно применять без изменений.

Arduino Uno и Raspberry Pi 3B+

Arduino — это опенсорсная плата на основе чипов Atmel ATmega 8/168/328 AVR. Ее основное применение — работа с датчиками и сенсорами. Данная плата прекрасно подходит для простых проектов, где от гаджета требуется только реагировать на поступающие данные.

Для начала работы с Arduino понадобится среда разработки — . В ней обычно пишут на Arduino programming language. Но есть и поддержка С и С++.

ПО для работы с Arduino простое в использовании и не вызовет вопросов у новичка, но при этом оно достаточно гибкое, чтобы не переставать им пользоваться и потом. Arduino IDE без особых проблем идет в Mac, Windows и Linux.

В общем, Arduino — это мастхев для любого, кто хочет научиться электроники и начать мастерить что-то электронное. В качестве начального проекта подойдет любой из готовых наборов либо что-то из наработок сообщества Arduino. Самый легкий вариант можно собрать на .

В модельной линейке фирменных Arduino есть разные варианты. В первую очередь вам пригодятся Uno или Leonardo.

Таблица сравнения моделей Uno и Leonardo

Главное различие между ними в том, что Leonardo может подключаться не только как СОМ-порт, но и как мышка или клавиатура. В остальном разница между Uno и Leonardo не существенна. Зато когда вы возьметесь за более амбициозные проекты, то обязательно взгляните на Mega и Duo, у них много важных отличий: больше входов и выходов, больше оперативной и флеш-памяти. А модель Micro выделяется своими размерами — всего 4,8 на 1,77 см.

К тому же у Arduino есть многочисленные клоны, многие из которых по качеству совсем не уступают оригиналу. Стоить они могут намного дешевле, но совместимы с софтом и модулями для Arduino. Нет ничего особенно зазорного в покупке клона, поскольку дизайн Arduino опенсорсный. А вот за сборку и качество компонентов клонов отвечают только их производители. Также различаться могут размеры и разводка, расположение кнопок и светодиодов — в тех рамках, что не мешают совместимости с периферией.

Многочисленные клоны Arduino

Вы можете заказать плату по очень приятной цене на «Aliexpress», но проблема в том, что нет легкого способа отличить качественный клон от некачественной подделки по фотографии. Брак бывает малозаметен, как изображено на картинке.

Различия между оригиналом и фальшивкой

Однако если вам уже попалась нерабочая плата, то и ее при желании (и некотором умении) .

Другая распространенная проблема с дешевыми китайскими клонами — это использование чипа CH340 вместо ATmega. Если видите Arduino за 200 рублей, то там наверняка стоит именно этот CH340 чип. Однако для его поддержки нужно всего лишь установить другой , так что в каком-то смысле экономия может быть очень даже оправданной.

Что же касается Raspberry Pi, это компьютер со своей операционной системой, на него даже можно установить большинство программ для Linux (если есть сборка для ARM или если удастся собрать из исходных кодов). Из Raspberry Pi делают игровые приставки, камеры видеонаблюдения, устройства с тачскринами и файловый сервер с блокировкой рекламы и т.д.

Если для вашего проекта нужен полноценный компьютер с разнообразием утилит и библиотек, то Raspberry Pi или Raspberry Pi Zero W — отличный, хорошо поддерживаемый разработчиками и сообществом вариант. При желании вы даже можете связать Arduino и Raspberry Pi, чтобы они работали в связке: например, несколько микроконтроллеров Arduino будут собирать информацию с датчиков, а Raspberry Pi обрабатывать ее.

Похожие записи:

Схема подключения розетки на 380 вольт Книги для начинающих радиолюбителей Пусковой ток. типы и работа. применение и особенности Начало работы с esp8266 nodemcu v3 lua с wifi Абажур своими руками: мастер-класс и стильные идеи оформления абажура своими руками (90 фото) Электромагнитная индукция. правило ленца