Jaki projekt elektroniczny wybrać na początek?
Nauka elektroniki to jedno z tych przedsięwzięć, w których realizacji nie obejdziemy się bez wielu godzin praktyki. Choć teoretyczna wiedza jest niezwykle ważna i konieczna do świadomego konstruowania, uruchamiania, a nawet serwisowania urządzeń, to – nie tylko na początku elektronicznej przygody – największy nacisk należy położyć właśnie na zagadnienia praktyczne. Samodzielna budowa prostych układów pozwala naocznie przekonać się o wpływie wyboru poszczególnych elementów i ich wzajemnych połączeń oraz zależności na efekty działania układu. Bezcenna wiedza płynie zarówno z projektów udanych, jak i tych, których nie uda się uruchomić – człowiek uczy się przecież na błędach, a nic nie motywuje tak, jak sukcesy, szczególnie te osiągnięte po licznych próbach i poprawkach. Aby nie zniechęcić się początkowymi trudnościami, warto zacząć od prostych, sprawdzonych układów elektronicznych, które zachęcą do samodzielnych modyfikacji oraz eksperymentów, dając przy tym niezbędne doświadczenie i sugerując poprawne rozwiązania konstrukcyjne. Liczba możliwości do wyboru jest niemal nieskończona, dlatego w tym artykule przedstawiamy nasze propozycje, które doskonale sprawdzą się jako pierwszy projekt elektroniczny.
Pierwszy krok jest najważniejszy
Doskonale wiemy o tym, jak wielką motywację dla adepta nowych technologii stanowi pierwszy, poprawnie uruchomiony układ elektroniczny. Warto zacząć od gotowych projektów – doskonałym wyborem są tutaj tzw. kity, czyli zestawy do samodzielnego montażu. Każdy z nich, oprócz dedykowanej płytki drukowanej, zawiera także instrukcję montażu i uruchomienia oraz komplet elementów elektronicznych. Poszczególne kity różnią się funkcjonalnością, stopniem złożoności oraz – rzecz jasna – ceną. Na początek zdecydowanie należy wybierać układy proste, przystosowane do montażu dla osób początkujących. Nikt nie zaczyna bowiem od lutowania sporych urządzeń opartych na niewielkich elementach SMD – dobrym wyborem będzie raczej migający gadżet, zaprojektowany w technologii elementów przewlekanych (THT). Duże pady lutownicze, szerokie ścieżki oraz niewielka liczba części stanowią przy tym świetną szkołę lutowania, a prawidłowe działanie układu po podłączeniu do zasilania to natychmiastowy sprawdzian poprawności montażu. Klasycznym przykładem jest świąteczny gadżet – elektroniczna choinka (zestaw do samodzielnego montażu). Szesnaście 3-milimetrowych diod LED, zaledwie 4 kondensatory, 4 tranzystory i kilka rezystorów wystarczy, by uzyskać intrygujący efekt świetlny, a zdobyte podczas pracy nad układem doświadczenie przyda się do realizacji kolejnych, bardziej złożonych projektów.
Coś dla amatorów robotyki
Wiele osób rozpoczyna swoją przygodę z elektroniką ze względu na, pielęgnowane często od wczesnego dzieciństwa, fascynacje robotyką i automatyką. Co ciekawe, dziś nawet całkowicie początkujący elektronik może zbudować efektownego robota mobilnego i to bez konieczności jakiegokolwiek programowania, a nawet projektowania układów elektronicznych. Line tracing car to robot klasy line follower do samodzielnego montażu. Niedrogi i nieskomplikowany zestaw zawiera wszystkie niezbędne elementy – rolę ramy mechanicznej robota stanowi płytka drukowana, na której umieszczone są – oprócz dwóch małych silników DC z przekładniami – także baterie oraz cała niezbędna elektronika. Jedynym elementem znajdującym się na drugiej płytce jest linijka pięciu diod LED, wskazująca stan czujników i reagująca na zmiany kierunku jazdy. Robot ma konstrukcję opartą na czterech bramkach logicznych i kilku tranzystorach, a mimo tak prostej budowy jest w stanie samodzielnie śledzić czarną linię narysowaną na białym podłożu. Eksperymenty z użyciem robota Line tracing car są świetnym wstępem do zagadnień automatycznego sterowania i sprzężenia zwrotnego, a obserwacja działania pojazdu w różnych warunkach dostarcza bezcennych doświadczeń i pozwala wyrobić w sobie tak ważną, techniczną intuicję.
Pierwszy projekt na Arduino? Dlaczego nie!
Nic nie stoi na przeszkodzie, aby zabawę z elektroniką rozpocząć od prostych urządzeń, opartych na bijącej rekordy popularności płytce Arduino Uno. Ten niewielki moduł bazuje na 8-bitowym mikrokontrolerze AVR i pozwala na programowanie nawet bardziej złożonych projektów za pomocą intuicyjnego, doskonale opisanego środowiska Arduino IDE. Co bardzo ważne, materiały do nauki tej platformy istnieją także w języku polskim – na platformie FORBOT powstały kursy Arduino, które krok po kroku wprowadzają początkujących elektroników w zagadnienia programowania i fundamentalne aspekty elektroniki, współpracującej bezpośrednio z samym mikrokontrolerem. Warto wiedzieć, że powstał nawet dedykowany zestaw do kursu podstaw Arduino, zawierający komplet elementów niezbędnych do realizacji wszystkich lekcji z programu szkolenia. Godny rozważenia jest także zakup nieco innego produktu – Arduino StarterKit – zestaw rozszerzony (w wersji Box) stanowi doskonałą propozycję dla osób, które samodzielnie chcą „drążyć” tematykę pisania programów i uruchamiania urządzeń elektronicznych.
Zestaw FORBOT Mistrz Robotyki z Arduino – wszystko, czego potrzebuje początkujący robotyk
Osoby, które pragną od razu wejść w świat budowy robotów na bazie mikrokontrolerów z pewnością ucieszy fakt, że twórcy portalu FORBOT zadbali także o przygotowanie materiałów edukacyjnych specjalnie dla nich. Stworzyli bowiem kompletne środowisko, ułatwiające poznanie zarówno podstaw, jak i bardziej złożonych aspektów budowy małych robotów mobilnych. Zestaw FORBOT Mistrz Robotyki z Arduino zawiera komplet elementów oraz modułów, które umożliwiają realizację zarówno kursu podstaw Arduino, jak i bardziej zaawansowanego kursu budowy robotów. W opakowaniu, oprócz płytki Arduino Uno i obszernego zestawu komponentów elektronicznych, znajduje się także wycinana za pomocą lasera CNC podstawa oraz wszystkie potrzebne elementy mechaniczne, napędy z przekładniami, a nawet ogumione koła. Pełna kompatybilność wszystkich zawartych w zestawie części pozwala bezstresowo zmontować pojazd i natychmiast przystąpić do programowania.
Ścieżka dla najbardziej wymagających
Gwoli ścisłości powinniśmy dodać także, że najbardziej ambitni adepci elektroniki wybierają całkowicie samodzielną drogę nauki, odtwarzając i modyfikując układy elektroniczne, wzorowane na schematach z literatury i zasobów internetowych. Ta grupa osób z pewnością chętnie wykorzysta uniwersalne zestawy elementów elektronicznych, które dają potężne możliwości w zakresie budowy przeróżnych układów według opisów znalezionych na blogach, w internetowych tutorialach, a nawet – niekoniecznie najnowszych – książkach dla początkujących elektroników. A jeśli już jesteśmy przy temacie książek – godnymi polecenia pozycjami są m.in. Elektronika. Od praktyki do teorii Charlesa Platta, 20 prostych projektów dla elektroników autorstwa Krzysztofa Górskiego, czy też doskonałe kompendium pod redakcją Andrzeja Dobrowolskiego, Zbigniewa Jachna, Eweliny Majdy i Mariusza Wierzbowskiego Elektronika – ależ to bardzo proste! Zakup dobrych pozycji książkowych jest zresztą inwestycją na dłuższy czas – zawsze warto mieć pod ręką pewne źródło informacji, do którego można wrócić w razie potrzeby.