KE02 Schemat elektryczny

Schemat elektryczny

Co potrzebujesz żeby zacząć

Ten artykuł jest przeznaczony dla osób, którym elektronika jest kompletnie obca. Przyda się najprostszy obwód drukowany, który był wykonany w poprzednim artykule plus mikro włącznik. Do treningu rysowania schematu wystarczy papier i ołówek.

  • 2 baterie 1,5V AA – typowe „paluszki”
  • 1 koszyk na 2 baterie AA
  • 1 dioda LED o dowolnym kolorze
  • 1 rezystor 120 Ohm (lub zbliżony)
  • 1 uniwersalna płytka połączeniowa
  • 1 mikro włącznik - microswitch

Czego się nauczysz

Dowiesz się

  • Jak czytać schemat elektryczny
  • Jak samemu narysować schemat elektryczny
  • Jak sporządzić listę elementów
  • Jak zmodyfikować schemat

Symbole elementów elektronicznych

Jeśli oglądnąłeś film z poprzedniego wpisu, to z pewnością zauważyłeś, że dość dużo opowiadałem. Dużo za dużo jak na tak prosty obwód. Ile trzeba by mówić, żeby tak wyjaśnić trudniejsze schematy jak na przykład telewizor czy amplituner? Masz rację, to nie miałoby wiele sensu.

Do dokumentowania budowy urządzeń elektronicznych służy rysunek tworzący schemat. Schemat dla elektronika jest tym co przepis na ciasto dla kucharza. Opisuje nam co z czym połączyć i w jaki sposób. Tak naprawdę to jeden rzut oka na schemat zastępuje wszystko o czym mówiłem poprzednio.

Korzystanie ze schematów elektrycznych jest do tego bardzo proste. Każda część elektroniczna ma swój umówiony symbol. Dzięki temu każda osoba na świecie wie co mamy na myśli rysując schemat. Symbole z założenia są tak proste jak to tylko możliwe.

Spójrzmy na kilka symboli, które użyte są w dzisiejszym ćwiczeniu. Wszystkie można łatwo zapamiętać. Bez trudu narysujesz je za pomocą ołówka na kartce papieru czy za pomocą pisaka na tablicy.

Symbole elektroniczne

Symbol ogniwa składa się z dwóch blaszek – elektrod. Można go rozbudować do wielu ogniw. Tu widzimy podwójne, ale możemy w ten sam sposób narysować dowolną ilość ogniw składowych.

Rezystor to prostokąt z dwoma końcówkami. Symbol przedstawia wygląd rzeczywisty.

Dioda ma kierunek więc składa się ze strzałki, który go wskazuje. Dwie strzałki skierowane na zewnątrz wskazują, że jest to dioda świecąca.

Przycisk to nic innego jak kawałek blaszki, który łączy lub rozłącza połączenie między dwoma punktami. I to właśnie widzimy w symbolu.

Dzięki prostym zasadom możesz się czasem domyśleć co oznacza symbol, którego wcześniej nie widziałeś. Dopuszczalne jest też modyfikowanie symboli lub używanie swoich własnych. Jednak najlepiej używać tych standardowych, znanych na całym świecie.

Bardzo często będziemy mieć problem z uruchomieniem jakiegoś układu. Wtedy można zapytać kogoś bardziej doświadczonego o radę. Najszybszym i najprostszym sposobem jest pokazanie schematu. Często błąd można wykryć w kilka minut, a czasem na pierwszy rzut oka.

Rysowanie schematu elektrycznego

Schemat elektryczny rysujemy przez rozmieszczenie symboli w dowolny sposób i połączeniu ich wyprowadzeń linią. To gdzie i jak umieścimy symbol zależy od nas. Cały schemat ma być czytelny i przejrzysty. Linie połączeń nie powinny się niepotrzebnie przecinać.

Długość linii połączeń nie odzwierciedla długości przewodów. Krótka linia może być długim przewodem, a długa może być kilkoma milimetrami ścieżki na płytce. Nie ma to znaczenia. Linia symbolizuje sam fakt połączenia, a nie formę.

Na filmie jeszcze raz opowiadam co się z czym łączy, rysuję i objaśniam schemat. Na początku rozmieszczamy elementy i łączymy je.

Schemat elektryczny

Do narysowania tego schematu użyłem programu TinyCAD, ale możecie go bez problemu narysować ołówkiem na papierze. Mamy tu podwójne ogniwo, rezystor i diodę LED. Połączenia są proste i przejrzyste. Zauważ, że nie ma znaczenia czy to zmontujemy na płytce stykowej czy skręcimy czy zlutujemy. Ważne jest sam fakt połączenia.

Widać tu też wyraźnie, że połączenie utworzyło pętlę zamkniętą. Przypominam, że to jest warunek, żeby nam popłynął prąd przez obwód.

Wiemy już jak połączyć elementy, ale jeszcze nie wiemy jakie. Dodajemy więc wartości. Każdy element posiada wartości podstawowe. Rezystor ma rezystancję (oporność), źródło prądu ma napięcie, a dioda LED ma kolor. Dodajmy to do schematu.

Schemat elektryczny

Na schematach dodaje się też dodatkowe oznaczenie, które pozwala posegregować i ponumerować części. Jest to szczególnie ważne przy bardziej skomplikowanych układach. Dzięki numeracji można łatwo stworzyć listę części. Często też numery są wydrukowane na płytce drukowanej, żeby można było łatwo zidentyfikować część.

Zasada tworzenia jest dość prosta. Jeden rodzaj elementów ma jeden symbol literowy. Za symbolem pisze się kolejny numer, zaczynając od jedynki. Nanieśmy je na nasz schemat.

Schemat elektryczny

Źródło zasilania możemy oznaczyć BAT1. BAT od angielskiego słowa „battery”. Polskie słowo baterie też się zaczynają od BAT więc też pasuje. Pomimo podobieństwa pamiętaj, że stosuje się nazwy angielskie. Każdy elektronik na całym świecie je rozumie.

Rezystor oznaczamy R1. R od „resistor”. A diodę oznaczamy D1. D od „diode”.

Zaczynamy numerację od 1. Gdyby na schemacie były trzy rezystory to oznaczylibyśmy je: R1, R2, R3. Lepiej to „poczujemy” przy trudniejszych schematach.

I cały schemat jest gotowy. Sam oceń czy to nie jest dużo prostsze od opowiadania co z czym połączyć.

Zmiany w schemacie

Dużą zaletą schematu jest to, że dobrze widzimy zasadę działania. Dzięki temu możemy wprowadzać poprawki i ulepszenia jeszcze przed budową układu. Tutaj wszystko działa i dioda ładnie świeci, ale czegoś brakuje. Żeby wyłączyć tą diodę to trzeba albo rozłączyć przewód, albo wyciągnąć baterie z koszyka. Nie jest to zbyt wygodne.

Załóżmy, że chcemy z naszego układu zrobić latarkę do nadawania sygnałów kodem Morse’a. Będziemy wtedy potrzebować przycisku, który załączy diodę tylko w momencie kiedy go naciśniemy. Działa on tak, że nienaciśnięty przerywa obwód, a po naciśnięciu blaszka łączy obwód.

Na schemacie mamy tylko jedną pętlę obwodu więc tak na prawdę nie ma znaczenia w którym miejscu umieścimy przycisk. Po prostu przerywamy jedno z połączeń i wstawiamy w to miejsce symbol przycisku. Może to wyglądać tak.

Schemat elektryczny

Na filmie pokazuję jak prawidłowo podłączyć taki przycisk oraz jak połączyć cały układ. Proponuję Ci wykonać ćwiczenie narysowania samemu tego schematu oraz budowy układu na jego podstawie. Ta umiejętność będzie potrzebna przy każdym następnym układzie, który będziesz budować.

Lista elementów

Schemat ma za zadanie pokazać zasadę działania. Z tego powodu często podaje się na nim tylko istotne parametry. Elementy elektroniczne występują jednak w różnych wersjach oraz obudowach. Do tego zawsze potrzebujemy listę elementów, żeby wiedzieć co kupić przed montażem. Dlatego prawie zawsze w parze ze schematem jest lista elementów, która wygląda tak:

BAT1: 2x1,5V AA
R1: 120 Om 1/4W
D1: LED czerwona 5 mm
SW1: microswitch

Z taką listą możemy się wybrać na zakupy. Znajduje się na niej więcej szczegółów, które są niezbędne do dokonania zakupu, ale nie wpływają istotnie na samą zasadę działania układu.

To wszystko na dziś. Pamiętaj, że jak czegoś nie rozumiesz to zawsze możesz zadać pytanie w komentarzach. Listę symboli będziemy powiększać w miarę potrzeby. Życzę udanej zabawy. Hej!

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *