Чарльз Платт – Электроника для начинающих (2-е издание) (страница 32)

Корпуса для устройств

Обычно корпус – это просто небольшой отсек (чаще всего из пластика) со съемной крышкой. Как следует из названия, он предназначен для размещения одного из ваших электронных устройств. В просверленные отверстия на крышке вы можете встроить переключатели, потенциометры и светодиоды, а внутри корпуса поместить схему, смонтированную на плате. Небольшой динамик также можно поместить в подходящий корпус.

Например, для охранной сигнализации, описанной в эксперименте 15, подойдет корпус размером 15 см в длину, 7,5 см в ширину и 5 см в высоту.

Разъемы питания

Закончив изготовление устройства и поместив его в корпус, вам понадобится обеспечить удобный способ подачи питания. Можно купить пару штепсельных соединителей низкого напряжения постоянного тока, показанных на рис. 3.23. Их также называют «круглыми разъемами» и «круглыми гнездами», или же описывают как «разъем на 6 В постоянного тока» или «гнездо на 6 В постоянного тока». Они бывают разных размеров, но это неважно, главное, чтобы ваши соединительные элементы были одинаковыми по размеру.

Колодки

Спаяв схему на перфорированной плате, вам потребуется подключить к ней внешние переключатели или кнопки. Разъемное соединение предпочтительнее на тот случай, если вам понадобится выявить какую-то неисправность на плате.

Иногда такие соединительные компоненты называют однорядными гнездами и колодками, а также встраиваемыми гнездами и штекерными колодками. Они поставляются в лентах по 36 штук и более, и вы можете отломать столько, сколько нужно.

На рис. 3.24 изображены колодки до и после разделения на маленькие секции. Убедитесь в том, что соединения имеют контакты на расстоянии 2,5 мм для соответствия шагу отверстий в плате.

Рис. 3.23. Гнездо (справа) можно вмонтировать в корпус, чтобы подать питание от разъема (слева), соединенного с кабелем сетевого адаптера

Рис. 3.24. Миниатюрные соединители часто называют «колодками»

Компоненты

Еще раз напоминаю, что выпускаются готовые наборы компонентов. Откройте главу 6 и ознакомьтесь с разделом «Наборы». Если вы предпочитаете покупать компоненты самостоятельно в интернет-магазинах, смотрите раздел «Компоненты». Далее я перечислю компоненты, которые потребуются в дополнение к указанным в начале второй главы (см. раздел «Компоненты» главы 2).

Диоды

Диоды пропускают электрический ток в одном направлении и препятствуют его протеканию в обратном. Вывод диода, который должен быть отрицательным, называется катодом. Он обозначен меткой, как показано на рис. 3.25. На этой фотографии диод справа – это модель 1N4001, предназначенная для чуть более сильного тока, чем модель 1N4148, которая изображена слева. Эти компоненты недорогие и пригодятся вам в будущем, поэтому купите по 10 шт. каждого типа. Производитель не имеет значения.

Рис. 3.25. Внешний вид диодов. Метка обозначает вывод катода

Эксперимент 12. Пайка двух проводов

Теперь вы готовы приступить к работе. И первый инструмент, с которого мы начнем, – это паяльник.

Ваше путешествие в мир пайки начинается с простого задания – соединения одного провода с другим, но очень скоро вы научитесь монтировать настоящие электронные устройства на перфорированной плате. Поэтому не теряйте времени!

Что вам понадобится

• Монтажный провод, кусачки, инструмент для зачистки проводов

• Паяльник мощностью 30 или 40 Вт

• Паяльник мощностью 15 Вт

• Тонкий припой

• Необязательно: средний припой

• Держатель

• Необязательно: комплект термоусадочных трубок

• Необязательно: термофен

• Необязательно: кусок плотного картона или фанеры, чтобы защитить рабочее место от капель припоя

Соблюдайте осторожность с паяльником!

Пожалуйста, внимательно прочтите и примите к сведению приведенные далее основные меры предосторожности.

• При работе всегда кладите нагретый паяльник на соответствующую подставку. Не оставляйте паяльник лежащим на рабочей поверхности.

• Если рядом есть маленькие дети или домашние животные, помните, что они могут играючи схватить или зацепить провод паяльника и травмировать себя (или вас).

• Никогда не оставляйте горячее жало паяльника близко к проводу, который подводит питание к нему. Пластмассовая изоляция может быстро расплавиться и произойдет короткое замыкание.

• Не пытайтесь поймать падающий паяльник, который вы нечаянно задели.

• Большинство паяльников не имеют индикаторов включения. Поэтому возьмите за правило всегда считать, что паяльник горячий, даже если он отключен от сети. Паяльник остывает не мгновенно и может обжечь вас сильнее, чем вы ожидаете.

Ваша первая пайка

Начнем тренировку с универсального паяльника мощностью 30 или 40 Вт. Включите его в сеть, аккуратно положите на подставку и займитесь чем-то в течение пяти минут. Если не дать паяльнику полностью нагреться, то хорошие соединения не получатся, потому что припой может не расплавиться полностью.

Снимите изоляцию с концов двух отрезков одножильного провода 22-го калибра (диаметр 0,64 мм) и закрепите их в держателе так, чтобы они пересекаясь касались друг друга, как показано на рис. 3.26.

Рис. 3.26. Подготовка к вашей первой пайке

Чтобы убедиться, что паяльник готов к работе, прикоснитесь жалом к небольшому кусочку припоя. Припой должен мгновенно расплавиться. Если он плавится медленно, значит, паяльник еще недостаточно разогрет.

Если кончик паяльника загрязнился, следует его очистить. Обычно рекомендуют смочить губку, которая предусмотрена в стойке паяльника, и вытереть об нее кончик жала паяльника. Лично я предпочитаю этого не делать, поскольку считаю, что влага на кончике вызывает тепловую деформацию, которая может привести к появлению небольших трещин в покрытии жала. Я вытираю горячий конец паяльника смятой бумагой, достаточно быстро, чтобы она не загорелась. Затем я наношу небольшое количество припоя и вытираю снова, до тех пор, пока жало не станет равномерно блестящим.

Очистив жало паяльника, выполните пайку за пять шагов, как показано на рис. 3.27–3.31.

Шаг 1. На три секунды плотно прижмите горячее жало паяльника к пересечению проводов, чтобы нагреть их.

Рис. 3.27. Пайка: шаг 1

Шаг 2. Удерживая паяльник в этом положении, подведите немного припоя к пересечению проводов и к жалу паяльника. Таким образом, два провода, припой и жало паяльника должны пересекаться в одной точке.

Рис. 3.28. Пайка: шаг 2

Шаг 3. Если в первый момент припой плавится медленно, проявите терпение.

Рис. 3.29. Пайка: шаг 3

Шаг 4. Расплавленный припой образует красивую круглую каплю.

Рис. 3.30. Пайка: шаг 4

Шаг 5. Уберите паяльник и припой. Слегка подуйте на соединение, чтобы охладить его. Примерно через 10 секунд пайка остынет настолько, что к ней можно прикоснуться рукой. Правильно выполненное паяное соединение должно быть блестящим, ровным и закругленным по форме.

Когда пайка остыла, высвободите провода и попробуйте растянуть их в стороны (рис. 3.32).

Рис. 3.31. Пайка: шаг 5

Тяните сильно! Если все ваши попытки разорвать провода тщетны, значит, вам удалось создать надежное электрическое соединение. При плохой пайке провода легко отделяются. Причиной может быть недостаточный нагрев или малое количество припоя.

Рис. 3.32. Отличить плохую пайку (слева) от хорошей (справа) не так уж сложно

Почему я рекомендую начать с более мощного паяльника? Дело в том, что он обеспечивает сильный нагрев, и пайку выполнить проще.

Подведем итог. Последовательность пайки такова: нагрейте провода, добавьте припой, продолжая нагрев, дождитесь пока припой начнет плавиться, подождите еще немного, пока он не образует полностью расплавленный шарик, а затем прекратите нагрев. Весь процесс должен занимать 4–6 секунд.

Мифы пайки

Миф № 1. Пайка – это очень сложно. Миллионы людей научились паять, и вряд ли они были более компетентными, чем вы. Например, у меня иногда дрожат руки, и это сильно мешает держать маленькие предметы неподвижно. Меня также выводит из себя монотонная работа с деталями. Но даже если мне удается паять компоненты, то практически любой сможет справиться с этой работой.

Миф № 2. Ядовитые вещества при пайке угрожают вашему здоровью. Разумеется, не следует вдыхать дым от пайки, но это также относится к таким бытовым веществам, как отбеливатель или краска. На самом деле достаточно тщательно вымыть руки после работы с припоем. Если бы пайка была очень опасна для здоровья, то смертность среди любителей электроники тоже оказалась бы слишком высокой.

Миф № 3. Паяльники опасны. Паяльник менее опасен, чем утюг для белья, потому что он выделяет намного меньше тепла. Исходя из моего опыта, пайка оказывается безопаснее, чем большинство работ по дому или в подвале. Конечно, никогда нельзя забывать об осторожности. Паяльник нагревается достаточно сильно, чтобы вызвать ожог, если вы прикоснетесь к жалу.

Восемь ошибок пайки

1. Низкая температура паяльника. Внешне соединение может выглядеть хорошо, но поскольку вы не прогрели его как следует, припой не расплавился достаточно и его внутренняя молекулярная структура не перестроилась. Она остается рыхлой и зернистой, а не плотной и равномерной, и в конечном итоге вы получаете так называемую холодную пайку, которая разорвется, как только вы потянете провода в разные стороны. Чтобы исправить ситуацию, тщательно нагрейте соединение повторно и добавьте новый припой.