Переключение светодиодного дисплея, управляемое транзистором: ремикс классической схемы Radio Shack

Электроника была не единственным товаром, который Radio Shack продавала в своих магазинах. Многие линейки продуктов Radio Shack были ориентированы на любителей и поощряли экспериментирование, воображение и технические исследования. В 1970-х годах Radio Shack также предлагала наборы для экспериментаторов под брендом Science Fair®, предназначенные для обучения детей и взрослых электронике, физике, магнетизму, компьютерам, аэрокосмической отрасли и смежным наукам.

Электронные проекты Radio Shack Science Fair xx-in-1 включали подробное лабораторное руководство по созданию нескольких проектов электронных схем, таких как кристаллический радиоприемник, стробоскоп, звуковая птица, детектор лжи, генераторы звуковых эффектов и дверной зуммер. Целью комплектов электронных проектов Science Fair xx-in-1 было ознакомление взрослых и детей с чудесами электронных технологий. Обучение происходило во время создания и тестирования подробных электронных схем, описанных в лабораторном руководстве.

В этой проектной статье схема со страниц комплекта Electronic Project 150-в-1 Science Fair, показанного на рисунке 1, будет представлена ​​с небольшими изменениями. Классическая схема будет обсуждаться и иллюстрироваться с использованием беспаечного макета и современных электронных компонентов. Кроме того, анализ схем и компоновка макетов без пайки будут проводиться с использованием сред онлайн-моделирования схем Multisim Live и Autodesk TinkerCAD. Наконец, я включу микроконтроллер M5Stack Core для модернизации ручного кнопочного переключения.

На странице 40 лабораторного руководства по набору электронных проектов Science Fair 150-в-1, как показано на рисунке 2, представлена ​​классическая схема, иллюстрирующая фундаментальное применение транзистора — электронного переключателя. Традиционный макет типичного руководства для электронной лаборатории проекта Science Fair содержал краткое техническое описание и работу схемы.

Техническое описание и работа схемы включали схему и последовательность подключения. Техническое описание, используемое с электронной схемой, должно было ознакомить любителей с терминологией и символами в области электроники. Подробная схема подключения электронных компонентов представлена ​​в правой части технического описания. Последовательность подключения, показывающая текстовую версию схемы, приведена под иллюстрацией.

Компактную современную версию схемы можно построить с использованием готовых электронных компонентов. Транзисторы 2SB и 2SC, показанные на принципиальной схеме электронной схемы, можно заменить комплементарными транзисторами PNP и NPN. Компонент 2SB можно заменить транзистором PNP 2N3906. Заменой транзистора 2SC является NPN-транзистор 2N3904 (дополнение к 2N3906). Оригинальный 2SB представлял собой германиевый компонент PNP по сравнению с новым кремниевым транзистором 2N3906. Удивительно, но NPN-транзистор 2SC711 был кремниевым.

7-сегментный светодиодный дисплей представляет собой оптоэлектронное устройство с общим катодом (CC). Этот компонент можно заменить оптоэлектронным компонентом Avago HDSP-5503 CC или его эквивалентом. Наконец, электронная схема управлялась нажатием клавиши, входящей в комплект. Обычный тактильный кнопочный переключатель заменит ключ, использованный в оригинальном проекте.

Сборка электронного проекта легко выполняется с использованием заменяемых деталей и нескольких дискретных резисторов. Беспаечный макет половинного размера позволяет разместить и подключить компоненты с использованием оригинальной принципиальной схемы электронной схемы.

Как показано на рисунке 3, онлайн-платформа AutoDesk TinkerCAD Circuits позволяет размещать виртуальные электронные компоненты на макетной плате без пайки. Платформа онлайн-моделирования также позволяет тестировать схему, выполненную на беспаечном макете. Кроме того, эта функция виртуального тестирования обеспечивает правильную работу схемы перед сборкой физического устройства.

Беспаечный макет можно легко заполнить компонентами и подключить электрическую проводку, как показано на рисунке 4.

Как показано на рисунке 5, мы также можем использовать KiCad для разработки принципиальной схемы электронной схемы.