1. Led-valo
Led-valon rakentaminen on tosi hyvä tapa aloittaa elektroniikan kanssa. Se on yksinkertainen, mutta opit perusasioita, kuten virtapiirejä ja komponentteja. Ei tarvitse olla insinööri, että saa ledin loistamaan!
Tarvitset:
- Ledin (mikä tahansa väri käy!)
- Vastuksen (oikea arvo riippuu ledistä ja virtalähteestä, mutta 220 ohmia on usein hyvä alku)
- Pariston tai muun pienen virtalähteen (esim. 9V paristo)
- Paristoliittimen (jos käytät 9V paristoa)
- Johtimia (pieniä pätkiä riittää)
- Leikkuupihdit tai sakset johtimien kuorimiseen
- Teippiä tai juotostinaa (jos haluat pysyvämmän ratkaisun)
Homma menee näin:
- Selvitä ledin napaisuus: Ledissä on kaksi jalkaa, anodi (+) ja katodi (-). Yleensä pidempi jalka on anodi. Jos et ole varma, googleta ledin mallinumero.
- Laske vastuksen arvo: Tämä on tärkeää, ettei led pala. Käytä laskuria netissä tai Ohmin lakia (V = IR) laskeaksesi sopivan vastuksen. Liian pieni vastus polttaa ledin, liian suuri, eikä se loista.
- Kytke vastus sarjaan ledin kanssa: Juota tai teippaa vastus ledin toiseen jalkaan (yleensä anodiin).
- Kytke virtalähde: Liitä ledin ja vastuksen vapaat päät virtalähteeseen. Anodi (+) virtalähteen plussaan ja katodi (-) miinukseen. Jos käytät paristoliitintä, liitä se paristoon.
- Testaa! Jos kaikki on oikein, ledin pitäisi syttyä. Jos ei syty, tarkista kytkennät ja vastuksen arvo.
Jos haluat tehdä tästä pysyvämmän, voit juottaa kaikki liitokset. Muista, että juottaminen vaatii vähän harjoittelua. Ja ole varovainen kuuman juotinkolvin kanssa!
Led-valon rakentaminen on tosi palkitsevaa. Kun näet sen loistavan, tiedät, että olet tehnyt jotain hienoa. Ja se on vasta alkua elektroniikan maailmassa!
2. Ovenhälytin
Ovenhälytin on tosi näppärä projekti, jos haluat vähän turvaa kotiin tai vaikka vaan ilmoituksen, kun joku tulee sisään. Se on periaatteessa yksinkertainen piiri, joka aktivoituu, kun ovi avataan. Mietin tässä, että voisin itsekin rakentaa sellaisen mökille, kun siellä ei aina kuule, jos joku tulee pihaan.
Perusidea on, että käytetään kahta osaa: magneettikytkintä ja summeria tai pientä kaiutinta. Magneettikytkin asennetaan oven karmiin ja oveen niin, että kun ovi on kiinni, magneetit ovat lähellä toisiaan ja piiri on suljettu. Kun ovi avataan, magneetit erkanevat, piiri katkeaa ja summeri alkaa soida. Tosi simppeliä!
Tässä muutamia juttuja, mitä kannattaa ottaa huomioon:
- Virtalähde: Tarvitset pienen pariston tai muuntajan, joka antaa virtaa piirille. Yleensä 9V paristo toimii hyvin.
- Summeri: Valitse summeri, joka on tarpeeksi kovaääninen, että kuulet sen. Tai jos haluat hienomman, voit käyttää pientä kaiutinta ja jonkun valmiin ääniefektin.
- Kotelointi: Kannattaa miettiä, miten piirin koteloi, ettei se ole ihan paljaana. Pieni muovikotelo tai vaikka 3D-tulostettu juttu voisi olla hyvä.
Olen nähnyt joissain projekteissa käytettävän myös Arduinoa tai muita mikrokontrollereita, jolloin hälyttimestä saa paljon monimutkaisemman. Voi lisätä vaikka viiveen, ennen kuin summeri alkaa soida, tai lähettää ilmoituksen puhelimeen. Mutta aloittelijalle perusmalli on varmasti paras.
3. Vilkkuva kaavio
Vilkkuva kaavio on tosi hauska ja helppo projekti, jolla pääsee tutustumaan elektroniikan perusteisiin. Siinä käytetään yleensä muutamia komponentteja, kuten LED-valoja, vastuksia, kondensaattoreita ja transistoreita, joiden avulla saadaan aikaan valojen vilkkuminen. Tässä projektissa ei tarvita mitään ihmeellisiä työkaluja, joten se sopii hyvin aloittelijoille.
Homma toimii yleensä niin, että kondensaattori latautuu ja purkautuu, mikä ohjaa transistoria ja saa LED-valot syttymään ja sammumaan. Vilkkumisnopeutta voi säätää muuttamalla vastusten ja kondensaattoreiden arvoja. Se on vähän kuin kokeilisi eri reseptejä leipoessa – pienillä muutoksilla saa aikaan suuria eroja.
Itse tykkään tässä projektissa siitä, että sen voi helposti muokata oman maun mukaan. Esimerkiksi:
- Voi käyttää eri värisiä LED-valoja.
- Voi lisätä useampia LED-valoja ja luoda monimutkaisempia vilkkumiskuvioita.
- Voi jopa lisätä pienen summerin, joka piippaa aina, kun valo vilkkuu.
Olen nähnyt joissain projekteissa käytettävän pientä aurinkopaneelia virtalähteenä, jolloin vilkkuva kaavio toimii aurinkoenergialla. Se on aika siistiä!
Jos haluat kokeilla jotain vähän haastavampaa, voit yrittää rakentaa vilkkuvan kaavion, joka reagoi ääneen tai valoon. Silloin tarvitset mikrofonin tai valovastuksen, jotka ohjaavat vilkkumisnopeutta. Se on vähän kuin tekisi oman pienen diskovalon. Kaiken kaikkiaan vilkkuva kaavio on tosi hyvä tapa oppia elektroniikan perusteita ja samalla pitää hauskaa.
4. Leipälauta
Leipälauta, tai kytkentälevy, on elektroniikan harrastajan paras ystävä! Se on pohjimmiltaan juottamaton tapa kytkeä elektronisia komponentteja yhteen. Ei tarvitse sotkea juottimen kanssa, mikä on aloittelijalle tosi jees. Leipälaudalla voit testata piirejä ja ideoita nopeasti ja helposti. Se on kuin elektroninen leikkikenttä, jossa voit kokeilla erilaisia kytkentöjä ilman pysyviä muutoksia.
Leipälaudat koostuvat rei’istä, jotka on yhdistetty sisäisesti metalliliuskoilla. Nämä liuskat muodostavat sähköisiä yhteyksiä, joiden avulla komponentit voidaan kytkeä toisiinsa. Yleensä leipälaudassa on kaksi erillistä aluetta: virta- ja maadoituskiskot sivuilla ja komponenttien kytkentäalue keskellä. Virta- ja maadoituskiskot helpottavat virran ja maadoituksen jakamista koko piirille. Keskialueella on yleensä reikiä riveissä ja sarakkeissa, jotka on yhdistetty toisiinsa riveittäin.
Leipälaudan käyttö on superhelppoa. Työnnä vain komponenttien johdot reikiin. Johdot pysyvät paikoillaan kitkan avulla. Jos haluat muuttaa kytkentää, vedä johdot varovasti ulos ja työnnä ne uusiin reikiin. Ei tarvitse leikata, juottaa tai mitään muutakaan hankalaa.
Leipälaudan kanssa kannattaa muistaa muutama juttu:
- Käytä aina oikean kokoisia johtoja. Liian paksut johdot voivat vahingoittaa leipälaudan reikiä, ja liian ohuet johdot eivät välttämättä pidä kunnolla.
- Vältä liian monen johdon työntämistä samaan reikään. Se voi aiheuttaa oikosulun tai huonon kontaktin.
- Suunnittele kytkentäsi etukäteen. Se auttaa välttämään sotkuisia ja vaikeaselkoisia kytkentöjä.
- Pidä leipälauta puhtaana. Pöly ja lika voivat heikentää kontaktia.
Leipälaudat ovat edullisia ja niitä saa melkein mistä tahansa elektroniikkaliikkeestä. Ne ovat ehdoton hankinta jokaiselle elektroniikasta kiinnostuneelle. Itsekin muistan, kun ekan leipälaudan ostin, tuntui että koko maailma aukesi! Nyt pystyi kokeilemaan kaikkea ilman pelkoa siitä, että jotain menee pysyvästi rikki.
5. Lämpömittari
Lämpömittarin rakentaminen on loistava tapa tutustua antureihin ja datan lukemiseen. Tässä projektissa käytetään lämpötila-anturia, joka muuntaa lämpötilan sähköiseksi signaaliksi. Signaali luetaan sitten mikrokontrollerilla, kuten Arduino, ja lämpötila näytetään esimerkiksi LCD-näytöllä tai sarjaliikenteen kautta tietokoneella.
Ensin tarvitset lämpötila-anturin. Yleisiä vaihtoehtoja ovat esimerkiksi DS18B20 tai LM35. DS18B20 on digitaalinen anturi, joka kommunikoi yhden johdon kautta, kun taas LM35 on analoginen anturi, joka vaatii analogia-digitaalimuuntimen (ADC) mikrokontrollerissa.
Projektin toteuttamiseen tarvitset:
- Lämpötila-anturin (esim. DS18B20 tai LM35)
- Mikrokontrollerin (esim. Arduino Uno)
- LCD-näytön (valinnainen, lämpötilan näyttämiseen)
- Vastuksia (anturin ja LCD-näytön kytkemiseen)
- Hyppyjohtoja
- Leipälauta (prototyypin rakentamiseen)
- Yleismittarit (vianetsintään ja mittauksiin)
Kun olet kytkenyt komponentit oikein, voit kirjoittaa koodin, joka lukee anturin arvon ja näyttää sen. DS18B20:n kanssa käytetään yleensä OneWire-kirjastoa, kun taas LM35:n kanssa luetaan analoginen arvo ja muunnetaan se lämpötilaksi kaavan avulla. Muista kalibroida anturi tarvittaessa tarkkojen lukemien saamiseksi. Tämä projekti opettaa sinulle anturien toimintaa, datan käsittelyä ja näyttöjen käyttöä.
