Studieninfomesse - Begleitmesse der Initiativen und Institutionen
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Fakultät E - Elektrotechnik und Emobilität
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Preis - Die astabile Kippstufe
Einer der "Gewinne" beim Studieninfotag ist ein Set zum Löten einer astabilen Kippstufe.
Was ist eine astabile Kippstufe:
Die astabile Kippschaltung ist eine elektronische Schaltung. Die Kippschaltung schaltet ständig zwischen zwei Schaltzuständen um. Der Zustand kippt ohne äußere Anregung. In diesem Zustand verharrt die astabile Kippschaltung für eine in der Schaltung festgelegte Zeit, dann kippt sie wieder. Danach verharrt sie für eine festgelegte Zeit in diesem Zustand, bis sie wieder kippt.
Zur Realisierung dieser Schaltzustände werden zwei Transistoren verwendet, von denen jeweils einer leitet (niederohmige Verbindung) und einer sperrt (hochohmige Verbindung). Ändert man den Wert der Widerstände oder der Kondensatoren in der Schaltung, ändert man die Zeit bis zum Umschalten.
Wie funktioniert eine astabile Kippstufe:
Im folgenden YouTube-Video werden praktische Anwendungen der astabilen Kippstufe gezeigt. Danach wird der Schaltplan eingeblendet und der Verlauf interaktiv dargestellt.https://www.youtube.com/watch?v=0jM2yLwLnsE
Wie baut man eine astabile Kippstufe zusammen:
Machen Sie sich mit der Verwendung eines Lötkolbens vertraut. Im Abschnitt "Löten" finden Sie Informationen zum Löten.
Bereiten Sie alle Bauteile vor. Sie benötigen die folgenden Bauteile:
Bauteilart Bezeichnung im Schaltplan Wert/Bauteilname Widerstand R1 100 Ohm Widerstand R2 12 Kiloohm Widerstand R3 12 Kiloohm Widerstand R4 100 Ohm LED LED1 LED LED2 Kondensator C3 10 Mikrofarad Kondensator C4 10 Mikrofarad Transistor T1 BC 848 A SMD Transistor T2 BC 848 A SMD USB-Mini Stiftleiste einreihig, 5 Pins Löten Sie die Bauteile wie folgt beschrieben an der Platine fest.So soll Ihre Platine aussehen wenn Sie fertig ist:
Abbildung 1 - Oberseite und Unterseite Schritt 1:Beginnen Sie mit der Unterseite. Löten Sie die beiden SMD-Transistoren T1 und T2 und die beiden SMD-Widerstände R1 und R4 auf die Unterseite der Platine. Die Transistoren passen nur auf eine Art auf die Lötpads, wenn die Füßchen nach unten zeigen. Die Widerstände haben keine Richtung. Halten Sie die SMD-Bauteile mit einer Pinzette fest. Das Ergebnis sehen Sie in Abbildung 2.
Abbildung 2 - Löten der Unterseite Schritt 2:Drehen Sie die Platine um, so dass Sie die Oberseite sehen. Stecken Sie die Widerstände R2 und R3 von der Oberseite durch. Drehen Sei die Platine vorsichtig um und löten Sie die Widerstände fest, siehe Abbildung 3.
Abbildung 3 - Löten der Widerstände Schritt 3:Stecken Sie danach die beiden LEDs, LED1 und LED2, und durch die passenden Löcher. Achten Sie auf die Polarität der LEDs. Stecken Sie die LEDs so, dass das kürzere Füßchen Richtung dem abgeschnittenen Teil des Füßchens zeigt, siehe Abbildung 4. Wenn Sie die LED andersherum stecken, sperrt die Diode und die LEDs leuchtet nicht. Löten Sie sie fest.
Abbildung 4 - Löten der LEDs Schritt 4:Stecken Sie die beiden Kondensatoren C3 und C4 durch die passenden Löcher. Auch die Kondensatoren sind gepolt. Stecken Sie sie wie folgt ein: Innerhalb der Kreise sehen Sie ein kleins Plus. Auf diese Seite kommt das längere Beinchen des Kondensators, siehe auch Abbildung 5. Oder aber die Seite, die nicht weiß ist. Der weiße Streifen auf dem Kondensator steht für Minus. Löten Sie beide fest.
Abbildung 5 - Löten der Kondensatoren Schritt 5:Im letzten Schritt löten Sie den USB-Port an. Schneiden Sie auf einer Seite der Stiftleiste die inneren drei Pins ab, siehe Abbildung 6. Stecken Sie die Stiftleiste in die Platine des USB-Ports, dass die Seite mit fünf Pins Richtung USB-Port zeigen. Löten Sie die äußeren beiden Pins an, siehe Abildung 7. Stecken Sie danach die Stiftleiste von unten durch die Platine der Kippschaltung. Löten Sie auch hier die beiden äußeren Pins an, siehe Abbildung 8.
Abbildung 6, 7, 8 Schritt 6:Sie haben es geschafft. Verbinden Sie die astabile Kippstufe mit Hilfe eines USB-Kabels mit einer Powerbank oder einem Computer. Sie fängt sofort an zu blinken, siehe Abbildung 9.
Abbildung 9 - Test -
Hauptgewinn - Kørsel diskret
Der "Hauptgewinn" beim Studieninfotag ist ein Set zum Löten einer diskreten Kørsel. Ein Kørsel ist ein kleines Fahrzeug, das entlang schwarzer Linien fährt. Der diskrete Kørsel kommt ohne Mikrocontroller und damit ohne Programmieren aus.
Wie baut man einen Kørsel zusammen:
Machen Sie sich mit der Verwendung eines Lötkolbens vertraut. Im Abschnitt "Löten" finden Sie Informationen zum Löten.
Bereiten Sie alle Bauteile vor. Sie benötigen die folgenden Bauteile:
Bauteilart Bezeichnung im Schaltplan Wert/Bauteilname SMD Reflektionslichtschranke OPTO1 Potentiometer P1 100 Ohm Widerstand R1 3,3 Kiloohm Widerstand R2 3,3 Kiloohm Widerstand R3 270 Ohm NPN-Transistor T1 BC337-40 NPN-Transistor T2 BC337-40 Zusätzlich enthält Ihr Set:- Holzgerüst
- Platine
- 2 Räder mit Bereifung
- 2 Motoren
- 1 Batterieclip
- 4 Kabelbinder
- 4 Kabel
- 3 Schrauben inkl. Muttern zum Befestigen der Platine
- 1 Mutter
Sie benötigen zusätzlich noch:- 1 9V-Blockbatterie
- 1 Kugel aus einer Tintenpatrone
Löten Sie die Bauteile wie folgt beschrieben an der Platine fest.So soll Ihre Platine aussehen wenn Sie fertig ist:
Abbildung 1 - der fertige Kørsel Schritt 1:In Abbildung 1 sehen Sie das Material, das auf die Platine gelötet werden muss. Löten Sie zuerst auf der Unterseite die drei SMD-Widerstände an. Bei R1 und R2 löten Sie die 3,3 Kiloohm SMD-Widerstände an. An R3 den 270 Ohm-Widerstand.
Abbildungen 2,3 - Ihre Materialien, Löten der Unterseite Schritt 2:Drehen Sie die Platine um, so dass Sie die Oberseite sehen. Stecken Sie die Transistoren T1 und T2 und das Potentiometer von der Oberseite durch. Drehen Sei die Platine vorsichtig um und löten Sie sie fest, siehe Abbildung 3.
Abbildung 4 - Löten der Oberseite Schritt 3:Stecken Sie danach die Reflektionslichtschranke durch die passenden Löcher. Achten Sie auf Richtung, die Beschriftung muss Richtung Platine zeigen. Löten Sie sie fest.
Abbildung 5 - Löten der Reflektionslichtschranke Schritt 4:Stecken Sie die vier Kabel für die Motoren. Achten Sie auf die Farben. Löten Sie alle vier fest.
Abbildung 6 - Löten der Kabel Schritt 5:Löten Sie den den Batteriwclip an. Ziehen Sie vorher die beiden Kabel durch die kleine rechteckige Aussparung, die in Abbildung 8 recht zu sehen ist. Der Batterieclip ist zu groß als dass Sie das später noch tun könnten.
Abbildung 8 - Anlöten des Battericlips Schritt 6:Schrauben Sie die Platine an der Holzkonstruktion fest.
Abbildung 9 - Festschrauben Schritt 7:Führen Sie die vier Kabel durch die in Abbildung 11 gezeigte Aussparung. Löten Sie die Kabel an den Motoren an wie in Abbildungen 9 und 10 gezeigt. Achten Sie auf die Farben. Das weiße und das blaue Kabel führen jeweils zu Plus. Der Motor an dem das blaue und das gelbe Kabel angelötet werden, befindet sich von oben betrachtet links. Der Motor, an dem das grüne und das silberne Kabel befestigt sind, wird später auf der rechten Seite befestigt.
Abbildungen 10, 11 - Festschrauben Schritt 8:Befestigen Sie die Batterie mit Hilfe der vier Kabelbinder am Holz. Sie müssen zwei Kabelbinder miteinander verbinden, damit sie lang genug sind. Fefestigen Sie auch die Motoren mit jeweils einem Kabelbinder. Stecken Sie die Räder auf.
Abbildung 12 - Befestigen mit Kabelbindern Schritt 9:Das Fahrzeug liegt auf der Reflektionslichtschranke auf. Um das zu verhindern, kleben Sie eine Kugel aus einer Tintenpatrone auf die größere Mutter. Kleben Sie dann die Mutter vor der Reflektionslichtschranke am Holz fest, siehe auch Abbildung 13. Alternativ können Sie auch eine Schraube ankleben oder vorsichtig ein Loch durch das Holz bohren und und so eine Schraube befestigen. Eine Kugel gleitet jedoch besser.
Abbildung 13 - Abstandhalter montieren Schritt 10:Sie haben es geschafft. Probieren Sie Ihr Fahrzeug aus. Verbinden Sie dafür den Batterieclip mit der Batterie. Lassen Sie ihr Fahrzeug einer dunklen Linie folgen.